王立東，馮丹丹，吳桐，張瑜，王春麗，陳志寶

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，大慶 163319）

香菇中水溶性多糖的提取工藝研究

王立東，馮丹丹，吳桐，張瑜，王春麗，陳志寶

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，大慶 163319）

優(yōu)選香菇中香菇多糖的提取工藝，通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，研究了物料比、提取溫度、提取時間對多糖提取率的影響。結(jié)果表明：最佳工藝條件為物料比1∶20，溫度90℃，提取時間2 h。且在最佳提取條件下，香菇多糖提取率為16.72%。因此，優(yōu)選得到的香菇中香菇多糖提取工藝，方法簡便。

香菇；香菇多糖

香菇又名香菌、冬菇，屬于真菌門、擔(dān)子菌綱、傘菌目、側(cè)耳科、香菇屬，是世界著名的食用菌之一，藥食同源[1]。藥效學(xué)研究表明，香菇多糖具有多種藥理活性，如抗腫瘤、提高免疫力、降血糖、降血脂、抗衰老、抗感染、抗輻射、抗毒物、抗水腫、祛痰鎮(zhèn)咳等[2-4]。由于香菇多糖具有益氣健脾，補(bǔ)虛扶正的功效，香菇多糖注射液廣泛用于慢性乙型遷延性肝炎及消化道腫瘤的放、化療輔助藥。目前，香菇多糖的提取工藝研究主要采用微波協(xié)同高壓熱水浸提法[5]，超聲波協(xié)同高壓熱水浸提法[6]、酶解法等提取工藝[7]，但采用的工藝應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際還存在一定的差距，因此，需要建立切實(shí)可行的香菇多糖提取方法。研究采用單因素和正交試驗(yàn)設(shè)計方法探討香菇多糖的最佳工藝條件，為香菇資源的有效利用提供方法。

1 材料與方法

1.1 儀器

DZG6050SA真空干燥箱，上海森信實(shí)驗(yàn)器有限公司；FA2004N電子天平，上海精密科學(xué)儀器有限公司；TU-1800紫外—可見分光光度計，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；HWS24型電熱恒溫水浴鍋，上海精密科學(xué)儀器有限公司；TD5A離心機(jī)，河南鄭州離心儀器有限公司；FW80萬能粉碎機(jī)，天津泰斯特儀器有限公司。

1.2 材料

香菇購于大慶春蕾香菇種植基地，洗凈，置于50℃鼓風(fēng)干燥箱中烘干，粉碎，過篩，備用。

1.3 試劑

蔗糖、無水乙醇、正丁醇、氯仿、濃硫酸、苯酚等化學(xué)試劑均為分析純。水為蒸餾水。

1.4 香菇多糖的提取與精制

取香菇粉末（過三號篩，即50目篩）約1.0 g，精密稱定，以蒸餾水為溶劑，物料比、溫度和提取時間為提取因素，香菇多糖提取率為指標(biāo)，進(jìn)行香菇多糖的提取研究。香菇提取液抽濾，合并濾液，濃縮至25 mL，加入70 mL 95%乙醇，醇沉，靜置24 h，多糖呈絮狀沉淀析出，5 000 r·min-1離心15 min得沉淀，沉淀中加入50 mL蒸餾水復(fù)溶，將水溶液置于分液漏斗中，加入12 mL Sevag試劑[8]，以除去溶液中的蛋白質(zhì)；上清液中，加入0.5%的活性炭，搖勻，恒溫靜置30 min，過濾；精密吸取0.2 mL濾液，10倍稀釋后取1 mL進(jìn)行分光光度的測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 香菇多糖含量測定

實(shí)驗(yàn)以葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)品，采用苯酚-硫酸顯色法[9-10]測定香菇多糖含量。在實(shí)驗(yàn)條件下以葡萄糖含量為橫坐標(biāo)，以對應(yīng)的吸光度值為縱坐標(biāo)，得標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖1所示。計算回歸方程為y=0.189 2 x-0.204 7，R2=0.999。

圖1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1Standard curve of glucose

2.2 物料比對香菇多糖提取率的影響

精密稱定1 g香菇干粉，物料比分別為1∶5、1∶10、1∶20、1∶40，提取溫度90℃，提取2次，每次3 h，實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。按照1.4方法操作，結(jié)果見圖2。

圖2 物料比對香菇多糖提取率的影響Fig.2Effects of solid-liquid ratio on extraction rate of lentinan

圖2結(jié)果表明，隨著物料比的變化，香菇多糖提取率逐漸升高，當(dāng)物料比達(dá)到1∶20時的香菇多糖提取率達(dá)到最大值，而料液比為1∶40時的香菇多糖提取率增加不明顯，且與物料比為1∶20時的香菇多糖提取率相比有稍許的下降，香菇多糖提取率下降的原因在于溶解度相同狀態(tài)下，香菇中所含的多糖已基本全部溶解于添加的溶劑中，無論再添加多少溶劑也不會使溶劑中提取物的量增加。另外，提取后的濾液需要經(jīng)過濃縮和醇沉，添加水量過大會使后續(xù)工序能耗增加，操作耗時，增加生產(chǎn)成本。因此，選擇的物料比為1∶20。

2.3 提取溫度對香菇多糖提取率的影響

精密稱定1 g香菇干粉，物料比1∶20，提取溫度分別為70、80、90、100℃，提取2次，每次3 h，實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。按照1.4方法操作，結(jié)果見圖3。

圖3 提取溫度對香菇多糖提取率的影響Fig.3Effects of temperature on extraction rate of lentinan

圖3結(jié)果可知，隨著提取溫度的升高，香菇多糖提取率也明顯增加，這種現(xiàn)象符合藥劑學(xué)有關(guān)通過提高溫度增加溶解度的理論。當(dāng)溶解達(dá)平衡后，溶解度不會隨著溫度的升高而增加，因此，提取溫度為100℃的香菇多糖提取率反而出現(xiàn)下降的現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，90℃為最佳的提取溫度。

2.4 提取時間對香菇多糖提取率的影響

精密稱定1.000 g香菇干粉，物料比1∶20，提取溫度90℃，提取2次，提取時間分別為1、2、3、4 h，實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。按照1.4方法操作，結(jié)果見圖4。

圖4 提取時間對香菇多糖提取率的影響Fig.4Effects of time on extraction rate of lentinan

圖4結(jié)果表明，當(dāng)提取時間分別設(shè)定為1 h和2 h時，香菇多糖的提取率增加并不明顯，當(dāng)提取時間設(shè)定為3 h時，香菇多糖提取率明顯高于前二者，這由于在一定時間范圍內(nèi)，隨著提取時間的延長，香菇多糖在熱水中的溶解量越大，當(dāng)提取時間設(shè)定為4 h時，香菇多糖提取率反而略低于3 h，原因是加熱時間長會導(dǎo)致多糖發(fā)生水解。因此，3 h為最佳提取時間。

2.5 正交試驗(yàn)法優(yōu)化香菇多糖的提取工藝

在單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計的基礎(chǔ)上，以物料比（A）、提取溫度（B）及提取時間（C）作為影響因子進(jìn)行優(yōu)選，以香菇多糖提取率為指標(biāo)，選用L9（34）正交表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。因素水平見表1，L9（34）正交設(shè)計表安排及結(jié)果見表2，方差分析結(jié)果見表3。

表1 水提工藝因素水平表Table 1Factors and levels of orthogonal design

表2 L9（34）正交試驗(yàn)方案及結(jié)果Table 2Results of orthogonal design test

表3 方差分析表Table 3Variance analysis results of lentinan

由表2極差分析可知，在以香菇多糖提取率為指標(biāo)考察的三個影響因素中，對香菇多糖提取率影響從大到小的順序依次為因素依次為提取溫度、物料比和提取時間，較優(yōu)的工藝應(yīng)為B2A3C1；由表3方差分析可知，選取的提取溫度、物料比和提取時間三個影響因素對香菇多糖提取效率都有顯著影響，較優(yōu)的工藝應(yīng)為B2A3C1。經(jīng)過綜合比較和生產(chǎn)成本分析，研究確定的香菇多糖提取工藝條件為：物料比1∶20，溫度90℃，提取時間2 h。且在最佳提取條件下，香菇多糖提取率為16.72%。

3 結(jié)論

在香菇多糖提取過程中，試驗(yàn)選擇的提取溫度、物料比和提取時間三個因素直接影響到香菇多糖的提取率，且影響結(jié)果完全符合藥劑學(xué)溶解理論。在多糖提取過程中溫度的選擇至關(guān)重要，如果不重視溫度的選擇，可能出現(xiàn)多糖提取不完全或多糖分解現(xiàn)象，造成多糖提取率低；物料比會影響到多糖溶出的量，同時又會影響到后續(xù)操作過程；提取時間主要影響到成本和物質(zhì)結(jié)構(gòu)是否被破壞。因此在設(shè)計試驗(yàn)過程中一定注意到提取因素和水平的選擇。

［1］徐海軍，孫稹稹.應(yīng)用雙水相萃取技術(shù)提取香菇多糖的研究［J］.天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，2013，25（7）：982-985，911.

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Study on Extraction Conditions of Lentinan from Lentinus edodes

Wang Lidong，F(xiàn)eng Dandan，Wu Tong，Zhang Yu，Wang Chunli，Chen Zhibao
（College of Life Science and Technology，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163319）

The extraction technology of lentinan from Lentinus edodes was optimized.Based on the single factor test and orthogonal test design，the effects of solid-liquid ratio，temperature and time on the extraction rate of lentinan from Lentinus edodes were investigated.The optimum technological parameters were as follows：solid-liquid ratio1∶20，temperature 90℃and extraction time 2 h. The highest extraction rate of lentinan was 16.72%，and the extraction technology was simple，reliable and highly predictive.

Lentinus edodes；lentinan

R283.6

A

1002-2090（2015）02-0065-04

10.3969/j.issn.1002-2090.2015.02.015

2014-03-26

2012年省級大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目。

王立東（1990-），男，黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院生物工程專業(yè)2010級本科生。

陳志寶，教授，博士研究生導(dǎo)師，E-mail：chenzhibao_2000@sina.com。