喻治達(dá)，沈丹丹

(1.江西中醫(yī)藥大學(xué)，南昌 330006；2.江西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院，南昌 330006)

海鮮菇味道鮮美、營(yíng)養(yǎng)豐富，能夠有效提高人體免疫力，具有抗氧化和抗過(guò)敏功效，海鮮菇的抗氧化活性與海鮮菇多糖物質(zhì)含量有直接關(guān)系[1]。海鮮菇多糖提取過(guò)程中應(yīng)該保證多糖物質(zhì)的原有結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提高多糖物質(zhì)海鮮菇多糖含量[2]。本文通過(guò)對(duì)海鮮菇多糖提取工藝條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，優(yōu)化海鮮菇多糖提取工藝，同時(shí)對(duì)海鮮菇多糖的抗氧化能力進(jìn)行探究，為海鮮菇的開發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)。

1 海鮮菇樣品制備與實(shí)驗(yàn)分析方法

將新鮮的海鮮菇清洗后烘干粉碎，使用60目過(guò)濾網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾，利用石油醚對(duì)過(guò)濾后的海鮮菇粉浸泡脫脂，烘干后得到干燥的脫脂海鮮菇粉備用[3]。稱取1 g海鮮菇粉，浸泡后使用離心機(jī)對(duì)浸泡液進(jìn)行離心處理，離心機(jī)轉(zhuǎn)速8 000 r/min，離心處理時(shí)間30 min，離心完成后收集上清液進(jìn)行濃縮，濃縮至20 mL，向濃縮液中加入60 mL乙醇溶液，乙醇濃度85%，將混合溶液在4 ℃條件下靜置12 h，使用離心機(jī)進(jìn)行離心處理，離心機(jī)轉(zhuǎn)速4 000 r/min，離心處理時(shí)間20 min，使用濃度為85%的乙醇對(duì)沉淀物進(jìn)行清洗，清洗完成后將沉淀物溶解，使用苯酚硫酸法測(cè)定溶液海鮮菇多糖含量[4]。

海鮮菇多糖含量與提取溫度、提取時(shí)間、液料比等工藝條件有關(guān)[5]。在分析提取溫度對(duì)海鮮菇多糖含量的影響時(shí)，固定液料比為20∶1，提取時(shí)間為2.5 h，提取溫度分別設(shè)定為60，70，80，90，100 ℃，提取完成后測(cè)定海鮮菇多糖含量[6]。在分析提取時(shí)間對(duì)海鮮菇多糖含量的影響時(shí)，固定液料比為20∶1，提取溫度為90 ℃，提取時(shí)間分別設(shè)定為1，1.5，2，2.5，3，3.5 h，提取完成后測(cè)定海鮮菇多糖含量[7]。在分析液料比對(duì)海鮮菇多糖含量的影響時(shí)，固定提取時(shí)間為2.5 h，提取溫度為90 ℃，液料比分別設(shè)定為20∶1、30∶1、40∶1、50∶1、60∶1，提取完成后測(cè)定海鮮菇多糖含量[8]。海鮮菇多糖含量單因素實(shí)驗(yàn)完成后，采用響應(yīng)面優(yōu)化的方式對(duì)提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)定因素A為提取溫度，因素B為提取時(shí)間，因素C為液料比。

2 海鮮菇多糖提取工藝優(yōu)化

表1 提取溫度對(duì)海鮮菇多糖提取率的影響Table 1 Effect of extraction temperature on extraction rate of seafood mushroom polysaccharides

由表1可知，當(dāng)液料比為20∶1，提取時(shí)間為2.5 h時(shí)，海鮮菇多糖提取率隨提取溫度變化的單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果。海鮮菇多糖提取率隨著提取溫度的升高而升高，當(dāng)提取溫度達(dá)到90 ℃時(shí)，海鮮菇多糖含量達(dá)到最大值7.2%，隨著溫度的繼續(xù)升高，海鮮菇多糖含量開始下降，主要原因是隨著溫度的升高，多糖溶解度增大，海鮮菇多糖含量也逐漸增加，當(dāng)溫度高于90 ℃時(shí)，多糖物質(zhì)開始分解，因此測(cè)定得出的海鮮菇多糖含量有所下降[9]。

表2 提取時(shí)間對(duì)海鮮菇多糖提取率的影響Table 2 Effect of extraction time on extraction rate of seafood mushroom polysaccharides

由表2可知，當(dāng)液料比為20∶1，提取溫度為90 ℃時(shí)，海鮮菇多糖提取率隨提取時(shí)間變化的單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果。海鮮菇多糖提取率隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng)而升高，當(dāng)提取時(shí)間為2.5 h時(shí)，海鮮菇多糖含量達(dá)到最大值7.4%，隨著時(shí)間的繼續(xù)延長(zhǎng)，海鮮菇多糖含量不再發(fā)生明顯變化，主要原因是隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng)，多糖溶解度逐漸增大，海鮮菇多糖含量也逐漸增加，當(dāng)提取時(shí)間大于2.5 h時(shí)，多糖物質(zhì)基本完全溶解，因此測(cè)定得出的海鮮菇多糖含量不會(huì)發(fā)生明顯變化[10]。

表3 液料比對(duì)海鮮菇多糖提取率的影響Table 3 Effect of liquid-solid ratio on extraction rate of seafood mushroom polysaccharides

由表3可知，當(dāng)提取時(shí)間為2.5 h，提取溫度為90 ℃時(shí)，海鮮菇多糖提取率隨液料比變化的單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果。海鮮菇多糖提取率隨著液料比的增大而降低，當(dāng)液料比為40∶1時(shí)，海鮮菇多糖含量達(dá)到最小值9.5%，隨著液料比的繼續(xù)增大，海鮮菇多糖含量不再發(fā)生明顯變化，主要原因是多糖已經(jīng)基本溶解完成，再增加液體添加量，不會(huì)對(duì)海鮮菇多糖含量產(chǎn)生較大的影響[11]。

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)過(guò)程確定海鮮菇多糖最佳提取工藝條件，以提取溫度、提取時(shí)間和液料比3個(gè)因素為自變量，以海鮮菇多糖含量為響應(yīng)值，設(shè)計(jì)響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)。海鮮菇多糖提取響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案與實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 海鮮菇多糖提取響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案與結(jié)果Table 4 Response surface experiment design scheme and results of extraction of seafood mushroom polysaccharides

對(duì)海鮮菇多糖提取工藝條件進(jìn)行交互作用，得出提取工藝條件響應(yīng)面圖。提取溫度和提取時(shí)間與海鮮菇多糖含量的關(guān)系響應(yīng)面圖見(jiàn)圖1，提取溫度和液料比與海鮮菇多糖含量的關(guān)系響應(yīng)面圖見(jiàn)圖2，提取時(shí)間和液料比與海鮮菇多糖含量的關(guān)系響應(yīng)面圖見(jiàn)圖3。響應(yīng)面的坡度表示兩個(gè)工藝條件交互時(shí)的顯著性，坡度平緩表示交互因素對(duì)海鮮菇多糖含量的影響不顯著，坡度陡峭表示交互因素對(duì)海鮮菇多糖含量的影響顯著[12]。

圖1 提取溫度和提取時(shí)間與海鮮菇多糖含量的關(guān)系響應(yīng)面圖Fig.1 Response surface diagrams of the relationship between extraction temperature, extraction time and content of seafood mushroom polysaccharides

圖2 提取溫度和液料比與海鮮菇多糖含量的關(guān)系響應(yīng)面圖Fig.2 Response surface diagrams of the relationship between extraction temperature, liquid-solid ratio and content of seafood mushroom polysaccharides

圖3 提取時(shí)間和液料比與海鮮菇多糖含量的關(guān)系響應(yīng)面圖Fig.3 Response surface diagrams of the relationship between extraction time, liquid-solid ratio and content of seafood mushroom polysaccharides

由圖1可知，響應(yīng)面相對(duì)平緩，表示提取溫度A和提取時(shí)間B之間的交互作用不明顯，提取溫度對(duì)海鮮菇多糖含量的影響大于提取時(shí)間對(duì)海鮮菇多糖含量的影響。由圖2可知，響應(yīng)面相對(duì)平緩光滑，表示提取溫度A和液料比C之間的交互作用不明顯，提取溫度對(duì)海鮮菇多糖含量的影響大于液料比對(duì)海鮮菇多糖含量的影響。由圖3可知，響應(yīng)面相對(duì)光滑，表示提取時(shí)間B和液料比C之間的交互作用不明顯，提取時(shí)間對(duì)海鮮菇多糖含量的影響大于液料比對(duì)海鮮菇多糖含量的影響。

經(jīng)過(guò)海鮮菇多糖提取工藝條件交互實(shí)驗(yàn)，預(yù)測(cè)最佳提取工藝條件為提取溫度A89.85 ℃、提取時(shí)間B2.45 h、液料比C38.17∶1，海鮮菇多糖含量可達(dá)到10.1%。對(duì)最佳提取工藝條件進(jìn)行3次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出海鮮菇多糖含量為9.14%～10.88%，與預(yù)測(cè)值吻合。

3 海鮮菇多糖抗氧化性分析

海鮮菇多糖抗氧化性可通過(guò)DPPH自由基清除能力和羥基自由基清除能力來(lái)進(jìn)行反饋[13-14]。在測(cè)定海鮮菇多糖對(duì)DPPH自由基清除能力時(shí)，分別取濃度為1，2，3，4，5 mg/mL的待檢測(cè)海鮮菇多糖溶液1 mL，放置于比色管中，每支比色管分別加入濃度為0.01 mol/L的DPPH溶液2 mL，混合均勻后在避光條件下靜置30 min，在波長(zhǎng)517 nm處進(jìn)行混合溶液吸光度測(cè)定，吸光度值作為測(cè)試組吸光度值。取無(wú)水乙醇1 mL，放置于比色管中，再加入濃度為0.01 mol/L的DPPH溶液2 mL，混合均勻后在避光條件下靜置30 min，在波長(zhǎng)517 nm處進(jìn)行混合溶液吸光度測(cè)定，吸光度值作為對(duì)照組吸光度值。分別取濃度為1，2，3，4，5 mg/mL的待檢測(cè)海鮮菇多糖溶液1 mL，放置于比色管中，每支比色管分別加入2 mL無(wú)水乙醇，混合均勻后在避光條件下靜置30 min，在波長(zhǎng)517 nm處進(jìn)行混合溶液吸光度測(cè)定，吸光度值作為標(biāo)定組吸光度值。吸光度測(cè)定完成后，計(jì)算海鮮菇多糖對(duì)DPPH自由基清除率，并與相同濃度的維生素C溶液對(duì)DPPH自由基清除率進(jìn)行比對(duì)，用來(lái)反饋海鮮菇多糖對(duì)DPPH自由基清除能力。海鮮菇多糖和維生素C溶液對(duì)DPPH自由基清除能力對(duì)比數(shù)據(jù)見(jiàn)表5。

表5 海鮮菇多糖和維生素C溶液對(duì)DPPH自由基清除能力對(duì)比數(shù)據(jù)Table 5 Comparative data of DPPH radical scavenging ability of seafood mushroom polysaccharides and vitamin C solution

由表5可知，海鮮菇多糖對(duì)DPPH自由基的清除率隨著溶液濃度的升高而增加，但低于維生素C對(duì)DPPH自由基的清除率。當(dāng)海鮮菇多糖溶液濃度為5 mg/mL時(shí)，對(duì)DPPH自由基的清除率可達(dá)87%，表明海鮮菇多糖對(duì)DPPH自由基具有較好的清除能力。

在測(cè)定海鮮菇多糖對(duì)羥基自由基清除能力時(shí)，分別取濃度為1，2，3，4，5 mg/mL的待檢測(cè)海鮮菇多糖溶液1 mL，放置于比色管中，每支比色管分別加入濃度為0.09 mol/L的FeSO4溶液2 mL和濃度為0.09 mol/L的水楊酸-乙醇溶液2 mL，最后加入濃度為0.08 mol/L的雙氧水溶液1 mL，混合均勻后在37 ℃恒溫條件下水浴30 min，在波長(zhǎng)510 nm處進(jìn)行混合溶液吸光度測(cè)定，吸光度值作為測(cè)試組吸光度值。分別取濃度為1，2，3，4，5 mg/mL的待檢測(cè)海鮮菇多糖溶液1 mL，放置于比色管中，每支比色管分別加入濃度為0.09 mol/L的FeSO4溶液2 mL和濃度為0.09 mol/L的水楊酸-乙醇溶液2 mL，最后加入體積為1 mL的蒸餾水，混合均勻后在37 ℃恒溫條件下水浴30 min，在波長(zhǎng)510 nm處進(jìn)行混合溶液吸光度測(cè)定，吸光度值作為對(duì)照組吸光度值。取1 mL蒸餾水放置于比色管中，加入濃度為0.09 mol/L的FeSO4溶液2 mL和濃度為0.09 mol/L的水楊酸-乙醇溶液2 mL，最后加入體積為1 mL的蒸餾水，混合均勻后在37 ℃恒溫條件下水浴30 min，在波長(zhǎng)510 nm處進(jìn)行混合溶液吸光度測(cè)定，吸光度值作為標(biāo)定組吸光度值。吸光度測(cè)定完成后，計(jì)算海鮮菇多糖對(duì)羥基自由基的清除率，并與相同濃度的維生素C溶液對(duì)羥基自由基的清除率進(jìn)行比對(duì)，用來(lái)反饋海鮮菇多糖對(duì)羥基自由基的清除能力。海鮮菇多糖和維生素C溶液對(duì)羥基自由基的清除能力對(duì)比數(shù)據(jù)見(jiàn)表6。

表6 海鮮菇多糖和維生素C溶液對(duì)羥基自由基的清除能力對(duì)比數(shù)據(jù)Table 6 Comparative data of hydroxyl radical scavenging ability of seafood mushroom polysaccharides and vitamin C solution

由表6可知，海鮮菇多糖對(duì)羥基自由基的清除率隨著溶液濃度的升高而增加，但低于維生素C對(duì)羥基自由基的清除率。當(dāng)海鮮菇多糖溶液濃度為5 mg/mL時(shí)，對(duì)羥基自由基的清除率可達(dá)到78%，表明海鮮菇多糖對(duì)羥基自由基具有較好的清除能力。

4 結(jié)論

本文通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)與響應(yīng)面分析相結(jié)合的方式，以海鮮菇多糖含量為目標(biāo)，對(duì)海鮮菇多糖提取工藝進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的方式對(duì)海鮮菇多糖溶液的DPPH自由基和羥基自由基清除率進(jìn)行分析，表明海鮮菇多糖溶液具有較強(qiáng)的抗氧化能力。