香菇多糖提取條件的優(yōu)化研究

王廣慧，于德涵

（黑龍江省綏化學(xué)院食品與制藥工程學(xué)院，黑龍江綏化 152061）

香菇多糖提取條件的優(yōu)化研究

王廣慧，于德涵

（黑龍江省綏化學(xué)院食品與制藥工程學(xué)院，黑龍江綏化 152061）

研究了采用微波協(xié)同高壓熱水浸提法從香菇中提取活性多糖的最適條件。通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，探討了料液比、微波功率、微波處理時(shí)間、高壓浸提時(shí)間及高壓浸提溫度對(duì)香菇多糖提取率的影響，并以香菇多糖提取率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，優(yōu)化提取工藝。試驗(yàn)結(jié)果表明，微波協(xié)同高壓熱水浸提法提取香菇多糖的最適條件：料液比為1∶50（g∶mL），微波功率為640W，微波處理時(shí)間為6min，高壓浸提溫度為115℃，高壓浸提時(shí)間為100 min。在此條件下，香菇多糖的提取率為13.8%。

香菇；多糖；微波；高壓；提取

香菇（Lentinus edodes）含有多種有效藥用成分，尤其香菇多糖是一種重要的生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑。它通過(guò)刺激免疫細(xì)胞成熟、分化和增殖，改善宿主機(jī)體平衡，達(dá)到恢復(fù)和提高宿主細(xì)胞對(duì)淋巴因子、激素和其他生理活性因子的反應(yīng)性，且由于是間接作用，所以毒副作用小［1］。因此，建立高效經(jīng)濟(jì)的香菇多糖提取方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本研究通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)探討了微波協(xié)同高壓熱水浸提法從香菇中提取活性多糖的最佳工藝條件，以期能為開發(fā)利用香菇資源開辟一條新的途徑。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以香菇為試材，購(gòu)于綏化市華辰超市。供試藥劑有3，5?二硝基水楊酸（DNS）、苯酚、無(wú)水乙醇、三氯乙酸、濃硫酸等，均為國(guó)產(chǎn)分析純。試驗(yàn)儀器有752型紫外可見分光光度計(jì)，上海菁華科技儀器有限公司；FW100型高速萬(wàn)能粉碎機(jī)，天津市泰斯特儀器有限公司；DK?98?ⅡA型電熱恒溫水浴鍋，天津市泰斯特儀器有限公司；YXQ?LS?100SⅢ型立式壓力蒸汽滅菌鍋，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司；Midea EG823LC?NS型微波爐，佛山市美的微波電器制造有限公司。

1.2 測(cè)定方法及試驗(yàn)參數(shù)

以葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)樣，用DNS法測(cè)定還原糖含量，用苯酚?硫酸法測(cè)定總糖含量［2］。

多糖＝總糖-還原糖。

多糖提取率／%＝多糖量／子實(shí)體干重×100。

1.3 微波協(xié)同高壓熱水浸提法提取香菇多糖

香菇經(jīng)除雜、干燥、粉碎等預(yù)處理后，得到香菇子實(shí)體干粉。準(zhǔn)確稱取香菇粉若干份，每份1 g。將每份香菇粉先進(jìn)行微波處理，然后進(jìn)行高壓熱水浸提。提取后進(jìn)行離心，上清液用70℃水浴濃縮到原體積的1／2，采用15%三氯乙酸溶液按1∶3（V∶V）添加后靜置12 h，3 500 r·min-1離心10 min，將上清液適當(dāng)濃縮后與95%乙醇按1∶3（V∶V）混合，置4℃下醇沉12 h，3 500 r·min-1離心10 min，所得沉淀用無(wú)水乙醇洗滌2～3次，最后用60℃蒸餾水溶解沉淀并定容。采用DNS法測(cè)定還原糖、苯酚?硫酸法測(cè)定總糖含量，重復(fù)3次。

1.4 微波協(xié)同高壓熱水浸提法提取香菇多糖工藝

1.4.1 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

料液比對(duì)香菇多糖提取率的影響。將每份香菇粉在微波功率800 W，微波處理8 min，分別設(shè)置料液比為1∶20，1∶30，1∶40，1∶50，1∶60（g· m L-1）的條件下提取多糖。然后改在115℃下高壓熱水浸提80 min。后面的處理方法如1.3節(jié)所述。

微波功率對(duì)香菇多糖提取率的影響。將每份香菇粉按最佳料液比加蒸餾水，分別在微波功率80，240，400，640，800 W條件下處理8 min。然后改在115℃下高壓熱水浸提80 min。以后的處理方法如1.3節(jié)所述。

微波處理時(shí)間對(duì)香菇多糖提取率的影響。將每份香菇粉在最適微波功率、最佳料液比的條件下，微波分別處理6，8，10，12，14 min后在115℃下高壓熱水浸提80 min。以后的處理方法如1.3節(jié)所述。

高壓熱水浸提溫度對(duì)香菇多糖提取率的影響。將每份香菇粉在最適微波功率、最佳料液比和最佳微波處理時(shí)間，分別在高壓熱水浸提溫度為75℃，90℃，108℃，115℃，121℃的條件下提取多糖。后面的處理方法如1.3節(jié)所述。

高壓熱水浸提時(shí)間對(duì)香菇多糖提取率的影響。將每份香菇粉在最適微波功率、最佳料液比、最佳微波處理時(shí)間和最佳高壓熱水浸提溫度，分別設(shè)置高壓熱水浸提時(shí)間為40，60，80，100，120 min。后面的處理方法如1.3節(jié)所述。

1.4.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上選擇對(duì)香菇多糖提取率影響較大的因素和水平進(jìn)行正交試驗(yàn)，以確定提取香菇多糖的最佳工藝條件。

1.5 不同方法提取香菇多糖

比較熱水浸提法［3］、微波輔助熱水浸提法［4］、復(fù)合酶法［5］、高壓熱水浸提法和微波協(xié)同高壓熱水浸提法提取香菇多糖的研究結(jié)果。

高壓熱水浸提法。將1 g香菇粉按照料液比1∶50加蒸餾水，然后在115℃下高壓熱水浸提80 min。過(guò)濾，濾液用70℃水浴濃縮到原體積的1／2，采用5%三氯乙酸溶液反復(fù)脫蛋白，3 000 r· min-1離心10 min，將上清液與95%乙醇按1∶3（V∶V）混合，置4℃下醇沉12 h，3 000 r·min-1離心10 min，所得沉淀用無(wú)水乙醇洗滌2～3次，最后用60℃蒸餾水溶解沉淀并定容。

微波協(xié)同高壓熱水浸提法。采用1.4所獲得的最佳條件提取香菇多糖。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

根據(jù)試驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)，得到總糖測(cè)定的線性回歸方程為：y＝0.007 1 x-0.004 9，r2＝0.990 2。

根據(jù)試驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)得到還原糖測(cè)定的線性回歸方程為：y＝0.001 x＋0.065 8，r2＝0.998 0。

2.2 單因素

2.2.1 料液比的影響

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)不同的料液比，分別為1∶20，1∶30，1∶40，1∶50和1∶60，提取率分別為13%，13.1%，13.2%，13.6%和12.9%。由此結(jié)果可知，香菇多糖的最佳料液比為1∶50，此時(shí)提取率為13.6%。

2.2.2 微波功率的影響

將每份香菇粉按最佳料液比1∶50加蒸餾水，分別在微波功率80，240，400，640和800W的條件下進(jìn)行多糖提取，得到的提取率分別是12.8%，12.6%，13.2%，13.4%和13.6%。由此結(jié)果可知，微波功率為800 W時(shí)香菇多糖的提取率為13.6%，高于其他水平下的提取率，因而最佳微波功率為800W。

2.2.3 微波處理時(shí)間的影響

將每份香菇粉按最佳料液比1∶50加蒸餾水，分別在微波功率800 W條件下處理6，8，10，12和14 min，進(jìn)行多糖提取，提取率分別為12.4%，13.6%，13.4%，13.2%和12.3%。可知香菇多糖提取的最佳微波處理時(shí)間為8 min，提取率為13.6%。

2.2.4 高壓熱水浸提溫度的影響

將每份香菇粉按最佳料液比1∶50加蒸餾水，在微波功率800 W下處理8 min，再分別于75℃，90℃，108℃，115℃和121℃條件下高壓熱水浸提80 min。得到的提取率分別為11.2%，11.5%，12.1%，13.6%和12.6%。可知香菇多糖提取的最佳高壓熱水浸提溫度為115℃，此時(shí)提取率為13.6%。

2.2.5 高壓熱水浸提時(shí)間的影響

將每份香菇粉按最佳料液比1∶50加蒸餾水，在微波功率800 W下處理8 min，再分別于115℃下高壓熱水浸提40，60，80，10和120 min。得到的提取率分別為11.5%，12.6%，13.6%，13.1%和13.5%。可知香菇多糖提取的最佳高壓熱水浸提時(shí)間為80 min，此時(shí)提取率為13.6%。

2.3 多因素

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇對(duì)香菇多糖提取率影響較大的因素微波功率（A），微波處理時(shí)間（B），高壓熱水浸提溫度（D），高壓熱水浸提時(shí)間（E），料液比（C），以及水平進(jìn)行L16（45）正交試驗(yàn)，以確定微波協(xié)同高壓熱水浸提法提取香菇多糖的最佳工藝條件。試驗(yàn)因素1-4水平：A分別為240，400，640和800 W；B分別為6，8，10和12 min；C分別為1∶30，1∶40，1∶50和1∶60；D分別為90，108，115和121℃；E分別為40，60，80和100 min。正交試驗(yàn)結(jié)果如表1。

表1 正交試驗(yàn)各處理組合的提取率

由表1可知，各因素對(duì)提取率的影響依次為A＞B＞D＞E＞C。提取香菇多糖的最優(yōu)條件為A3B1D3E4C3。據(jù)此條件做驗(yàn)證試驗(yàn)，得到香菇多糖提取率為13.8%。

2.4 不同方法提取香菇多糖的對(duì)比研究

用設(shè)計(jì)中的5種方法提取香菇多糖，測(cè)定多糖提取率（圖1），可見采用微波協(xié)同高壓熱水浸提法所獲得的香菇多糖提取率最高。

圖1 不同方法提取香菇多糖得率

3 小結(jié)

微波加熱是靠微波電子管發(fā)出的電磁波感應(yīng)生電，轉(zhuǎn)化成分子的動(dòng)能而發(fā)熱，可以破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，加速有效物質(zhì)的溶出，具有快速、高效、安全的特點(diǎn)［6］；而高壓提取又可將被提取物的組織細(xì)胞及亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)解體，使細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)成分與溶媒充分接觸得到直接溶解。微波協(xié)同高壓熱水浸提法綜合了2種提取技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，所以提取效率較高。其最適提取條件為料液比為1∶50（g·mL-1），微波功率為640 W，微波處理時(shí)間為6 min，高壓浸提溫度為115℃，高壓浸提時(shí)間為100 min。在此條件下，香菇多糖的提取率為13.8%。

［1］ 黃益麗，廖鑫凱，李清彪，等.香菇多糖的生物活性［J］.生命的化學(xué)，2001，21（5）：371-373.

［2］ 北京大學(xué)生物系生物化學(xué)教研室.生物化學(xué)試驗(yàn)指導(dǎo)［M］.北京：人民教育出版社，1980：22-24.

［3］ 白玉靜，佟麗華.香菇多糖提取工藝和含量測(cè)定方法研究［J］.黑龍江醫(yī)藥科學(xué)，2006，29（1）：55-56.

［4］ 何兵存，王義娜.微波輔助提取香菇多糖的工藝研究［J］.中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007，23（11）：162-165.

［5］ 謝紅旗，周春山，杜邵龍，等.酶法提取香菇多糖新工藝研究［J］.食用菌，2006，28（4）：59-61.

［6］ 張慧，劉宗敏，黎繼烈.微波萃取在食品工業(yè)中的應(yīng)用［J］.食品與機(jī)械，2006，22（6）：147-150.

（責(zé)任編輯：張瑞麟）

S 646 < class="emphasis_bold">文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

A

0528?9017（2014）01?0085?03

文獻(xiàn)著錄格式：王廣慧，于德涵.香菇多糖提取條件的優(yōu)化研究［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（1）：85-87.

2013?09?25

國(guó)家自然科學(xué)基金（21201128）；黑龍江省綏化學(xué)院科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目（K1101003）

王廣慧（1973-），黑龍江綏化人，副教授，碩士，研究方向?yàn)樯锘钚晕镔|(zhì)的提取。E?mail：wanggh5487＠sina.com。