陳曉寧 鐘詠汕 褚秀丹 江玉姬
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滑菇胞內(nèi)多糖去蛋白工藝研究
陳曉寧 鐘詠汕 褚秀丹 江玉姬*
(福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院,福建 福州 350002)
采用Sevage法,以氯仿與正丁醇的體積比、Sevage試劑用量及脫蛋白次數(shù)為因素,設(shè)計(jì)正交試驗(yàn),優(yōu)化滑菇胞內(nèi)多糖脫蛋白工藝,提高滑菇胞內(nèi)多糖的純度。試驗(yàn)結(jié)果為:當(dāng)氯仿與正丁醇的體積比為6︰1,試劑與樣液比為2.5︰1,脫蛋白次數(shù)5次時(shí),其純化效果最佳,去除蛋白質(zhì)率可達(dá)62.59%、多糖損失為22.22%。
滑菇;多糖;Sevage試劑;脫蛋白;正交試驗(yàn)
滑菇()是我國(guó)人工栽培的主要食用菌品種之一,原產(chǎn)于日本,春、冬季發(fā)生,菌蓋粘滑的木腐菌,又名滑子菇、珍珠菇,日本稱(chēng)為“納美菇”[1,2]?;骄w呈半球形、黃褐色,表面有一層粘液,菌柄短粗,直徑約為8~15 mm,富含多糖、蛋白質(zhì),是一種藥食兩用的食用菌[3]。
食用菌多糖提取完成后,粗多糖中往往混雜許多蛋白質(zhì)[4,5]。本研究通過(guò)采用熱水浸提法,以提取完滑菇胞外多糖的滑菇子實(shí)體為原料,提取滑菇胞內(nèi)多糖[6]。采用Sevage法脫除蛋白質(zhì),設(shè)計(jì)正交試驗(yàn),優(yōu)化滑菇胞內(nèi)多糖脫蛋白工藝,以期為后續(xù)研究提供基礎(chǔ)資料。
去除胞外多糖的滑菇子實(shí)體→75 ℃干燥→稱(chēng)重→加入蒸餾水浸泡→水浴→用紗布過(guò)濾→3 500 r/min離心15 min→取上清液→于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上蒸發(fā)濃縮至原體積一半→得胞內(nèi)粗多糖提取液→95%乙醇醇沉12 h→離心后將沉淀物置于冷凍干燥機(jī)中干燥。
粗多糖干樣加水溶解→加入Sevage試劑→3 500 r/min離心15 min→取上清液→重復(fù)用Sevage試劑脫蛋白→加入95%乙醇醇沉→離心后將沉淀物置于冷凍干燥機(jī)中干燥。
采用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定蛋白質(zhì),利用牛血清蛋白標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的回歸方程=346.59-202.27(2=0.999 6)計(jì)算蛋白質(zhì)含量。
①氯仿與正丁醇的體積比選擇試驗(yàn):確定Sevage試劑用量(試劑用量∶樣液)比為2∶1,脫蛋白次數(shù)5次,比較不同氯仿與正丁醇體積比的影響,以選擇最佳氯仿與正丁醇的體積比例。②Sevage試劑用量選擇試驗(yàn):在脫蛋白次數(shù)5次,及由上述試驗(yàn)確定的氯仿與正丁醇的體積比的條件下,比較不同Sevage試劑用量對(duì)脫蛋白效果的影響,根據(jù)其去除蛋白質(zhì)率確定最佳Sevage試劑用量。③脫蛋白次數(shù)選擇試驗(yàn):在上述試驗(yàn)確定的最佳氯仿與正丁醇的體積比、最佳Sevage試劑用量不變的條件下,選擇不同的脫蛋白次數(shù)脫蛋白,根據(jù)脫蛋白率確定最佳脫蛋白次數(shù)。
根據(jù)單因素試驗(yàn)確定的條件范圍,通過(guò)L9(33)正交試驗(yàn),得出最佳脫蛋白工藝。
不同體積比的氯仿︰正丁醇對(duì)蛋白質(zhì)脫除率的影響見(jiàn)圖1。從圖1可知,隨著氯仿與正丁醇的體積比不斷加大,蛋白質(zhì)脫除率逐漸升高,當(dāng)氯仿與正丁醇的體積比達(dá)到5︰1時(shí),蛋白質(zhì)脫除率達(dá)到最大值,為38.62%,多糖損失28.94%。而后隨著體積比增大,呈現(xiàn)不斷下降趨勢(shì);且其他比例與5︰1均存在極顯著差異(P<0.01)。
采用氯仿︰正丁醇的體積比為5︰1,脫蛋白次數(shù)為5次,不同量的Sevage試劑對(duì)蛋白質(zhì)脫除率的影響見(jiàn)圖2。從圖2可知,隨著試劑與樣液體積比不斷加大,蛋白質(zhì)的脫除率先增加,當(dāng)試劑與樣液比為2︰1時(shí),達(dá)到最高點(diǎn),蛋白質(zhì)脫除率達(dá)到60.42%,多糖損失26.57%,而后隨體積比的增大,蛋白質(zhì)脫除效果降低。比例2︰1與其余體積比例均存在極顯著差異(<0.01)。加入的Sevage試劑與多糖提取液的比例為2︰1時(shí),對(duì)脫除蛋白質(zhì)起到最佳效果。
注:用LSD法進(jìn)行多重比較分析,同一曲線(xiàn)上標(biāo)有不同字母,小寫(xiě)字母表示組間差異顯著(<0.05),大寫(xiě)字母表示組間差異極顯著(<0.01),標(biāo)注相同字母表示組間差異不顯著(>0.05)。下同。
圖1不同氯仿與正丁醇體積比的蛋白質(zhì)脫除率
圖2 不同試劑與樣液體積比的蛋白質(zhì)脫除率
采用氯仿與正丁醇的體積比為5︰1,Sevage試劑與樣液比為2︰1,脫蛋白次數(shù)對(duì)蛋白質(zhì)脫除率的影響見(jiàn)圖3。從圖3可知,隨著脫蛋白次數(shù)不斷增加,蛋白質(zhì)脫除率迅速提高,當(dāng)脫蛋白次數(shù)為5次時(shí)達(dá)到最大值,為44.64%,多糖損失25.89%。5次后隨脫蛋白次數(shù)的增加,呈緩慢下降趨勢(shì)。脫蛋白5次與其他的脫蛋白次數(shù)均存在極顯著差異(<0.01)。
圖3 不同脫蛋白次數(shù)的蛋白質(zhì)脫出率
在氯仿與正丁醇的體積比(A)、Sevage試劑用量(B)、脫蛋白次數(shù)(C)這3個(gè)單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行L9(33)正交優(yōu)化試驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表1和表2。
表1 正交試驗(yàn)因素與水平
從表1可知,在這3個(gè)因素中,Sevage試劑用量極差最大,為主要因素。Sevage試劑用量對(duì)多糖提取液的蛋白質(zhì)脫除率效果最強(qiáng);脫蛋白次數(shù)對(duì)多糖提取液的蛋白質(zhì)脫除率效果最弱。影響蛋白質(zhì)脫除率的大小順序依次為B、A、C。試驗(yàn)結(jié)果表明,脫蛋白的最佳工藝方法為A3B3C2,即氯仿與正丁醇的體積比為6︰1,試劑與樣液的體積比為2.5︰1;脫蛋白次數(shù)為5次。按照最優(yōu)方案測(cè)得蛋白質(zhì)脫除率為62.59%,多糖損失率為22.22%。
表2 正交試驗(yàn)結(jié)果
根據(jù)單因素試驗(yàn)確定的條件,經(jīng)正交試驗(yàn)優(yōu)化后,按照氯仿與正丁醇的體積比為6︰1,試劑與樣液的體積比為2.5︰1,脫蛋白次數(shù)為5次對(duì)滑菇胞內(nèi)多糖進(jìn)行脫蛋白處理,最優(yōu)方案測(cè)得蛋白質(zhì)脫出率為62.59%,無(wú)法達(dá)到100%,多糖損失仍有22.22%。
較多研究發(fā)現(xiàn),采用Sevage脫除蛋白效果較好,但還不能達(dá)到100%的脫除率。這主要是由于多糖內(nèi)有部分與蛋白質(zhì)結(jié)合的糖蛋白復(fù)合物,若脫蛋白強(qiáng)度太大、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、次數(shù)過(guò)多,將導(dǎo)致多糖—蛋白質(zhì)復(fù)合鍵的斷裂,失去其原有的生物活性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[9~11]。
[1] 劉青月. 冷涼山區(qū)滑子菇袋料栽培技術(shù)[J]. 食藥用菌, 2012, 20(4): 239-246.
[2] 于曉紅, 吳憲玲, 付薇, 等. 西洋參多糖脫色脫蛋白方法研究[J]. 中國(guó)食品學(xué)報(bào), 2017, 17(11): 145-149.
[3] 鄭守晶, 彭云飛, 陳強(qiáng), 等. 脫蛋白和未脫蛋白的銀耳多糖生物活性研究[J]. 武夷科學(xué), 2017, 33: 94-100.
[4] 周聰, 孫月, 李德海, 等. 柳蘑多糖對(duì)腫瘤細(xì)胞增殖抑制作用的研究[J]. 現(xiàn)代食品科技, 2017, 33(9): 56-62.
[5] 孫寧. 姬松茸多糖的提取、結(jié)構(gòu)表征及其在飲料中的應(yīng)用研究[D]. 哈爾濱商業(yè)大學(xué), 2017.
[6] 彭云飛. 銀耳多糖酶法提取及生物活性研究[D]. 福建農(nóng)林大學(xué), 2017.
[7] 于文華. 山藥多糖的生物活性功能及其作用機(jī)理[D]. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué), 2017.
[8] 許女, 張?zhí)煺? 陳旭峰, 等. 雞腿菇子實(shí)體多糖的分離純化、理化性質(zhì)及抗氧化活性[J]. 生物工程學(xué)報(bào), 2017, 33(5): 808-816.
[9] 王新嘉, 雷國(guó)風(fēng), 翟志軍, 等. 平菇多糖中蛋白質(zhì)脫除方法的比較[J]. 食品研究與開(kāi)發(fā), 2017, 38(5): 111-118.
[10] 孫玉軍, 江昌俊, 任四海. 秀珍菇多糖對(duì)D-半乳糖致衰老小鼠的保護(hù)作用[J]. 食品科學(xué), 2017, 38(5): 251-256.
[11] Jouquet P, Bottinelli N, Lata JC, et al. Role of the fungus-growing termite Pseudac-anthotermes spiniger (Isoptera,Macrotermitinae) in the dynamic of clay and soil organic matter content.An experimental analysis[J]. Geoderma, 2007, 139: 127-133.
[12] 王國(guó)藝. 滑菇W-01胞外與胞內(nèi)多糖的提取及其抗氧化活性[J]. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué), 2012(6): 55-56.
Study on the process of intracellular polysaccharide deproteinized of
Chen Xiaoning Zhong Yongshan Chu Xiudan Jiang Yuji*
(College of Food Science, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou, Fujian 350002, China)
In order to improve the purity of the intracellular polysaccharides (IPS), the Sevage reagent was used to deproteinize the IPS. Through the three factors of the ratio of chloroform to n-butanol, Sevage reagent dosage and treatment times, the orthogonal test was used to optimize the deproteinization process. The results showed when the ratio of chloroform to n-butanol was 6: 1, Sevage reagent dosage was 2.5: 1, treatment times was 5 times, the purification efficiency was the best. Intracellular polysaccharides protein removal rate was 62.59%, polysaccharide loss rate was 22.22%.
; intracellular polysaccharides(IPS); Sevag re agent; deproteinization; orthogonal test
S646
A
2095-0934(2018)02-088-04
福建省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)食用菌產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目(No. K83139295)
,E-mail:jyj1209@163.com。