超聲波輔助熱水浸提茶樹菇多糖工藝

董夢瑩，尤佳，王菲，楊佳顏，吳子健

（天津商業大學生物技術與食品科學學院，天津市食品生物技術重點實驗室，天津 300134）

真菌多糖具有廣泛的生物學功能，如降血脂、抗腫瘤、免疫調節等[1-2]，早以被廣泛應用于食品和醫藥工業，其巨大的研究開發和經濟價值日益引起人們的關注。歐美等發達國家早己研發出多種菌多糖類用于臨床藥物，中醫藥中真菌多糖也已經廣泛用于制備多種抗腫瘤、保肝健胃、抗病毒、降血糖血脂等藥物。其在食品工業上的應用也很廣泛，作為食品添加劑、抗凝劑、保鮮劑等，甚至作為營養強化劑。茶樹菇多糖存在于茶樹菇子實體細胞的細胞壁內，含量較高，由于子實體中菌柄和菌蓋組織結構的不同，其多糖含量有所差異，且浸提條件的不同，多糖的溶出率也有所不同，本文研究了熱水浸提法并輔以超聲波破碎細胞法茶樹菇菌柄和菌蓋中的多糖提取率，研究多糖在子實體不同部位的含量，利于綜合加工提取茶樹菇多糖。

1 材料與方法

1.1 茶樹菇多糖的制備工藝路線

茶樹菇子實體菌柄和菌蓋手工分離→菌柄和菌蓋分別干燥（70℃，3 h）→粉碎→100目篩子過篩→粉末加水混合→超聲波破碎細胞→熱水浸提→離心（3000 g/min，15 min）→取上清液→減壓旋蒸濃縮→醇析（75%乙醇濃度，24 h）→離心（3000 g/min，15 min）取沉淀→無水乙醇以及乙醚洗滌沉淀→Sevag法除蛋白→測定多糖含量

1.2 材料及儀器

茶樹菇：超市購買；其他試劑均為國產分析純；202-1-S型電熱恒溫干燥箱：上海躍進醫療器械廠；高速粉碎機：北京環亞天元機械技術有限公司；BSZ-100自動部分收集器、HL-1恒流泵：上海滬西儀器廠；Rotavapor R-200旋轉薄膜蒸發器：Buchi公司，瑞士；3-18K低溫高速離心機：Sigma公司，德國；FDU-810型EYELA冷凍干燥機：東京理化公司，日本；JY92-Ⅱ超聲波細胞粉碎機：寧波新芝生物科技股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1 總糖含量的測定采用苯酚-硫酸法[3]

1.3.2 還原糖含量測定[3]

1.3.3 Sevag法除蛋白[4]

1.3.4 多糖純度檢測[5]

溶解性測定、苯酚硫酸法測定總糖、茚三酮法測定蛋白質和氨基酸、斐林試劑法測定單糖、碘-碘化鉀法測定淀粉、紫外吸收測定核酸和蛋白質。

1.3.5 正交優化超聲波輔助熱水浸提工藝條件

在前期單因子試驗的基礎上，確立了水浴浸提溫度、水浴浸提時間、超聲波破碎時間和功率等4個因素是茶樹菇多糖提取率影響較大的因素。以多糖的提取率為效應，以L9（34）正交試驗設計優化這4個因素在提取茶樹菇菌柄和菌蓋中多糖的最佳工藝條件，正交試驗因素水平表如表1所示。

表1 L9（34）正交試驗因素水平表Table 1 The factors and levels

2 結果與分析

2.1 正交優化菌蓋與菌柄多糖提取條件的結果

茶樹菇菌柄和菌蓋中多糖提取條件正交優化試驗結果如表2所示，方差分析如表3和表4所示。

根據表2和表3數據并通過F值的比較，菌柄的多糖提取過程4個因素中，超聲波破碎功率>熱水浸提時間>熱水浸提溫度>超聲波破碎時間，其中超聲波破碎功率影響極顯著，熱水浸提時間影響顯著，而熱水浸提溫度和超聲波破碎時間因素不顯著。按照效應值（多糖提取率）愈大愈好的標準來判斷，正交試驗所得實驗的最佳條件為：A3B1C3D3，提取率4.214%。

表2 菌柄和菌蓋多糖提取L9（34）正交試驗結果及分析Table 2 Results of orthogonal experiment L9(34)

表3 菌柄多糖提取正交優化結果方差分析表Table 3 Analysis of variance

表4 菌蓋多糖提取正交優化結果方差分析表Table 4 Analysis of variance

根據表2和表4數據并通過F值的比較，菌蓋的多糖提取過程中4個因素中，超聲波破碎功率>超聲波破碎時間>浸提時間＞水浴溫度，其中超聲波破碎功率因素影響顯著，超聲波破碎時間因素影響較顯著，而熱水浸提時間和溫度影響不顯著。按照效應值（多糖提取率）愈大愈好的標準來判斷，正交試驗所得實驗的最佳條件為A2B1C3D3，提取率4.351%。

菌柄和菌蓋中多糖的提取過程中，超聲波破碎功率對于多糖提取率的影響均比較明顯，但超聲波作用時間在170 s～190 s范圍內，對于菌蓋中多糖的提取率影響大，而對于菌柄的影響較小，可能的原因在于超聲波破碎有助于茶樹菇子實體細胞的破碎，經破碎后的細胞中的多糖物質較容易溶出，但是菌柄和菌蓋的組織結構不同，細胞的狀態也不同，故超聲波作用時間影響程度不同。菌柄較菌蓋的組織更緊密，細胞壁也較致密，熱水浸提時間長一些會有利于菌柄的多糖的溶出。

將正交試驗優化得到的菌柄和菌蓋中茶樹菇多糖的最佳提取條件進行驗證試驗，均高于正交試驗中其他各個試驗的結果，說明所得結果可靠。

按1.3所述的分析方法，對提取到的多糖進行了分析。比較菌蓋多糖和菌柄多糖的感官指標：菌蓋多糖顏色較菌柄多糖深些，為淡褐色纖維狀疏松固體。菌柄和菌蓋多糖都易溶于水，且不含蛋白質或氨基酸、不含游離單糖，具有非淀粉多糖的特性。

3 結論

茶樹菇菌柄中多糖的提取條件為：浸提時間85min，水浴溫度75℃，超聲波破碎時間190 s，超聲波破碎功率80 W；在此條件下提取率為4.214%。菌蓋中多糖的提取條件為：浸提時間80 min，水浴溫度75℃，超聲波破碎時間190 s，超聲波破碎功率80 W，在此條件下提取率為4.351%。

[1]Franz G.Polysaccharides in Pharmacy:Current Applications and Future Concepts[J].Plant Medica,1989,55:493-497

[2]王紅梅,鮑大鵬,楊立民.柱狀田頭菇胞內外多糖的提取和測定[J].安徽農業技術師范學院學報,2000,14(3):18-20

[3]陳慶森,龐廣昌,吳子健.實用生物化學實驗技術指導[M].天津:天津科學技術出版社,2006:83-85

[4]Franz G.Polysaccharides in Pharmacy:Current Applications and Future Concepts[J].Plant Medica,1989,55:493-497

[5]吳子健,陳慶森,閆亞麗,等.銀耳多糖對嗜酸乳桿菌L101發酵生長影響的研究[J].食品研究與開發,2008,29(11):22-25