灵芝多糖提取技术研究进展

摘 要：灵芝是一种扶正固本、滋补强壮的药用真菌，富含灵芝多糖、灵芝三萜、生物碱、蛋白质等生物大分子。其中，灵芝多糖是其发挥降血糖、降血压、抗氧化、抗肿瘤、提高免疫力、补气安神等功效的主要活性成分，在食品保健、中医临床等领域具有广阔的应用前景。本文对灵芝多糖提取技术的研究进展进行综述，以期为更好地开发利用灵芝多糖提供参考。

关键词：灵芝；多糖；提取技术

Research Progress on Extraction Technology of Ganoderma lucidum Polysaccharide

ZHANG Jing LIANG Hao ZHAO Dandan DAI Wenna GAO Ting

（1.Wuhu Institute of Technology， Wuhu 241000， China;

2.Wuhu Product Quality Supervision and Inspection Institute， Wuhu 241000， China）

Abstract： Ganoderma lucidum is a kind of medicinal fungus that strengthens the body， which is rich in Ganoderma lucidum polysaccharides， Ganoderma lucidum triterpenoids， alkaloids， proteins and other biological macromolecules. Among them， Ganoderma lucidum polysaccharide is the main active ingredient that plays its role in lowering blood sugar， lowering blood pressure， antioxidant， anti-tumor， improving immunity， invigorating qi and calming the mind， etc.， and has broad application prospects in food health care， traditional Chinese medicine clinical and other fields. This paper reviews the research progress of Ganoderma lucidum polysaccharide extraction technology， in order to provide a reference for better development and utilization of Ganoderma lucidum polysaccharides.

Keywords： Ganoderma lucidum; polysaccharide; extraction technology

灵芝（Ganoderma lucidum）是担子菌纲（Basidiomycota）、多孔菌目（Polyporales）、灵芝科（Ganodermataceae）、灵芝属（Ganoderma）的一种大型药用真菌，又称为神芝、仙草、瑞草、林中灵、琼珍，在传统医学中常与人参齐名。灵芝富含生物碱、萜类化合物、多糖、甾醇类、核苷类、蛋白质及氨基酸等多种活性成分，具有较高的营养价值。其中，灵芝多糖（G. lucidum polysaccharides，GLPs）是其发挥生理功效的主要活性成分之一，按照来源不同，可分为孢子多糖、子实体多糖、菌丝体多糖及发酵液多糖，具有抗氧化、降血糖、抗疲劳、抗肿瘤、调节免疫和预防心血管疾病等作用[1]。但是，灵芝多糖必须在一系列科学完善的提取工艺加工下才能保持良好的生物学活性，因此如何在保持生物活性的基础上提高灵芝多糖的得率引起了研究者的广泛关注。本文就近年来对灵芝多糖的提取纯化技术进行总结分析，旨在为灵芝多糖的高效提取提供一定理论依据，进一步推动其在食品科学、生物医学等领域的开发应用。

1 灵芝多糖的特点

灵芝多糖是一种极性大分子化合物，由葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、岩藻糖、半乳糖等组成的三条单糖链所构成，具有与DNA类似的螺旋状立体结构，相邻螺旋之间由氢键连接固定[2]。灵芝多糖的活性不仅与分子量、黏度、溶解性有关，更与其初、高级结构以及空间构象密不可分。研究认为，主链越长、侧链越多、空间结构越复杂，其活性越高。灵芝多糖的有效提取应兼顾多糖得率及活性选择合适的提取方法。总体来看，灵芝多糖的提取应先去除干扰物质，再将其溶于极性溶剂进行浓缩，加入有机试剂使多糖析出，再进行固液分离获得目标物质。

2 传统提取方法

2.1 水提法

水提法又称为水煎煮法，是传统提取工艺中最常用的方法，又分为冷水浸提、热水浸提。灵芝多糖是极性大分子化合物，易溶于水，常采用热水浸提法提取。将预处理好的灵芝样品在合适的煎煮器中进行反复浸提，所得滤液浓缩后加入适量乙醇进行醇沉，离心分离后得到沉淀物多糖，用乙醚或丙酮洗脱，再进行真空冷冻干燥得到产物粗多糖。白凤岐等[3]在单因素实验基础上通过正交试验优化了灵芝粗多糖提取工艺参数，在浸提温度100 ℃、浸提时间7 h、料液比1∶40（g∶mL）条件下，灵芝粗多糖得率为25.41 mg·g^-1。

热水浸提法操作简便、成本低，但需要反复多次浸提，处理时间较长，能耗高，同时对温度控制要求较严格，且难以完全溶出所有多糖，提取的多糖多为胞壁外多糖，杂质多、黏度大。

2.2 酸碱提取法

酸碱提取法即是在酸性碱性条件下提取多糖，主要依靠破坏其他物质与多糖相结合的化学键，使多糖成为游离态进行浸提，再经中和、浓缩、醇沉、分离、洗脱和干燥得到粗多糖。余钰骢等[4]采用高温强酸法水解灵芝渣，以多糖得率和抗氧化活性为评定标准，得出131 ℃水解4 h，酸浓度为0.1 mol·L^-1时，多糖得率为2.666%，半抑制浓度（IC50）为1.039 mg·mL^-1。

酸碱提取法在水提法的基础上进一步提高了多糖得率，但稀酸稀碱溶液pH值难以控制，容易使多糖水解，破坏多糖的活性结构[2]。此外，不同灵芝多糖的嗜酸嗜碱性不同，在提取前应对不同样品进行结构分析鉴定，加大了工作量。

3 复合酶法

由于灵芝多糖大部分存在于子实体细胞壁内，而细胞壁内除多糖外还含有纤维素、蛋白质、果胶等多种物质，这些物质的存在势必会对多糖的提取产生不良影响。通过酶处理技术提取多糖可以降低反应所需的活化能，在较低的能量水平下分解杂质。常用的酶有果胶酶、蛋白酶及纤维素酶等，复合酶法即按一定比例采用蛋白酶、果胶酶和纤维素酶，此法实施过程大致为将原料和水按照一定的比例配成溶液，调pH值，加入复合酶制剂，在适宜温度的水浴中酶解，然后再过滤、浓缩、醇沉、分离、洗脱、干燥得到粗多糖。林宇野等[5]通过实验获得了酶法提取多糖的最佳工艺条件，即在调节pH值为6.3，加入1%果胶酶、蛋白酶和纤维素酶组成的复合酶制剂，50 ℃下酶促反应40 min，再急速升温至80 ℃消除酶活性，并进行保温浸提操作，提取率可达16.3%。

复合酶法总体反应条件温和，具有环境友好、杂质易除、提取效率高等优点。但复合酶法也存在局限性，酶的最适pH值和最适温度范围较窄，实验过程中温度、pH值的轻微改变都会使酶的活性大大降低，因此对实验设备、实验环境要求较高；酶制剂价格相对比较高，所以复合酶法提取多糖的经济效益无法保证。

4 超声提取法

超声提取法是一种新型的提取方法，广泛应用于天然产物的提取。该方法利用超声场形成局部高压，破坏子实体细胞壁及整个生物体，同时利用超声波对媒介产生独特的振动、空化及热力学作用，提高胞内物质的运动频率及穿透力，加速目标物质的溶出、扩散、提取。田淑雨等[6]采用超声来辅助提取灵芝多糖，并运用Box-Behnken中心组合法进行响应面优化实验，获得灵芝多糖的最佳提取条件为液料比25∶1（mL∶g）、超声提取功率760 W、超声提取时间60 min，此时多糖得率可达3.60%，且抗氧化活性较高。

在多糖提取过程中，超声提取法可以显著缩短提取时间，防止产物降解和活性降低，此外还有节约溶剂、降低生产成本等优点。但大量研究表明，超声辅助提取多糖的产率较低，只有3%左右。这可能与超声处理时间有关，处理时间过长，糖苷键断裂，多糖结构被破坏；处理时间过短，提取残渣中有大量多糖未被提取出来。要想充分发挥超声提取法优势，就要严格控制提取条件。超声波的处理功率、处理时间及处理温度等因素都会对提取效果产生影响，所以常通过正交实验、响应面优化实验等对处理条件进行优化。

5 微波提取法

微波提取法是利用微波能加热，以致细胞内极性物质吸收大量热能、热运动加剧，胞内物质在微波的交变电磁场作用下发生极性振荡，分子间氢键断裂，同时胞内液体汽化致使细胞结构难以维系，细胞壁破裂，从而加速胞内目标物质溶出的一种方法。微波提取多糖物质是微波辅助提取天然物质中发展较早、研究较为透彻的领域之一，通常有3种应用场景：①对于大批量料液，以微波为热源进行长时间提取，时长为30～90 min，升温较缓，便于控制；②对于小体积的料液，利用微波短时间迅速加热，通常在10 min左右将多糖提取出来；③微波破壁浸提联用，先利用微波快速升温效应进行短时间高温作用，再继续进行一段时间的低温浸提，将多糖充分提取出来。

微波加热的方式与普通的热传递不同，其生热机制为分子在强磁场作用下剧烈碰撞产生摩擦热，其独特的热效应使得微波提取法具有加热速度快、加热均匀、节能高效、具有选择性等优点。曾玲等[7]通过响应面优化分析对灵芝多糖的微波提取工艺进行优化，发现料液比为1∶32，微波频率为1 960 MHz，提取时间为14 min时，多糖得率达到最高，为6.86%。然而，微波提取法也存在需要额外清洗步骤、对极性溶剂有限制等有待改善的不足之处。

6 其他提取法

除了上述几种常见的提取方法外，也有一些新型提取技术相继问世，如超临界流体萃取技术、低共熔溶剂萃取技术、亚临界水提技术以及两种技术联用的方法。喻桃生等[8]采用超临界CO2流体连续萃取赤芝中灵芝多糖，提取率达到9.8%，多糖纯度为45%。谢苗等[9]对5种低共熔溶剂进行筛选，运用响应面法对灵芝多糖提取工艺进行优化，获得最佳提取条件为氯化胆碱-尿素含量34%、提取时间

1.9 h，醇沉7.3 h，多糖得率可达1.1%。邓辰辰等[10]通过单因素实验与正交实验对亚临界水提取灵芝多糖的工艺条件进行优化，获得最佳提取条件为提取压力5 MPa、料液比1∶12（g∶mL）、亚临界水温度150 ℃、浸提5 min，灵芝多糖得率达到2.15%。近年来，还有许多联用方法应用于灵芝多糖的提取，相较于单一提取法可以显著提高多糖提取效果，有超声-微波协同法、酶-超声协同法、高压-酶协同法等。

7 结语

灵芝是我国传统的食药兼用中药材，多糖是其发挥增强免疫、延缓衰老、抑制肿瘤、保肝解毒、调节血糖作用的主要活性成分。目前，对于灵芝深加工方面的研究方兴未艾，多糖提取工艺方面仍有广阔的研究空间。随着科学技术的不断发展，新型的多糖提取技术在提取设备、材料不断更迭的背景下相继出现，为灵芝多糖的提取工艺提供了新方法、新思路。

参考文献

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[4]余钰骢，古扎努尔，应铁进.灵芝结构多糖水解物的生物活性及提取工艺研究[J].中国食品学报，2014，14（3）：40-46.

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[7]曾玲，宋雪英，盛振华，等.响应面分析法优化灵芝多糖的微波提取工艺[J].中华中医药学刊，2009，27（3）：631-633.

[8]喻桃生，夏志兰.灵芝挥发油、灵芝酸和灵芝多糖超临界流体提取工艺[EB/OL].（2011-07-20）[2024-06-11].https：//kns.cnki.net/kcms2/article/abstract？v=6RtRr0kVass_P76FFz2BPwS7FY7AiiIp78M96VVX5-n4AOBwDdo2L4yFbgAMlVhW72tr89Ff818ZcdpN3bW4jANjiDUiglZw_dHBopP8lysZAB65UwqNvcMplxMW77JTOQdWRE7jkMoAxyB5s5Mu4NFAO_EyvrLq51t1Mc8cxyLE2PX56ynV8g==&uniplatform=NZKPT&language=CHS.

[9]谢苗，亓小妮，张鑫，等.低共熔溶剂提取灵芝多糖的工艺优化及抗氧化活性研究[J].食品研究与开发，2022，43（5）：123-129.

[10]邓辰辰，相继芬，董兴叶，等.亚临界水提取灵芝多糖的工艺研究[J].河南工业大学学报，2016，37（2）：105-108.