杏鮑菇多糖提取方法的比較

摘要：以單因素試驗(yàn)、正交試驗(yàn)、驗(yàn)證性試驗(yàn)設(shè)計(jì)為基本研究方法，以杏鮑菇多糖提取率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定2種輔助方法提取杏鮑菇多糖的優(yōu)組合條件及2種優(yōu)組合的比較。結(jié)果表明，微波輔助提取多糖的優(yōu)組合是微波功率為500 W，浸提時(shí)間6 min，料液比1 g ∶30 mL，浸提次數(shù)為5次，多糖提取率為3.64%。恒溫水浴振蕩輔助提取多糖的優(yōu)組合是速度為225 r/min，浸提時(shí)間100 min，料液比1 g∶30 mL，浸提次數(shù)為4次，浸提溫度65 ℃，多糖提取率為346%。結(jié)果微波輔助法優(yōu)于水浴振蕩輔助法，2者杏鮑菇多糖得率差異顯著。

關(guān)鍵詞：杏鮑菇多糖；微波；恒溫水浴振蕩；提取；比較研究

中圖分類號(hào)： TS201.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2015）02-0259-04

收稿日期：2014-04-21

作者簡(jiǎn)介：朱月（1958—），女，遼寧黑山人，教授，現(xiàn)從事生物化學(xué)教學(xué)和食用菌多糖研究。E.mail：cfzy212@126.com。杏鮑菇[PLeurothus eryngii（DC.：Fr.）Quel]，別稱刺芹側(cè)耳，屬口蘑科側(cè)耳屬[1]?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，杏鮑菇中所含的多糖能增強(qiáng)機(jī)體免疫，具有抗病毒、抗腫瘤、抗氧化、降低機(jī)體膽固醇含量、防止動(dòng)脈硬化等作用[2-3]。篩選杏鮑菇多糖提取的最佳方法，提高多糖提取率，對(duì)于杏鮑菇多糖的有效利用與開發(fā)，提高其經(jīng)濟(jì)價(jià)值、保健價(jià)值和藥用價(jià)值具有十分重要的意義。水浴振蕩及微波輔助提取杏鮑菇多糖技術(shù)[4-5]已有報(bào)道，但關(guān)于2種輔助法提取杏鮑菇多糖的比較研究目前還未見報(bào)道。本試驗(yàn)通過對(duì)水浴振蕩輔助法與微波輔助法提取杏鮑菇多糖技術(shù)的比較研究，進(jìn)一步優(yōu)選杏鮑菇多糖提取技術(shù)，提高杏鮑菇多糖的產(chǎn)率，為杏鮑菇資源的開發(fā)和利用提供技術(shù)手段。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1材料與試劑市售新鮮的杏鮑菇。濃硫酸、苯酚、無水乙醇、葡萄糖，以上試劑均為分析純。

1.1.2儀器與設(shè)備電熱鼓風(fēng)干燥箱（CS101-AB型）；分光光度計(jì)（UV-9600）；恒溫水浴振蕩器（國(guó)華SHA—）；試驗(yàn)專用微波爐（NJL07-3型）；電子天平（PL203）；離心機(jī)（DD-5M）；500～5 000 μL（Eppendorf Research）移液槍等。

1.2方法

1.2.1材料預(yù)處理將新鮮杏鮑菇用清水洗凈瀝干，烘干粉碎，過100目篩，收集粉末干燥至恒質(zhì)量，備用。

1.2.2葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作采用苯酚-硫酸法測(cè)定不同標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖濃度下的吸光度，以葡萄糖濃度為橫坐標(biāo)、吸光度為縱坐標(biāo)，采用Excel制作葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線[6]，求出多糖含量的直線方程。

1.2.3最適輔助條件的確定設(shè)定浸提條件為試驗(yàn)的固定因素，微波功率、水浴振蕩速度為試驗(yàn)的可變因素，以多糖提取率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過單因素試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，確定杏鮑菇粗多糖提取的最適微波功率和最適水浴振蕩速度。

1.2.4最適輔助條件下粗多糖提取條件水平的確定分別以試驗(yàn)確定的最適輔助條件為固定因素，以設(shè)定的浸提條件中的任一條件為可變因素，其他浸提條件為固定因素進(jìn)行單因素試驗(yàn)。每個(gè)單因素試驗(yàn)重復(fù)3組。以多糖提取率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行單因素方差分析或Kruskal-Wallis 檢驗(yàn)，分別比較相同浸提條件不同水平對(duì)多糖提取的影響程度，確定單因素水平。

1.2.52種輔助方法的優(yōu)選及比較分別在最適輔助條件下，依試驗(yàn)所確定的單因素水平進(jìn)行正交設(shè)計(jì)和試驗(yàn)。采用Excel和SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析[7]，確定2種輔助方法提取杏鮑菇多糖的優(yōu)組合浸提條件并比較差異程度。

1.2.6驗(yàn)證性試驗(yàn)采用正交試驗(yàn)確定的提取杏鮑菇多糖的優(yōu)組合浸提條件進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)（試驗(yàn)重復(fù)3次），所得的多糖產(chǎn)率與正交試驗(yàn)各組所得的多糖產(chǎn)率進(jìn)行比較，判斷優(yōu)組合條件的可靠性、可重復(fù)性和穩(wěn)定性。采用t檢驗(yàn)和單因素方差分析的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)2種輔助方法進(jìn)行比較分析。

2結(jié)果與分析

2.1葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線及杏鮑菇多糖提取率計(jì)算方法

葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程y=0.006 2x+0.004 5。相關(guān)系數(shù)r=0.997 6。說明葡萄糖濃度在30～150 μg/mL范圍內(nèi)，葡萄糖濃度與吸光度呈線性關(guān)系（圖1）。

根據(jù)回歸方程及試驗(yàn)的相關(guān)操作，杏鮑菇多糖提取率計(jì)算方法如下：多糖提取液多糖質(zhì)量濃度（μg/mL）=（D值-0.004 5）/0.006 2；多糖提取率=（多糖質(zhì)量濃度×多糖提取液總體積）/杏鮑菇干粉質(zhì)量×100%。

2.2杏鮑菇多糖輔助條件優(yōu)選結(jié)果

在其他浸提條件不變的條件下，杏鮑菇多糖的提取率隨著微波功率的提高而呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，當(dāng)微波功率達(dá)到該微波

爐可調(diào)功率500 W左右時(shí)達(dá)到最大值（圖2）。因此，選擇500 W為微波輔助提取杏鮑菇多糖的微波功率。隨著水浴振蕩速度的增加，多糖提取率呈上升趨勢(shì)，且振蕩速度在 225 r/min 左右時(shí)達(dá)到最大值（圖3）。因此，確定225 r/min為水浴振蕩輔助提取杏鮑菇多糖的最佳振蕩速度。

2.3杏鮑菇多糖提取條件水平的確定

2.3.1最適微波功率下提取因素水平的確定在最適微波功率條件下不同浸提時(shí)間、料液比、浸提次數(shù)對(duì)杏鮑菇多糖提取均產(chǎn)生影響（圖4、圖5、圖6）。Kruskal-Wallis 檢驗(yàn)[8]結(jié)果顯示，浸提時(shí)間、料液比對(duì)杏鮑菇多糖提取影響顯著。單因素方差分析結(jié)果[9]顯示，浸提次數(shù)對(duì)杏鮑菇多糖提取影響極顯著。綜合以上分析結(jié)果，確定最適微波輔助條件下浸提杏鮑菇多糖的因素水平（表1）。

2.3.2最適水浴振蕩速度下提取因素水平的確定在最適水浴振蕩速度條件下不同的浸提時(shí)間，浸提次數(shù)、料液比、浸提溫度對(duì)杏鮑菇多糖提取率均產(chǎn)生影響（圖7、圖8、圖9、圖10）。單因素方差分析結(jié)果顯示，不同的浸提時(shí)間、不同的溫度、不同的浸提次數(shù)對(duì)杏鮑菇多糖提取率的影響極顯著。所設(shè)定的料液比對(duì)杏鮑菇多糖提取雖然有影響，但影響不顯著。endprint

綜合以上分析結(jié)果，確定最適水浴振蕩輔助條件下浸提杏鮑菇多糖的因素水平（表2）。

2.4不同輔助條件下提取杏鮑菇多糖的最適條件

2.4.1微波輔助提取杏鮑菇多糖最適條件的確定根據(jù)表1設(shè)計(jì)的3因素3水平，采用L9（34）正交試驗(yàn)表，以杏鮑菇多糖產(chǎn)率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，進(jìn)行正交試驗(yàn)。極差分析結(jié)果見表2。正交試驗(yàn)方差分析結(jié)果見表3。

2.4.2水浴振蕩輔助提取杏鮑菇多糖最佳條件的確定根據(jù)表4確定的4因素3水平，采用L9（34）正交表，以多糖提取率為指標(biāo)，進(jìn)行正交試驗(yàn)。極差分析結(jié)果見表5，方差分析見表6。表5極差分析結(jié)果顯示，4因素在不同水平條件下對(duì)多糖提取均產(chǎn)生影響，影響的主次關(guān)系從大至小依次為浸提溫度、浸提時(shí)間、浸提次數(shù)和浸提料液比。在水浴振蕩為 225 r/min 條件下，浸提溫度65 ℃、浸提4次、料液比 1 g ∶30 mL、浸提100 min為浸提的最佳組合。表6結(jié)果顯示，4因素中除料液比外，其他3因素對(duì)多糖提取均有極顯著影響。

2.5驗(yàn)證性試驗(yàn)

稱取1.00 g的杏鮑菇干粉3份，在微波功率為500 W的輔助條件下，以1 g ∶30 mL的料液比浸提6 min、浸提5次。結(jié)果杏鮑菇多糖的提取率為3.64%，高于正交試驗(yàn)中的任何一組。

稱取1.00 g杏鮑菇干粉3 份，在水浴振蕩速度為 225 r/min 的輔助條件下，在65 ℃的溫度下，以1 g ∶30 mL的料液比浸提100 min、浸提4次，結(jié)果杏鮑菇多糖的提取率為346%，高于正交試驗(yàn)中的任何一組。

統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，2種輔助方法提取杏鮑菇多糖的得率差異顯著（表7），微波輔助法杏鮑菇多糖得率高于水浴振蕩輔助法。

3結(jié)論與討論

本研究以杏鮑菇多糖提取率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，篩選和確定微波輔助法和水浴振蕩輔助法提取杏鮑菇多糖的最適輔助條件，并在最適輔助條件下，確定影響提取杏鮑菇多糖的因素水平，通過正交試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)分析確定2種輔助方法在最適輔助條件下提取條件的優(yōu)組合，并對(duì)2種優(yōu)組合進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)及比較。研究結(jié)果表明，500 W的微波功率、225 r/min的水浴振蕩速度是提取杏鮑菇多糖比較適宜的輔助條件；不同的浸提時(shí)間、浸提溫度、浸提次數(shù)、料液比對(duì)其多糖的提取也產(chǎn)生不同程度的影響。在微波功率為 500 W 的輔助條件下，浸提條件優(yōu)組合是浸提時(shí)間6 min、料液比1 g ∶30 mL、浸提5次，杏鮑菇多糖提取率為3.64%；在水浴振蕩速度為225 r/min的輔助條件下，浸提條件的優(yōu)組合是浸提時(shí)間100 min、料液比1 g ∶30 mL、浸提4次、浸提溫度65 ℃，杏鮑菇多糖提取率為3.46%。優(yōu)組合浸提條件下多糖得率均高于正交試驗(yàn)各試驗(yàn)組的得率，優(yōu)選的浸提條件具有可重復(fù)性，方法可靠、穩(wěn)定。微波輔助法提取杏鮑菇多糖優(yōu)于水浴振蕩輔助提取法，2者杏鮑菇多糖得率差異顯著。

本試驗(yàn)證明微波輔助法優(yōu)于水浴振蕩法，原因是微波萃取技術(shù)可穿透萃取介質(zhì)，直接作用于物質(zhì)內(nèi)部，使杏鮑菇多糖從原料內(nèi)部向外部擴(kuò)散的速度加快，增大目標(biāo)物質(zhì)在介質(zhì)中的溶解度，增強(qiáng)傳質(zhì)驅(qū)動(dòng)力，加速目標(biāo)物質(zhì)由原料內(nèi)部向界面層擴(kuò)散，從而使萃取速率提高數(shù)倍[10]，區(qū)別于水浴振蕩法的外部振蕩原理[11]。與水浴振蕩輔助法提取多糖相比，微波輔助法提取多糖可在浸提時(shí)間較短的前提下獲取相對(duì)較高的多糖提取率。

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