白靈菇蛋白質的分級提取及其性質研究

中圖分類號：S646.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-0033（2025）04-0007-07

Abstract：Pleurotus nebrodensis was used as raw material to extract albumin and protein isolate by acid precipitation method. Then，globulin，prolamin and glutelin in Pleurotus nebrodensis protein isolate were extracted by Osborne method，and their physical and chemical properties and functions were studied.The results showed that albumin，globulin，gliadin and glutelin accounted for 62.24% ， 3.57% ， 2.42% ， 21.77% （2 of the total protein inPleurotusnebrodensis，respectively.The isoelectricpoints of the four proteins were 4.0，4.5，5.0，5.5，respectively.The contents of albumin in the albumin lyophilized powder was 71.63% ， and the contents of gltolin in the glutelin lyophilized powder was 74.49% after purification by adjusting the isoelectric point.Albumin and glutelin had the best solubility at pH9，which were 71.2% and 76.7% The water holding capacity of albumin and glutelin were 2.07g/g and 3.11g/g ，and theoil holding capacity were 4.87g/g and 3.97g/g ，respectively.In the range of pH7＼～1O，both albumin and glutelinhad good foaming property，and thefoaming property increase with the increase of alkalinity.The foaming property of glutelin were better than those of albumin.The two proteins had good foaming stability between pH8～10 Key words： Pleurotus nebrodensis; protein; graded extraction; Osborne method; albumin; glutelin

日滅姑Pleurotusnebrodensis），字名白滅側耳，又名阿魏菇、翅鮑菇，因菌蓋形態與靈芝相似且通體潔白如玉而得名。白靈菇隸屬真菌門、擔子菌綱、傘菌目、傘菌科、側目屬。其菇體潔白晶瑩、風味鮮美，兼具豐富的營養價值：蛋白質含量高達1 4.7% ，碳水化合物占比 43.2% ，脂肪含量 4.31% ，纖維素含量 15.4% ，并富含磷、鐵、鈣等礦物元素，在食用與藥用領域均展現出重要價值。秦嶺地區作為中國生物多樣性熱點區域，為白靈菇提供了獨特的生態環境。陜西省寧陜縣的森林覆蓋率達 96.24% ，其豐富的林下資源、高有機質土壤及無污染的生態環境，孕育出品質卓越的白靈菇。得益于優質的空氣、肥沃的基質與適宜的溫濕度條件，當地白靈菇生長周期長、營養積累充分。近年來，秦嶺地區積極推進白靈菇人工栽培技術創新：陜西天吉龍生物科技有限公司在商州區夜村鎮楊塬村建成西北地區首座采用專利技術的工廠化生產基地，推動產業規?；l展，寧陜縣等地則探索利用林木枝條與農作物秸稈作為栽培原料，持續擴大種植規模，加速白靈菇從野生資源向產業化生產的轉型。對白靈菇蛋白質和多糖的功能研究表明，白靈菇中的蛋白質與多糖成分具有顯著的生物活性，在增強機體免疫力、抗腫瘤、抗氧化等方面表現出突出功效4。在蛋白質提取分離技術領域，常用方法包括堿溶酸沉法酶解酸沉法鹽溶法及Osborne 法。其中，堿法、酶法與膜分離法多用于總蛋白提取，而Osborne法憑借蛋白質在不同溶劑中溶解性的差異，成為分級提取的經典方法。Osborne法最早由Osborne應用于小麥蛋白質分離，成功獲得清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白四大組分。近年來，Osborne法被廣泛應用于多種原料的蛋白質研究。張迎陽等以橄欖仁為對象，實現了四種蛋白質的分級提取并分析其結構特性。瞿璦等從青花椒籽中提取出清蛋白 （23.06%） 、球蛋白 （21.64%） 、醇溶蛋白 （6.41%） 和谷蛋白 （40.02%） 。王海東等通過Osborne法研究五味子蛋白的抗氧化性，為其食品應用提供理論依據。Wang等u則將單因素試驗、響應面法與Osborne法結合，完成黑莓種子蛋白的分級提取與功能測定?；诖?，本研究采用堿溶酸沉法制備白靈菇清蛋白與分離蛋白，并結合Osborne法對分離蛋白進行分級提取，系統測定清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白的等電點。通過等電點沉淀法純化各蛋白組分，深入探究其理化性質，旨在為秦嶺白靈菇蛋白質在食品工業中的開發利用及產業升級提供理論支撐。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1原料及試劑

原料：白靈菇購于陜西商洛天吉龍生物科技有限公司。

試劑：氯化鈉、硫酸銅、硫酸鉀、石油醚、氫氧化鈉均購于天津市科密歐化學試劑有限公司，無水乙醇購于天津市富宇精細化工有限公司，葡萄糖、蒽酮均購于國藥集團化學試劑有限公司，鹽酸、濃硫酸均購于四川西隴科學有限公司，牛血清蛋白購于天津市科密歐化學試劑有限公司，酒石酸鉀鈉、苯酚均購于天津市大茂化學試劑廠，透析袋（截留分子量為 3500Da） 購于上海源葉生物科技有限公司。

1.1.2儀器

X-8型紫外可見分光光度計（上海元析儀器有限公司）、NAI-L2-50C型真空冷凍干燥機（上海那艾實驗儀器有限公司）、P901酸度計（上海佑科儀器儀表有限公司）、KN580型全自動凱氏定氮儀（深圳市力達信儀器有限公司）、MX-S漩渦混合器（大龍興創實驗儀器有限公司）。

1.2方法

1.2.1白靈菇蛋白質的提取及分離

1）原料預處理

將白靈菇清洗、晾干、除去表面雜質，置于真 空冷凍干燥機中冷凍干燥 ^10h 使其充分干燥， 于多功能粉碎機中粉碎，過200自篩，得到白靈 菇粉末。采用索氏抽提法用石油醚脫脂，除去殘 余石油醚，干燥后得到白靈菇脫脂粉備用。

2）白靈菇清蛋白和分離蛋白的提取

稱取 80‰ 白靈菇脫脂粉，以 的比例加入 1600mL 去離子水，室溫下于磁力攪拌器中以 190r/min 的速度攪拌 10min 使脫脂白靈菇粉充分混勻。對于清蛋白、分離蛋白分別采用 1mol/LNaOH 溶液調節浸提液 pH 至7.0或9.5，室溫下置于磁力攪拌器中以 190r/min 的速度攪拌 ^1h ，隨后以 4000r/min 離心 15min 并收集上清液，用 1mol/LHCl 溶液調節上清液pH至4.0或4.5使蛋白質析出，并以 4000r/min 離心

15min ，收集沉淀即得粗提清蛋白和分離蛋白]。

3）透析及冷凍干燥

將粗提所得清蛋白和分離蛋白復溶于去離子水中，漩渦振蕩 5min 使其充分混勻，以 4000r/min 離心 10min ，水洗3次至中性，裝入透析袋（截留分子量為 3500Da， ）中透析 ^48h 后冷凍干燥得到粗提蛋白質粉末，于 4^°C 冷藏備用。

4）白靈菇蛋白質的分級提取

參考王海東等8的Osborne分級提取法，取分離蛋白依次用10倍體積 2% NaCl溶液于超聲頻率 40KHz 的條件下超聲輔助提取 15min 以 4000r/min 離心 20min ，得到上清液A和殘渣A，上清液經濃縮、透析、冷凍干燥得球蛋白。在殘渣A中加入10倍體積 75% 乙醇溶液，其他操作同球蛋白提取過程，離心后得到上清液B和殘渣B，上清液經濃縮、透析、冷凍干燥得醇溶蛋白。在殘渣B中加入10倍體積 0.2mol/LNaOH 溶液，其他操作同球蛋白提取過程，離心后得上清液C和殘渣C，上清液C經濃縮、透析、冷凍干燥得谷蛋白。所得球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白經復溶后測定其蛋白質質量分數。

5）蛋白質得率的計算公式：

蛋白質得率 （%）= 凍干的粗蛋白質量 用于提取的脫脂凍干粉質量

1.2.2白靈菇不同蛋白質等電點的測定及純化

1）白靈菇不同蛋白質等電點的測定

參考張舒等4的方法測定白靈菇蛋白質等電點，并稍作修改。分別移取白靈菇清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白溶液 10mL 至6支試管中，用 0.1mol/LNaOH 和 0.1mol/L HCI溶液分別調節pH 為 2.0，3.0，4.0，5.0，6.0，7.0， 隨后以 4000r/min 離心 20min ，棄去上清液，向沉淀中加入去離子水并定容至 10mL ，取 1mL 溶液，采用雙縮脲法在540nm 波長下測定吸光度值，并繪制吸光度-pH曲線，根據吸光度大小確定各蛋白質的等電點。

2）目標蛋白質的純化

配制 pH=2 的HCI溶液，四種蛋白質樣液分別調節至1.2.2中1所確定的等電點，以4 000r/min 離心 10min ，棄上清液，將沉淀經透析、凍干得純化后的蛋白質。

1.2.3生理生化指標的測定

白靈菇粉的蛋白質含量采用凱氏定氮法[15]測定，蛋白質分級提取及其性質研究中，蛋白質含量采用雙縮脲法測定，總糖含量采用蒽酮比色法測定，脂肪含量參照《食品安全國家標準食品中脂肪的測定（GB5009.6-2016》中第一法，采用索氏抽提法測定，蛋白質功能特性的測定參考黃思韻[13的方法。

1.3數據處理

所有數據平行測定三次，結果以均值 ?± 標準差 表示，采用Originpro2021進行繪圖并分析。

2結果與分析

2.1白靈菇脫脂粉營養成分分析

按照1.2中的方法進行測定，得出脫脂白靈菇粉的蛋白質含量為 （34.81±0.27）% ，多糖含量為 （22.36±0.18）% ，脂肪含量為 （1.34±0.11）% 。由此可見，脫脂白靈菇粉含有豐富的蛋白質和多糖。

2.2白靈菇清蛋白和分離蛋白的得率及含量分析

由圖1可知，清蛋白的得率為 （7.91±0.13）% ，所得凍干粉中蛋白質含量為 （63.32±1.2）% 。分離蛋白的得率為 （14.97±0.22）% ，所得凍干粉中蛋白質含量為 （54.78±2.3）% 。分離蛋白中包含較多的可溶于堿液的谷蛋白，在堿性環境中能使其溶解度增加，能夠溶出更多的蛋白質從而導致得率更高。在此基礎上對白靈菇分離蛋白采用Osborne法進一步分級提取，制備球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白。

2.3白靈菇四種蛋白質的提取

由表1可知，清蛋白在白靈菇總蛋白中占比最高 （62.24% ，谷蛋白占 21.77% 、球蛋白占3.57% 、醇溶蛋白占 2.42% 。可見清蛋白和谷蛋白在白靈菇蛋白質中占比較高，球蛋白和醇蛋白占比小于 4% ，因此，對清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白進一步提取，透析、冷凍干燥后所得粉末，經測定白靈菇清蛋白在清蛋白凍干粉中的含量為 63.32% ，白靈菇谷蛋白在谷蛋白凍干粉中的含量為 60.16% ，而球蛋白和醇溶蛋白因產物極少未測得有效含量。

2.4白靈菇四種蛋白質等電點的特征分析

對四種蛋白質溶液經調節pH、離心棄上清液，所得沉淀經溶解定容后用雙縮脲法測定其吸光度。由圖2可知，清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白樣品的吸光度分別在 pH=4.pH=4.5.pH=5 和 pH=5.5 時最大，表明此 pH 下所得沉淀中蛋白質含量均最高，因此推斷從白靈菇中所制備的清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白的等電點分別為4.0，4.5，5.0，5.5。張艷榮在進行白靈菇蛋白質提取時，測定白靈菇蛋白質的等電點為3.5，未測其對白靈菇清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白的等電點的影響，本研究系統測定了白靈菇清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白各自等電點。

2.5白靈菇清蛋白和谷蛋白理化及功能性質分析2.5.1白靈菇清蛋白和谷蛋白基本組成成分分析由表2可知，經調節等電點去除部分雜質，純化后所得凍干粉中清蛋白和谷蛋白質含量有明顯提高，其中白靈菇清蛋白在清蛋白含量提高了 8.31% ，達到71.63% ，白靈菇谷蛋白在谷蛋白凍干粉中的含量提高了 14.33% ，達到 74.49% 。清蛋白和谷蛋白中多糖含量分別為 （14.36±0.17）% 和 （16.43±0.24）% 。由此可見，等電點調節法可有效純化蛋白質。兩種蛋白中殘留少量脂肪，整個提取過程以水為溶劑，導致水溶性糖未能完全去除，進而造成多糖殘留。盡管如此，純化、透析、冷凍干燥后所得的粉末中白靈菇清蛋白在清蛋白凍干粉中的含量和白靈菇谷蛋白在谷蛋白凍干粉中的含量均較高，可滿足后續性質測定需求。

2.5.2白靈菇蛋白質理化性質分析

1）溶解性

如圖3所示，白靈菇清蛋白和谷蛋白的溶解度隨 pH 的變化呈現出先下降后上升的趨勢。在 pH 值為4.0＼～6.0時，因接近兩種蛋白質的等電點（4.0和5.5），溶解度降低。清蛋白在 pH 值為7的水中被提取，而其在酸性及堿性環境下有更好的溶解度，可能與其中含有較多的疏水性氨基酸及無規則卷曲有關[3]。谷蛋白是由堿液提取的堿溶性蛋白質，其溶解度在等電點之后隨著pH 的增大而增大， pH 值為9時清蛋白和谷蛋白的溶解度分別為 71.2% 和 76.7% ，良好的溶解度有利于其在各類食品中的應用。

2）持水性和持油性

持水性為 1.49～4.72g/g 的蛋白質可用于黏性食品中，增加食品的細膩感2，由表3可知，白靈菇清蛋白和谷蛋白的持水性分別為 2.07g/g 和 3.11g/g ，因此，白靈菇清蛋白和谷蛋白可添加于食品中，可用于蛋白質的強化，且有利于產品的捏合與成型[。但其持水性低于白玉菇蛋白的4.10g/g ，可能是由于兩者蛋白質組成及結構不同，白靈菇清蛋白中親水基團含量相對較低，導致其束縛水分能力較弱。白靈菇清蛋白具有較高的持油性，為 4.87g/g， 谷蛋白的持油性為 3.97g/g ，兩者的持油性均高于大豆蛋白的 2.61g/g， 將其添加到食品中，有利于保持食品的風味，延長食品的保質期，這兩種蛋白質有望替代大豆蛋白添加到含油食品中，如餅干、甜點和肉制品等，其良好的持油性有利于穩定此類食品的理化性質和外觀22。

3）起泡性及起泡穩定性

由圖4可知，白靈菇清蛋白和谷蛋白的起泡性及起泡穩定性均隨 pH 值變化而變化。在 pH 值為2＼～4時，白靈菇清蛋白和谷蛋白的起泡性均呈現下降趨勢。在 pH 值為4＼～10時，白靈菇清蛋白和谷蛋白的起泡性呈現上升趨勢。在pH值為4時，白靈菇清蛋白和谷蛋白的起泡性最低值分別為 37.2% 和 44.3% 。這是因為白靈菇清蛋白和谷蛋白的溶解度在接近等電點時會降低，從而析出大量的蛋白質，導致溶液中蛋白質含量減少，進而使起泡性和起泡穩定性較低。在 pH 值為 8～ 10時，谷蛋白的起泡性顯著高于清蛋白。在pH值為10時，清蛋白和谷蛋白的起泡性均達到最高值，分別為 102.33% 和 147.32% 。這是因為此時溶液呈堿性，使得白靈菇蛋白質充分溶解。在 pH 值為8＼～10時，清蛋白和谷蛋白的起泡穩定性均在堿性條件下表現更佳，谷蛋白的起泡穩定性最佳為 91.4% ，清蛋白為 82.9% ，清蛋白和谷蛋白良好的起泡性和起泡穩定性有利于其在烘焙食品中的添加與利用[3]。

3討論與結論

本研究成功采用堿溶酸沉法和Osborne法分級提取白靈菇蛋白質，清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白分別占粗總蛋白的 62.4%，3.57% ，2.42% 和 21.77% 。確定四種蛋白的等電點分別為4.0，4.5，5.0和5.5，純化、透析、冷凍干燥后白靈菇清蛋白在清蛋白凍干粉中的含量為 71.63% ，白靈菇谷蛋白在谷蛋白凍干粉中的含量為74.49% 。清蛋白和谷蛋白在 pH 值為9時溶解性最佳，持水持油性能良好，在堿性條件下具有優異的起泡性和穩定性，為其在食品工業應用提供理論依據。

基于本研究對白靈菇蛋白質的系統解析，結合秦嶺地區獨特的生態資源與產業發展需求，未來研究可從以下方向深入拓展。

在種質資源挖掘方面，應加強秦嶺白靈菇野生菌株的基因資源研究，利用現代分子生物學技術，解析其蛋白質合成相關基因的表達調控機制，篩選具有高蛋白質含量或特殊功能活性的優良菌株，為新品種選育提供理論依據。同時，構建秦嶺白靈菇種質資源庫，通過原生質體融合、基因編輯等技術，培育適合秦嶺復雜生態環境的高產優質菌株。

在生態種植技術層面，需進一步探索白靈菇與秦嶺森林生態系統的協同發展模式。研究利用林下空間進行仿野生栽培，開發以農作物秸稈、林業廢棄物為主要原料的環保型栽培基質，實現資源循環利用。同時，通過研究不同生態因子（如溫度、濕度、光照）對蛋白質合成的影響，優化栽培工藝，提升白靈菇品質和產量。此外，可嘗試建立白靈菇與其他經濟作物的復合種植體系，提高土地利用率和經濟效益。

在高值化加工利用領域，應聚焦白靈菇蛋白質的功能特性，開發新型功能性食品。基于清蛋白和谷蛋白優異的溶解性、持水性、持油性和起泡性，研究其在肉制品、乳制品、烘焙食品中的應用潛力，開發高蛋白營養強化劑、乳化劑、發泡劑等食品添加劑。同時，探索白靈菇蛋白質與其他生物活性成分（如多糖、多酚）的協同作用機制，開發具有免疫調節、抗氧化等功能的保健食品。

此外，針對殘次菇資源，可研究采用酶解、發酵等技術制備生物活性肽，提高資源利用率。在跨學科交叉研究方面，建議聯合食品科學、營養學、醫學等領域，深入探究白靈菇蛋白質的健康功效。通過動物試驗和人體臨床試驗，明確不同蛋白組分在調節腸道菌群、抗疲勞、抗腫瘤等方面的作用機制，為功能性產品開發提供堅實的科學依據。同時，利用蛋白質組學、代謝組學等技術，系統解析白靈菇蛋白質在加工過程中的結構變化規律，為優化加工工藝、提升產品品質提供理論指導。

在產業發展層面，應加強產學研合作，推動白靈菇基礎研究成果向產業化轉化。建立標準化生產體系，制定產品質量標準和檢測方法；加強品牌建設，打造秦嶺白靈菇特色農產品品牌，提升市場競爭力。通過政策扶持和技術培訓，帶動當地農戶參與產業發展，促進鄉村振興與生態保護協同發展。

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（責任編輯：王學軍）

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（責任編輯：王學軍）