吳　飄，張　毅，舒　杰，李貴文

(皖南醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，安徽　蕪湖　241002)

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猴頭菌多糖超聲提取工藝的優(yōu)化研究*

吳飄，張毅，舒杰，李貴文

(皖南醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，安徽蕪湖241002)

優(yōu)化影響超聲波輔助法提取猴頭菇多糖的多個(gè)因素，提高多糖的提取效率。采用超聲波輔助萃取法提取猴頭菌多糖，運(yùn)用正交實(shí)驗(yàn)方法對(duì)影響多糖提取的條件進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表現(xiàn)：超聲波輔助法提取猴頭菌多糖的最佳提取條件為：提取溫度為50℃,液料質(zhì)量比40:1，提取3次，每次提取25 min，在最優(yōu)條件下的多糖提取率可達(dá)85.63%。通過(guò)優(yōu)化提取條件提高了多糖的提取率，為猴頭菌多糖的開發(fā)利用奠定了基礎(chǔ)。

猴頭菌；多糖；超聲波；提取

猴頭菌(Hericium erinaceus)是一種珍貴的食用兼藥用菌，富含多種營(yíng)養(yǎng)成分。猴頭菌多糖為猴頭菌中的最主要的活性物質(zhì)，研究表明，猴頭菌多糖具有提高免疫力[1-2]、抗疲勞[3]，抗腫瘤[4]、抗衰老、降血脂等生理功能，可廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥及保健食品領(lǐng)域。目前，關(guān)于猴頭菌多糖的研究多集中于藥理方面，而提取工藝方面的研究較少，且主要為水提醇沉法，存在費(fèi)時(shí)、耗能多、成本高等缺點(diǎn)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外已將超聲波技術(shù)成功應(yīng)用于天然植物活性成分的提取，提高了多糖得率，縮短了處理時(shí)間。本次試驗(yàn)采用正交試驗(yàn)對(duì)超聲輔助法提取猴頭菌多糖的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，為猴頭菌多糖工業(yè)化生產(chǎn)提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。

1　實(shí)　驗(yàn)

1.1材料與試劑

猴頭菌(市售)，苯酚、濃硫酸、無(wú)水乙醇、石油醚、固體NaOH、HCl、葡萄糖，均為分析純。

1.2儀器與設(shè)備

B-260恒溫水浴鍋，上海亞榮生化儀器廠；XO-1800DT超聲波清洗機(jī)，南京先歐儀器制造有限公司；SHZ-III型循環(huán)水真空泵，上海亞榮生化儀器廠；GKC數(shù)顯控溫水浴鍋，上海浦東電理儀器廠；UV-5100紫外可見分光光度計(jì)，上海元析儀器有限公司。

1.3實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

以葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)品，采用硫酸-苯酚法[5]檢測(cè)多糖含量。量取配置好的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液0、2.5、5.0、7.5、10.0、12.5 mL 分別置于50 mL容量瓶中定容，吸取上述供試液1.0 mL 于試管中，分別加入5%苯酚溶液0.6 mL，搖勻，然后加濃硫酸3.0 mL，充分搖勻，置60℃水浴中20 min，在490 nm 波長(zhǎng)處測(cè)其吸光度，繪制吸光度-濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線，得回歸方程A=0.0211C-0.0126(r=0.9992)。其中A為吸光度，C為葡萄糖濃度(μg/mL)。

1.3.2藥材預(yù)處理

猴頭菌原料干燥后粉碎經(jīng)石油醚、乙醚脫脂，然后乙醇提取去除醇溶性雜質(zhì)和單糖，殘?jiān)栏蓚溆谩?/p>

1.3.3提取工藝流程

研究酸液、堿液、中性水提取，確定最佳提取溶劑，研究發(fā)現(xiàn)水提法簡(jiǎn)單，提取效果也好，故用水作提取溶劑。稱取 2 g 除脂后的藥材，加入實(shí)驗(yàn)規(guī)定的水量，靜置24 h以充分潤(rùn)濕物料，放入超聲清洗器中，調(diào)節(jié)至合適的溫度進(jìn)行提取，達(dá)到實(shí)驗(yàn)規(guī)定時(shí)間后過(guò)濾，殘?jiān)^續(xù)相同條件提取一次合并濾液，濃縮至合適體積后測(cè)量多糖含量。

2　結(jié)果與分析

2.1單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1.1提取時(shí)間的影響

改變提取時(shí)間，液料比(水:藥材粉)30:1，溫度60℃，固定功率2800 W提取2次。提取液濃縮定容，測(cè)定多糖提取率，結(jié)果如圖1所示。

圖1　提取時(shí)間對(duì)多糖提取率的影響

由圖1可見，隨提取時(shí)間的增加多糖得率快速增加，當(dāng)提取時(shí)間30 min時(shí)，多糖得率已接近最大值，這是由于隨超聲時(shí)間的延長(zhǎng)，超聲波對(duì)細(xì)胞的破壁逐漸增加，細(xì)胞內(nèi)的成分逐漸被溶出，當(dāng)溶出達(dá)平衡后得率也就基本保持平衡。但隨時(shí)間的增加超聲對(duì)多糖的破壞增多，溶出的雜質(zhì)也將逐漸增多，故選擇最佳提取時(shí)間30 min。

2.1.2提取溫度的影響

圖2　提取溫度對(duì)多糖提取率的影響

改變提取溫度，液料比30，超聲功率2800 W提取2次，每次30 min。提取液濃縮定容，測(cè)定多糖得率，結(jié)果如圖2所示。

由圖2可見，溫度對(duì)猴頭菌多糖提取率的影響比較明顯，溫度越高提取率越高，但溫度到50℃后多糖得率已接近最大值，故選擇50℃作為最佳提取溫度。

2.1.3液料質(zhì)量比的影響

圖3　液料質(zhì)量比對(duì)多糖提取率的影響

改變液料比例，溫度50℃，超聲功率2800 W提取2次，每次30 min。提取液濃縮定容，測(cè)定多糖得率，由圖3可知，當(dāng)固定功率為2800 W，固定時(shí)間30 min，溫度是50℃時(shí)，液料比為達(dá)35時(shí)，提取率已接近最大值，考慮到經(jīng)濟(jì)性選擇35為最佳液料比。

2.2正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取溫度(A)，液料質(zhì)量比(B)，提取時(shí)間(C)，提取次數(shù)(D)，采用L9(34)正交表進(jìn)行了正交實(shí)驗(yàn)。正交實(shí)驗(yàn)因素與水平表，如表1所示，正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表1　試驗(yàn)因素水平

表2　正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表及結(jié)果

從正交表中可以得出對(duì)猴頭菌多糖提取的影響因素中D>C>A>B。超聲輔助提取的最佳組合為A2B3C1D3。在此條件下對(duì)猴頭菌多糖提取率可達(dá)85.63%。

3　討　論

超聲波振動(dòng)能產(chǎn)生并傳遞強(qiáng)大的能量，大能量的超聲波作用在液體里能產(chǎn)生空化作用，從而加速植物中的有效成分進(jìn)入溶劑，使其進(jìn)一步提取。除了空化作用外，超聲波的許多次級(jí)作用,如機(jī)械運(yùn)動(dòng)、乳化、擴(kuò)散、擊碎、化學(xué)效應(yīng)等也都有利于使植物中的有效成分的轉(zhuǎn)移，并充分和溶劑混合，促進(jìn)提取的進(jìn)行。但超聲也會(huì)對(duì)分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響，因而也要從多方面考慮控制超聲時(shí)間[6]。由于所用超聲發(fā)生器無(wú)法調(diào)節(jié)功率因此實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有考察功率的影響，但是由于固定功率已經(jīng)很高，能充分破碎細(xì)胞壁，因此對(duì)結(jié)果影響應(yīng)該不大，這在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中也會(huì)進(jìn)一步驗(yàn)證。

4　結(jié)　論

通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到了猴頭菌多糖提取的最佳工藝條件，即：在超聲功率為2800 W下、溫度為50℃、液料比為40:1、時(shí)間為25 min、提取次數(shù)為3次。在此條件下對(duì)猴頭菌多糖提取率可達(dá)85.63%。該工藝既節(jié)省了溶劑用量又縮短了提取時(shí)間同時(shí)提高了多糖的提取率，利于后續(xù)純化工作。

[1]樊偉偉,黃惠華．猴頭菌多糖研究進(jìn)展[J]．食品科學(xué)，2008,29(1):355．

[2]聶繼盛，祝壽芬．猴頭多糖抗腫瘤及對(duì)免疫功能的影響[J]．山西醫(yī)藥雜志，2003，32(2)：107．

[3]楊雪,張海悅,張?chǎng)?等.猴頭菌多糖對(duì)小鼠抗疲勞作用研究[J]．食品工業(yè)科技，2015,36(13)：368-370.

[4]劉曉霞，陳劍華，陳育民,等．八珍湯對(duì)TGF-fll抑制的T淋巴細(xì)胞增殖及其活化影響[J]．細(xì)胞與分子免疫學(xué)雜志，2009，25(11):1053．

[5]張進(jìn)東,尹端端,羅國(guó)慶.當(dāng)歸多糖的提取及沖劑的制備[J].中國(guó)醫(yī)院藥學(xué)雜志，1998，18(5):220-221.

[6]謝偉雪,劉孝敏,謝偉敬．超聲波法提取大黃蒽醌類成分的工藝研究[J].中國(guó)處方藥，2015,13(11):22-24.

Study on Extracting Technology of Polysaccharide in Hericium Erinaceus by Ultrasonic Extraction*

WU Piao,ZHANG Yi,SHU Ji,LI Gui-wen

(Department of pharmacy,Wannan Medical College,Anhui Wuhu 241002,China)

The research was aimed to optimize the influencing factors of the ultrasonic-assisted extraction of polysaccharide and increase the extraction rate of polysaccharide.The technology of ultrasonic-assisted extraction and the method of orthogonal experiment were employed to study the extracting technology of polysaccharide.Results showed that the best extracting conditions of polysaccharide were as follows：m(liquid)/m(material)=40:1,extracting three times with extracting 25 min at 50℃.Under these conditions,the extraction rate of polysaccharide was up to 85.63%.Optimization of the extraction conditions increased the extraction rate of polysaccharide which laid a foundation for the development and utilization of Hericium erinaceus.

Hericium erinaceus; polysaccharide; ultrasonic; extract

卓越藥師人才教育培養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目(2013zjjh021)；國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(201410368042)；皖南醫(yī)學(xué)院大學(xué)生科研資助金項(xiàng)目(WK2014S22)。

吳飄(1995-),女，皖南醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院學(xué)生，專業(yè)方向：天然藥物提純。

李貴文，皖南醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，碩士，講師，從事中藥提取及藥理方面的研究。

R284.2

A

1001-9677(2016)06-0060-03