吕国英 姚生良 张作法*
（1.浙江省农业科学院园艺研究所，浙江 杭州 310021；
2.海宁宏欣农业生物科技有限公司，浙江 海宁 314423）
桑黄孔菌属（Sanghuangporusspp.）是担子菌门、伞菌纲、锈革孔菌目、锈革孔菌科的一类多年生大型珍稀药用真菌[1]。桑黄作为药用材料距今已有两千多年的历史，最早的中医本草学专著《神农本草经》中已有关于“桑寄生”的药物疗效记载，中医著作《本草纲目》中记载桑黄有“利五脏，宣肠胃气，排毒气”等药力功效。桑黄的主要活性成分有多糖、黄酮、萜类物质等，其他化学成分包括过氧化酶、麦角甾醇、芳樟醇、脂肪酸类、芳香酸、原儿茶醛、丁香酸、咖啡酸、香豆素等[2]。其中，桑黄多糖在医药领域具有重要的应用价值[3,4]。
提取是桑黄活性物质获得的第一步，也是关键的一步，如何将有效成分最大程度地提取出来非常重要。桑黄多糖的分离提取方法主要有热水浸提法、微波提取法、超声波提取法及酶解法等。为了提高提取效率，一般是组合使用以上方法。但是这样往往操作繁琐，提取效果也不理想。与其他食用菌不同，桑黄子实体木质化程度高，结构复杂，多糖成分常与纤维素、木质素通过物理或化学键结合在一起，采用一般的方法很难将其提取出来。因此，在桑黄多糖提取、分离过程中，破坏其与其他物质之间的连接，是提高多糖提取率的重要途径。
亚氯酸钠是一种漂白剂，去杂效果好，对纤维素损伤小，不产生有毒气体，常被用于棉和亚麻类的漂白[5]。我们利用亚氯酸钠与冰醋酸的氧化体系，通过条件优化，最终使桑黄多糖的提取率达到10%以上[6]，相对于常规提取率3.5%，提高近2 倍。本研究分析传统水提和亚氯酸钠氧化体系两种方法提取多糖后桑黄残渣的微观结构，试图探明亚氯酸钠高效提取桑黄多糖的机制，以期为其他高纤维材料中活性物质的提取提供理论依据。
1.1 试验材料
杨树桑黄（Sanghuangporus vaninii）子实体经80 ℃干燥、粉碎后，过60 目筛。常规热水回流（料液比1∶30，提取温度90 ℃，回流2 h）提取多糖后的残渣，经冷冻干燥得到常规处理样品；
亚氯酸钠氧化体系（料液比1∶30，亚氯酸钠添加量为样品的40%，冰醋酸添加量为样品的30%，提取温度72 ℃，水浴3 h）提取多糖后的残渣，洗涤到中性后，经冷冻干燥得到亚氯酸钠处理样品。
化学试剂均为国产分析纯或色谱纯。
1.2 试验方法
（1）形貌观察（SEM）。用导电胶将少量的两种样品分别粘于样品台，喷金后，在高真空模式下用扫描电镜（赛默飞 Apreo 2）观察样品的表面形貌，加速电压为10 kV。
（2）红外光谱分析（FT-IR）。取1～2 mg 桑黄残渣样品，用溴化钾压片后，进行红外吸收光谱分析（赛默飞 Nicolet IS5），测定范围为4 000～400 cm-1，分辨率为4 cm-1。
（3）固体核磁分析（NMR）。13C 固体核磁采用Bruker AVANCE Ⅲ HD 400MHz 固体核磁共振波谱仪进行分析，共振频率为100.625 MHz。
（4）不溶性膳食纤维测定。采用范氏洗涤纤维分析法测定两种样品中的木质素、纤维素和半纤维素含量。
2.1 SEM 分析
通过扫描电镜分析两种处理样品的微观形貌变化，结果均可看到菌丝的束状结构（图1）。其中经过亚氯酸钠氧化体系处理的样品表面比较粗糙，且有许多断裂的小片段，可见其微结构的束状结构表面受到破坏。
图1 两种样品的扫描电镜图
2.2 FT-IR 分析
不同物质的官能团、化学键振动或转动，会吸收不同波数的红外光。本实验采用红外光谱法测定两种处理样品的光谱变化，揭示样品有哪些官能团或化学键存在或发生改变，以研究反应过程。由图2 可以看出，经过亚氯酸钠氧化体系处理，桑黄提取多糖后的残渣，其红外吸收峰变少。在3 443.24 cm-1（3 431.96 cm-1）处有强而宽的吸收峰，表示有缔合-OH 伸缩振动；
在2 926 cm-1（2 925.31 cm-1）处有强而尖的吸收峰，表示有缔合-CH 伸缩振动；
1 650 cm-1和1 550 cm-1附近吸收峰是甲壳素酰胺Ⅰ、Ⅱ的特征吸收峰；
1 420 cm-1附近的特征峰分别由纤维素葡萄糖单元 H—C—H弯曲和伸缩振动引起，1 154 cm-1附近的特征峰由纤维素葡萄糖环上C—O—C 不对称振动引起[7]。常规处理样品在889 cm-1和852 cm-1的吸收峰说明糖苷键有β 和α 两种构型；
而亚氯酸钠处理样品只在891 cm-1附近有一个β 构型的糖苷键。表明两种方式处理后的样品都具有甲壳素的特征吸收峰，表现出甲壳素的特征。
图2 不同处理后样品的红外光谱图
2.3 NMR 分析
核磁共振是检验样品纯度的重要手段，适用于有机物的结构测定。本实验中两个处理样品的特征峰没有明显差异（图3），均检测到特征峰值23、55、62、69、74、87、104 和174 ppm，这些峰是甲壳素的特征峰，分别对应于甲壳素C8、C2、C6、C3、C5、C4、C1 和C7，表明桑黄提取多糖后的残渣中很大一部分是甲壳素[8]。
图3 不同处理后样品的核磁图
2.4 不溶性纤维素类物质
纤维素、半纤维素和木质素是细胞壁的结构性成分。采用范氏洗涤纤维分析法测定纤维素等结构性成分，能有效去除复合组分的影响，较好地反映出同一样品中纤维素、半纤维素和木质素的含量，为研究纤维素等结构性成分含量的变化趋势提供很好的参考[9]。测定结果为：经过亚氯酸钠氧化体系处理的样品，木质素含量降低22.4%，纤维素含量大幅增加，半纤维素含量也有所增高（表1）。表明亚氯酸钠氧化体系处理破坏了残渣不溶性物质中链接彼此的结构蛋白，减少了纤维的结晶度，使其结构变得松散，这与图1 的电镜结果相符。
表1 经不同处理的样品的纤维素类物质含量
亚氯酸钠一般作为食品工业漂白剂，也可用于葡萄和桃等水果保鲜。在酸性条件下，亚氯酸钠释放出强氧化性的二氧化氯，可用于饮用水的消毒、杀菌、除藻，在水溶液中不会与其他物质生成含氯有害物质，从而避免了对人体和环境的危害。亚氯酸钠在水产养殖领域有广泛应用，但在食药用菌方面的应用尚未见报道。桑黄的高纤维化结构使其活性多糖很难被充分提取出来，严重影响了桑黄多糖的应用。本研究采用亚氯酸钠氧化体系处理桑黄子实体，使多糖提取率提高近2 倍。
通过现代波谱技术对提取多糖后的桑黄残渣进行微结构分析是探究提取机理的基本手段。本实验发现，经过亚氯酸钠氧化体系处理后，扫描电镜结果显示残渣的微观表面疏松、粗糙；
几种结构纤维素含量变化明显，与电镜结果符合。通过红外光谱、固体核磁测定分析，得知两种提取方式的残渣均具备甲壳素的结构特征。甲壳素多从虾、蟹等甲壳类动物的外壳中提取，其在工业、农业和医药方面有广泛的应用。本实验结果为甲壳素的来源提供一种新的途径。
本实验结果初步表明，桑黄多糖提取率的提高主要是由于亚氯酸钠氧化体系处理破坏了不溶性物质间彼此链接的结构蛋白，减少了纤维的结晶度，使其结构变得松散，易于多糖成分释放。本方法也为其他木质化严重的食药用菌类多糖提取提供了一种新方法。
猜你喜欢氯酸钠桑黄甲壳素氯碱企业延伸进入氯酸盐行业的可行性及发展前景分析中国氯碱(2023年1期)2023-02-22《桑黄》一书简介食用菌(2022年4期)2022-08-05膜法冷冻脱硝工艺在氯碱联产氯酸钠中的应用氯碱工业(2022年5期)2022-08-01微生物甲壳素酶的研究进展及应用现状中国果菜(2022年1期)2022-01-26桑黄黄酮的研究进展四川蚕业(2021年3期)2021-02-12甲壳素在食品领域的最新研究进展食品与机械(2020年7期)2020-01-05桑黄纤孔菌发酵液化学成分的研究中成药(2018年1期)2018-02-02超声辅助改性甲壳素对水中亚甲基蓝的吸附性能化学与生物工程(2017年10期)2017-11-01桑黄液体发酵茶饮料工艺研究中国酿造(2016年12期)2016-03-01凯米拉投资扩大氯酸钠产能造纸化学品(2016年3期)2016-02-06