樹脂吸附法分離松茸多糖的研究1）

馮磊，么宏偉，謝晨陽，吳洪軍，趙鳳臣，張學(xué)義

（黑龍江省林副特產(chǎn)研究所，黑龍江省非木質(zhì)林產(chǎn)品研發(fā)重點實驗室，牡丹江157011）

松茸［TricholomaMatsutake（S.Ito et Imai）Sing］屬擔(dān)子菌亞門、層菌綱、傘菌目、口蘑科、口蘑屬。它是一種純天然的珍稀名貴食用菌類，被譽為“菌中之王”。松茸的抗腫瘤成分主要是多糖。無論是從從新鮮的或干的松茸子實體中都可提取到有明顯抗腫瘤活性的多糖物質(zhì)。松茸含有的多糖具有活化人體內(nèi)免疫活性細胞活性的功能，這些免疫活性細胞包括自然殺傷（NK）細胞、巨噬細胞、淋巴細胞和T細胞，并且刺激抗體產(chǎn)生從而達到提高人體免疫力，增強人體抗病防癌的能力激活細胞的免疫功能，增強單核巨噬細胞系統(tǒng)功能；增強B淋巴細胞功能的作用；促進白細胞介素1（IL－1），克隆刺激因子（CSF）和IL－3的產(chǎn)生，并因此促進淋巴細胞成熟、分化和增殖，提高機體免疫力，增強人體抗病能力，具有抗病毒作用，抗變效應(yīng)，它可抗基因突變，保護DNA的正常結(jié)構(gòu)和功能，把病變消滅于DNA層次，防患于未然，從而起到延長癌癥患者的壽命和預(yù)防疾病的作用。因此，松茸多糖已作為新的細胞免疫增強劑應(yīng)用于病毒性肝炎的治療以及其它免疫功能低下、缺陷、障礙的疾病，如尋常型銀屑病、硬皮病、風(fēng)濕病等。

鑒于傳統(tǒng)提取方法復(fù)雜，成本高，而吸附樹脂成本低，工藝簡便，效率高，可再生重復(fù)使用等特點，研究采用大孔吸附樹脂分離松茸多糖的工藝，確定其最佳分離純化條件及工藝路線，為黑龍江省食用菌深加工產(chǎn)業(yè)提供技術(shù)支撐。

1 試劑和儀器

松茸為牡丹江地產(chǎn)。質(zhì)量分數(shù)98%H2SO4、苯酚、體積分數(shù)95%乙醇、葡萄糖，均為分析純。苯酚使用前經(jīng)蒸餾處理，收集180～182℃餾分待用。紫外可見分光光度計（上海美普達），BS 124S電子分析天平（北京賽多利斯），RE52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（上海亞榮），氣浴恒溫振蕩器（哈東聯(lián)），循環(huán)水式多用真空泵（鄭州長城科工貿(mào)有限公司），電熱鼓風(fēng)干燥箱（上海精密）。

2 分析方法

采用紫外分光光度法定量分析松茸多糖。經(jīng)紫外掃描（200～600nm）知，松茸多糖在490nm處有特征吸收峰，樣品中雜質(zhì)組分在該波長下無吸收，定量分析在該波長下進行。分別準(zhǔn)確稱取葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品配成不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)品溶液，測得葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線為y＝47.575x＋0.0015（R2＝0.9992），線性范圍0.0016～0.0260mg／mL，取適量樣品進行分光光度分析，通過上述標(biāo)準(zhǔn)曲線計算樣品中多糖濃度。

3 樹脂的類型

本研究考察了D3520（非極性）、AB－8（弱極性）、S－8（極性）、D4020（非極性）、X－5（非極性）、NKA－9（極性）這6種樹脂對多糖的吸附容量和吸附率。

4 樹脂的預(yù)處理

各樹脂用乙醇浸泡，充分溶脹，用蒸餾水將乙醇洗凈。各樹脂在室溫下真空干燥備用。

5 靜態(tài)吸附量和吸附率的測定

準(zhǔn)確稱取經(jīng)過預(yù)處理的干樹脂2.0g，置于250mL具塞磨口三角瓶中，分別加入25mL 3.9201mg／mL的食用菌多糖溶液。33℃下恒溫振蕩過夜，樹脂充分吸附后，測定溶液中食用菌多糖濃度，按（1）、（2）式計算各樹脂的平衡吸附量q及吸附率E。

式中：q，平衡吸附量（mg／g）；E，吸附率；C0，起始濃度（mg／mL）；Ce，平衡濃度（mg／mL）；V ，溶液體積（mL）；m，加入樹脂的重量（g）。

6 洗脫劑的選擇

準(zhǔn)確稱取多糖吸附量已知的樹脂2.0g，置于250mL三角瓶中，加入適當(dāng)?shù)南疵搫?，?3℃下振蕩洗脫12h，解吸吸附在樹脂上的多糖，按（3）式計算解吸率。

式中：D，解吸率；C，洗脫液中多糖的濃度（mg／mL）；V，洗脫液的體積（mL）；w，吸附在樹脂上的多糖的總量（mg）。

7 結(jié)果與討論

7.1 樹脂的篩選

表1 不同類型樹脂對食用菌多糖的吸附能力（33℃）

從表1數(shù)據(jù)可知，X－5對多糖的吸附明顯高于其它樹脂，本文以X－5樹脂為研究對象，探討X－5樹脂對松茸多糖的吸附分離特性。

7.2 吸附等溫線的測定

稱取X－5樹脂各2.0g，共8份，分別加入不同濃度的松茸多糖溶液25mL，于33℃、120r／min恒溫振蕩過夜至吸附平衡，測定樹脂的吸附量。以多糖的平衡濃度對分別計算得到的平衡吸附量作圖，結(jié)果如圖1。從圖1可以看出，隨著溶液中多糖平衡濃度增大，樹脂吸附量也隨之提高，當(dāng)濃度增大到一定程度后，樹脂對多糖吸附逐步趨于穩(wěn)定。

圖1 X－5吸附等溫線

7.3 動力學(xué)曲線的測定

準(zhǔn)確稱取X－5樹脂210g，加入25mL濃度為3.9201mg／mL的多糖溶液，于33℃恒溫振蕩，每隔一定時間測1次溶液濃度，測定多糖吸附量隨時間的變化，得到動力學(xué)曲線，如圖2所示。由動力學(xué)曲線可以看出，隨著時間的增長，吸附量增加，12h左右達到平衡。

7.4 洗脫劑的選擇

準(zhǔn)確稱取吸附量已知的樹脂2.0g，置于250mL三角瓶中，然后分別用質(zhì)量分數(shù)為20%、30%、40%、50%、60%的丙酮溶液40mL進行洗脫24h，測定溶液中多糖濃度，得到丙酮濃度與解吸率的關(guān)系如表2。

圖2 X－5吸附動力學(xué)曲線

表2 丙酮質(zhì)量分數(shù)與解吸率的關(guān)系

由表2可以看出，隨著洗脫劑中丙酮質(zhì)量分數(shù)的增大，多糖解析率增大，當(dāng)丙酮質(zhì)量分數(shù)超過50%后解析率趨于穩(wěn)定，變化不顯著。因此，選用質(zhì)量分數(shù)50%的丙酮作為洗脫劑。

7.5 動態(tài)吸附和解吸

用濃度為3.9201mg／mL的多糖溶液通過裝有X－5樹脂的柱子，柱規(guī)格為φ210cm×30cm，流速為0.6 mL／min，每10min用紫外分光光度計分析流出液中多糖濃度，得穿透曲線，如圖3所示。用質(zhì)量分數(shù)50%的丙酮溶液以0.6mL／min進行洗脫，得到洗脫曲線（見圖4）。揮去洗脫液中有機溶劑，測定洗脫液中的多糖含量，測得產(chǎn)品中食用菌多糖純度為71.3% ，多糖洗脫率為81%。

圖3 吸附穿透曲線

圖4 洗脫曲線

8 結(jié)論

采用大孔吸附樹脂分離純化食用菌提取液中的松茸多糖是可行的。X－5樹脂是良好的吸附樹脂，對松茸多糖的吸附率可達30.83mg／g；質(zhì)量分數(shù)50%丙酮濃度以0.6mL／min進行洗脫時，洗脫率達81%；通過該工藝，可以有效去除糖類等水溶性雜質(zhì)及脂溶性雜質(zhì)，選擇性地保留有效成分，使松茸多糖的含量提高15%左右。該產(chǎn)品顏色較淺，吸潮性較低，既可方便開發(fā)成藥品使用，也可作為高純產(chǎn)品制備的原料。吸附樹脂用于松茸多糖的分離，省去了傳統(tǒng)溶劑萃取法的煩瑣工藝，僅吸附－ 脫附一步工藝即可提高多糖含量，成本低、操作簡便、易于工業(yè)化生產(chǎn)。