杏鮑菇粗多糖提取工藝的正交設(shè)計試驗(yàn)

劉金枝，牛曉曉，張楠楠， 許 慧，黃 力，朱文博，湯行春

(湖北大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430062)

杏鮑菇粗多糖提取工藝的正交設(shè)計試驗(yàn)

劉金枝，牛曉曉，張楠楠， 許 慧，黃 力，朱文博，湯行春*

(湖北大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430062)

對杏鮑菇粗多糖提取工藝條件進(jìn)行了初步探討。在單因子實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，對影響多糖提取率的3個因素4水平進(jìn)行正交試驗(yàn)，確定提取的最佳條件為提取時間3.5h、提取溫度75℃、水料比35:1(V/W)。在此條件下杏鮑菇粗多糖的提取率可達(dá)10.04%。

杏鮑菇；多糖；正交實(shí)驗(yàn)

杏鮑菇(PleurotuseryngiiQuel.)又名剌芹側(cè)耳、名雪茸、鮑魚菇或干貝菇[1]。它菌肉肥厚，質(zhì)地脆嫩，菌柄比菌蓋更脆滑、爽口，被稱為“菇中之”，深得人們的喜愛[2-3]。杏鮑菇藥用價值較高，可以提高免疫功能,有抗癌、降血脂、潤腸胃效果，營養(yǎng)十分豐富。大量的研究表明, 食用菌的抗癌作用主要來自食用菌中的多糖，其在抗凝、抗血栓、調(diào)血脂、調(diào)節(jié)免疫功能和抗腫瘤、抗放射方面都具有顯著的藥理作用。杏鮑菇子實(shí)體干品中多糖含量達(dá)到6.3%, 比香菇多糖( 5.17%) 含量高[4-5]。

本文在充分考慮到提取溫度、提取時間以及水料比等因素對多糖得率的影響, 基于單因子試驗(yàn)結(jié)果，采用正交試驗(yàn)法,對杏鮑菇粗多糖的水提工藝進(jìn)行優(yōu)化，以獲得最佳工藝條件，為杏鮑菇多糖的應(yīng)用研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1材料

杏鮑菇購于武漢市徐東沃爾瑪超市。

1.2方法

1.2.1 材料預(yù)處理

取新鮮杏鮑菇清洗后去雜切片，于40℃下烘干, 粉碎過40 目篩備用。

1.2.2 杏鮑菇子實(shí)體粗多糖提取

精密稱取預(yù)處理過的杏鮑菇干粉2g，加入一定體積的蒸餾水，浸泡3h，按一定提取條件(提取溫度、提取時間、水料比)回流提取，提取液經(jīng)過過濾、定容，得杏鮑菇總糖的提取液[6-7]。

1.2.3 去蛋白

取杏鮑菇總糖提取液4mL，與氯仿-正丁醇(4:1)溶液1mL混合。水平搖床100r/min，震蕩30min，離心(4000r/min，15min)，取上清液，重復(fù)5次，用無水乙醇沉淀后離心(4000r/min，15min)，加水溶解，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，最后定容到8mL。

1.2.4 杏鮑菇粗多糖含量的測定及多糖提取率的計算方法

采用硫酸-苯酚法[8]，取2mL樣品轉(zhuǎn)入大試管中，先后加入2mL 6%的苯酚和5mL濃硫酸，充分搖勻。另取2mL蒸餾水同上操作，加入苯酚和濃硫酸進(jìn)行比色反應(yīng)，作為空白對照。30min后，用721型分光光度計于490nm下測光密度值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線確定樣品液中多糖的濃度，計算多糖提取率：

杏鮑菇多糖提取率= 杏鮑菇多糖含量× 提取液體積/杏鮑菇質(zhì)量× 100%。

1.2.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備

準(zhǔn)確稱取標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖20mg于500mL容量瓶中,加蒸餾水至刻度。分別吸取0.4mL、0.6mL、0.8mL、1.0mL、1.2mL、1.4mL、1.6mL、1.8mL各以水補(bǔ)至2.0mL,然后加入2.0mL6%苯酚及5.0mL濃硫酸, 靜置10min搖勻, 室溫放置20min后于490nm測光密度值, 以2.0mL蒸餾水按同樣顯色操作為空白, 以橫坐標(biāo)為試管號, 縱坐標(biāo)為光密度OD值, 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.2.6 正交優(yōu)化試驗(yàn)

本試驗(yàn)選取水料比、浸泡時間以及浸泡溫度3個因素進(jìn)行L9(34)正交優(yōu)化試驗(yàn)，以確定杏鮑菇粗多糖提取的最佳工藝條件(見表1)。

表1 正交試驗(yàn)因素和水平表

2 結(jié)果與分析

2.1杏鮑菇多糖含量標(biāo)準(zhǔn)曲線

采用分光光度計，在490nm處測定吸光值。以葡萄糖質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，吸光值(OD490)為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖1)。線性方程為Y=7.9006X-0.0069，相關(guān)系數(shù)為R2=0.9977。說明葡萄糖含量在0.02～0.08mg/mL內(nèi)呈良好的線性關(guān)系。

圖1 杏鮑菇多糖含量標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.2單因素試驗(yàn)

2.2.1 水料比對多糖收得率的影響

精密稱取杏鮑菇粉2g，分別按20:1、30:1、40：1、50：1的水料比(V/W)分別加入蒸餾水，提取溫度80℃，時間3h，測定多糖含量，計算多糖提取率，確定水料比。圖2結(jié)果表明，當(dāng)水料比為1:30時，多糖的提取率最高。

圖2 水料比對杏鮑菇多糖提取率的影響

2.2.2 溫度對多糖提取率的影響

稱取杏鮑菇粉2g，水料比為30:1，提取時間3h的條件下，提取溫度采用50、60、70、80、90℃5個水平進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。圖3結(jié)果表明溫度的變化對多糖的提取率影響較大。隨著溫度的升高，多糖的提取率不斷增加。溫度為80℃時，提取效果最好。

圖3 溫度對杏鮑菇多糖提取率的影響

2.2.3 提取時間對多糖提取率的影響

圖4 提取時間對杏鮑菇多糖提取率的影響

稱取杏鮑菇粉2g，水料比為30:1，提取溫度為80℃的條件下，提取時間設(shè)置2、3、4、5、6h 5個水平進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果(圖4)表明，隨著提取時間的增加，多糖的提取率也隨之增加。當(dāng)溫度超過4h后，多糖提取率增加不明顯。從節(jié)約成本(能源消耗、生產(chǎn)周期等)考慮，最終選擇提取時間為3h。

2.3正交試驗(yàn)分析

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，采用正交設(shè)計方法，進(jìn)一步優(yōu)化各因子綜合水平下多糖提取率。表2是杏鮑菇多糖的提取結(jié)果。

表2 杏鮑菇多糖的提取結(jié)果

從表2可以看出，影響杏鮑菇多糖提取率的因素依次是溫度、水料比和提取時間。獲得的最佳組合為A2B1C2，即提取溫度為75℃，提取時間為3h，水料比為35:1。在此條件下，重復(fù)3次實(shí)驗(yàn)，杏鮑菇多糖提取率平均為10.04%。

3 討論

食用菌被廣泛認(rèn)為是抗癌食品之一，其活性成分主要是多糖[4]。杏鮑菇的食用價值也來越受到人們重視。有關(guān)杏鮑菇多糖提取工藝的報道較多[6-7]。本研究在單因子試驗(yàn)基礎(chǔ)上采用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計，通過對提取時間、提取溫度和水料比3個因素4個水平上進(jìn)行探討，結(jié)果表明，提取溫度對多糖收得率的影響最大，其次是水料比。這一結(jié)果與已有的研究報道[9]稍有差別，這可能與試驗(yàn)方法和試驗(yàn)條件有關(guān)。影響多糖提取工藝的因素遠(yuǎn)不止這些，應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)中還需要進(jìn)行更多的嘗試。有研究[10]嘗試了在粗提前用超聲波和微波輔助提取，得到了較好的效果；也有研究探討了提取溶液pH值的影響。下一步我們將進(jìn)行綜合考慮，進(jìn)一步完善工藝條件，為將來的生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

[1] 姚自奇,蘭進(jìn).杏鮑菇研究進(jìn)展[J].食用菌學(xué)報,2004,11(1),52-58.

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[3] 黃年來.一種市場前景看好的珍稀食用菌杏鮑菇[J].中國食用菌,1998,17(6):3-4.

[4] 許世凱.抗衰老藥物學(xué)[M].北京:中國醫(yī)藥科技出版社,1994：42-46.

[5] 張俊會,王謙.杏鮑菇多糖的抗氧化活性研究[J].中國食用菌,2003,22(2):37.

[6] 孟思,劉曉宇,李信輝,等.杏鮑菇水溶性多糖提取工藝研究[J].食品科學(xué),2007,28(9):141-143.

[7] 楊梅,王麗雅，莊躍飛，等.杏鮑菇多糖的提取及其分離的研究[J].中國食用菌，2010，24(4):1-4.

[8] 張惟杰.復(fù)合多糖生化研究技術(shù)[M].上海: 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1987：15-30.

[9] 張麗，彭小列，張建鋒，等.杏鮑菇多糖的提取及其抑菌作用[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2010，38(9):90-92.

[10] 張志軍,李淑芳,薛照輝,等.杏鮑菇粗多糖的提取及其保濕性能研究[J].食用菌學(xué)報,2010,17( 2):76-79.

(責(zé)任編輯：張凱兵)

Q539

A

2095-4824(2013)06-0072-03

2013-09-15

湖北大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目(201210512050)

劉金枝(1991- )，女，湖北云夢人，湖北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院碩士研究生。

湯行春(1968- )，男，湖北仙桃人，湖北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院副教授，博士，本文通訊作者。