超聲波輔助提取姬松茸有機(jī)鍺的工藝研究

張奕婷　張文韜　魯明杰

摘 要：以姬松茸為材料、有機(jī)鍺提取率為指標(biāo)，在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取NaOH濃度、乙醇濃度、超聲時間、浸提溫度和浸提時間等5個因素，采用L16（45）正交試驗(yàn)法，得到姬松茸有機(jī)鍺的最佳提取條件為：NaOH濃度80g/L，乙醇濃度80%，超聲時間18min，浸提時間120min、浸提溫度為90℃。在此條件下，有機(jī)鍺的提取率為17.52μg/g。

關(guān)鍵詞：姬松茸；正交試驗(yàn)；有機(jī)鍺；提取工藝

中圖分類號 TQ464.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）17-0015-04

Study on Optimization of Ultrasound Assisted Extraction Process of Agaricus blazei Organic Germanium

Zhang Yiting et al.

（Institute of Biological Engineering，Daqing Normal College，Daqing 163712，China）

Abstract：Taking the Agaricus blazei as materials and its organic germanium extraction rate as index，study five factors such as NaOH concentration，alcohol concentration，ultrasonic extraction time，extraction time and extraction temperature，based on the single factor experiment，the optimum extraction process of Agaricus blazei organic germanium is found by L16（45） orthogonal test. The result showed that the NaOH concentration was 80g/L，alcohol concentration was 80%，ultrasonic extraction time was 18min，extraction time was 120min under temperature 90℃. Under the above conditions，the maximum extraction rate of organic germanium from Agaricus blazei was 17.52μg/g.

Key words：Agaricus blazei；Orthogonal test；Organic germanium；Extraction process

姬松茸（Agaricus blazei）又名巴西蘑菇，具有較高的營養(yǎng)價值和藥用價值[1]，是一種珍貴的食藥兩用真菌，富含多糖、蛋白質(zhì)、核酸、脂肪、皂甙、單寧、甾醇、礦物質(zhì)、微量元素及人體必需的氨基酸等[2]，具有抑制腫瘤[3]、保護(hù)肝臟[4]、抗氧化[5]、增強(qiáng)免疫和抗疲勞[6]等藥理功能。有機(jī)鍺對多種癌細(xì)胞都有抑制作用，并且可以增強(qiáng)動物和人類的免疫功能；對于人類而言，其具有美容養(yǎng)顏，延緩衰老的功效，對預(yù)防感冒，骨質(zhì)松軟，促進(jìn)血液循環(huán)都有著很好的療效[7]。目前，對姬松茸多糖提取的報道較多[8-10]，但是關(guān)于姬松茸有機(jī)鍺提取的研究則鮮見報道。為此，本實(shí)驗(yàn)采用苯芴酮分光光度法研究姬松茸中的鍺含量，在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，利用正交法對姬松茸的有機(jī)鍺提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，旨在為姬松茸含有機(jī)鍺食品、藥品和保健品的開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料 姬松茸菌干，購自大慶市慶客隆超市。

1.2 儀器與試劑 UV725N分光光度計（上海科學(xué)精密儀器廠）、DHG-9240A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海齊欣科學(xué)儀器有限公司）BSA-CW電子天平（北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司）、HHS電熱恒溫水浴鍋（上海博迅實(shí)業(yè)有限公司）、KQ3200E超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）、SIGMA3-30K離心機(jī)（德國sigma公司）。鍺粉、無水乙醇、苯酚、氯仿、正丁醇、25%NH4OH、30%過氧化氫、明膠、CTMAB、苯芴酮等均為國產(chǎn)分析純。

1.3 有機(jī)鍺苯芴酮顯色法 準(zhǔn)確稱取鍺粉0.1g，利用濕式灰化法配制鍺標(biāo)準(zhǔn)溶液A100mL，取1mL鍺標(biāo)準(zhǔn)液A，定容至100mL制得鍺標(biāo)準(zhǔn)溶液B。取標(biāo)準(zhǔn)溶液B2mL置于50mL容量瓶中，加入2mL 2%明膠溶液、5mL苯芴酮溶液、10mL CTMAB溶液和20mL緩沖液，定容至50mL，以空白試劑作對照，在540nm處測得其吸光度OD值，反復(fù)實(shí)驗(yàn)3次取平均值，以有機(jī)鍺鍺濃度為橫坐標(biāo)，吸光度值為縱坐標(biāo)。構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)曲線，所繪標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1。

1.5 有機(jī)鍺提取基本流程 姬松茸菌干60℃烘干至恒重后粉碎，使用濃度為40g/L的NaOH溶液，按料液比1∶30配制成混懸液，超聲9min后于70℃水浴內(nèi)浸提90min，浸提液3000r/min離心15min取上清，按照1∶4體積加入80%乙醇溶液進(jìn)行醇沉，于4℃冰箱中靜置過夜，醇沉液4500r/min離心15min獲得粗多糖沉淀，使用sevage法去除蛋白后將粗多糖沉淀置于通風(fēng)櫥內(nèi)干燥，稱重后取適量進(jìn)行苯芴酮顯色法測定并計算有機(jī)鍺提取率。

1.6 單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計 在前期預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇NaOH濃度，乙醇濃度，超聲時間，浸提溫度和浸提時間5個因素的不同水平進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計。

1.6.1 NaOH濃度單因素實(shí)驗(yàn) 其他條件不變，改變NaOH濃度（0、20g/L、40g/L、60g/L、80g/L、100g/L）進(jìn)行姬松茸中有機(jī)鍺的提取，研究NaOH濃度對有機(jī)鍺提取率的影響。

1.6.2 乙醇濃度單因素實(shí)驗(yàn) 其他條件不變，改變乙醇濃度（70%、75%、80%、85%、90%、95%）進(jìn)行姬松茸中有機(jī)鍺的提取，研究乙醇濃度對有機(jī)鍺提取率的影響。

1.6.3 超聲時間單因素實(shí)驗(yàn) 其他條件不變，改變超聲時間（3min、6min、9min、12min、15min、18min）進(jìn)行姬松茸中有機(jī)鍺的提取，研究超聲時間對有機(jī)鍺提取率的影響。

1.6.4 浸提時間單因素實(shí)驗(yàn) 其他條件不變，改變浸提時間（30min、60min、90min、120min、150min、180min）進(jìn)行姬松茸中有機(jī)鍺的提取，研究浸提時間對有機(jī)鍺提取率的影響。

1.6.5 浸提溫度單因素實(shí)驗(yàn) 其他條件不變，改變浸提溫度（40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃）進(jìn)行姬松茸中有機(jī)鍺的提取，研究浸提溫度對有機(jī)鍺提取率的影響。

1.7 正交試驗(yàn)方案 根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選擇適當(dāng)水平進(jìn)行5因素4水平L16（45）正交試驗(yàn)方案設(shè)計。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)對有機(jī)鍺提取率的影響

2.1.1 NaOH濃度 由圖2可知，隨著NaOH濃度的升高，有機(jī)鍺提取率呈現(xiàn)先增大再減小的趨勢，且在40g/L時提取率達(dá)到最高。

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析 根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選取正交試驗(yàn)的因素和水平，如表1所示。按照L16（45）正交設(shè)計進(jìn)行試驗(yàn)，每個參數(shù)進(jìn)行3次重復(fù)試驗(yàn)取平均值，通過分析試驗(yàn)結(jié)果后確定最佳工藝參數(shù)組合。

通過表2直觀分析得出，各因素對有機(jī)鍺提取率的影響程度大小為A>C>E>B>D，即NaOH濃度>超聲時間>浸提溫度>乙醇濃度>浸提時間，優(yōu)組合為A4B1C4D2E3。通過表3方差分析得出NaOH濃度、超聲時間和浸提溫度對有機(jī)鍺提取率影響顯著，乙醇濃度和浸提時間影響不顯著。得出姬松茸有機(jī)鍺的最佳提取工藝為NaOH濃度80g/L，乙醇濃度為80%，超聲時間18min，浸提時間120min、浸提溫度為90℃。

2.3 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) 為了驗(yàn)證最佳提取工藝的準(zhǔn)確性，在NaOH濃度80g/L，乙醇濃度為80%，超聲時間18min，浸提時間120min、浸提溫度為90℃條件下進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，測得有機(jī)鍺提取率為17.52μg/g，此提取工藝重復(fù)性好、準(zhǔn)確可靠。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)選取NaOH濃度、乙醇濃度、超聲時間、浸提溫度和浸提時間等5個因素，通過正交設(shè)計試驗(yàn)，以有機(jī)鍺提取率為指標(biāo)，得出姬松茸有機(jī)鍺提取的最佳提取工藝為：NaOH濃度80g/L，乙醇濃度80%，超聲時間18min，浸提時間120min、浸提溫度為90℃。在此條件下，有機(jī)鍺的提取率為17.52μg/g。

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（責(zé)編：張宏民）