李 巖
(廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣東廣州 510663)
云芝糖肽(Posaverptidum)是從多孔菌科(Polyporaceae)云芝屬(Polystictus)真菌云芝(Coriolus versicolorL.ex.Fr.)(菌株Cov-1)的菌絲體中提取的高分子糖肽聚合物[1-3],具有補(bǔ)益精氣、健脾養(yǎng)心的功效,對(duì)細(xì)胞免疫功能和血象有一定的保護(hù)作用,可用于食管癌、胃癌及原發(fā)性肺癌患者放療、化療所致的氣陰兩虛,已開發(fā)為中成藥[4-6]。
目前,云芝糖肽通常采用液體發(fā)酵培養(yǎng),因?yàn)橐后w發(fā)酵具有高效生產(chǎn)、萃取工藝簡(jiǎn)便、萃取成本低等特點(diǎn)[7-9]。已報(bào)道的云芝糖肽的提取方法有水提法、水提醇沉法、酶制劑提取法、超聲提取法和微波提取法等,其中水提醇沉法因操作簡(jiǎn)便且安全而被廣泛使用[10]。為提高液體發(fā)酵云芝糖肽的提取率,本文以云芝糖肽含量為指標(biāo),采用單因素和正交試驗(yàn)法對(duì)液體發(fā)酵的云芝進(jìn)行水提醇沉工藝優(yōu)化,采用苯酚-硫酸法進(jìn)行云芝糖肽含量的測(cè)定,從而篩選出高提取率的提取方法。
云芝菌種由本實(shí)驗(yàn)室保存,培養(yǎng)條件為轉(zhuǎn)速150 r·min-1,溫度28 ℃,裝液量100 mL/250 mL 三角瓶,培養(yǎng)96 h。
葡萄糖30 g、玉米粉15 g、豆餅粉20 g、麩皮 7.5 g、磷酸二氫鉀3 g、蛋白胨1 g、硫酸鎂0.2 g,用水定容至1 L,滅菌后4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
BSA224S 型電子天平,賽多利斯上海貿(mào)易有限公司;CARY 300Conc 型紫外可見分光光度計(jì),美國(guó)Varina 公司;BSI-3 型恒溫培養(yǎng)搖床,上海貝茵生物科技有限公司;FSSJG 型高壓滅菌鍋,歐業(yè)食品工業(yè)裝備(諸城)有限公司;PHSJ-3F 型pH 計(jì),上海精密科學(xué)儀器有限公司;HHS 型電熱恒溫水浴鍋,上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;葡萄糖、鹽酸、氫氧化鈉、蒽酮、硫酸和乙醇,購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
1.4.1 水提醇沉法提取云芝糖肽單因素試驗(yàn)
將云芝置于三角瓶中,以云芝糖肽提取率為指標(biāo),按照一定料液比加入蒸餾水,經(jīng)一定溫度水浴提取一定時(shí)間后,趁熱抽濾至澄清,濾液濃縮后加入4 倍體積無水乙醇,于4 ℃靜置過夜,3 000 r·min-1離心30 min,沉淀即為云芝糖肽。
1.4.2 正交試驗(yàn)法優(yōu)化云芝糖肽提取工藝
選取提取時(shí)間(A)、料液比(B)、提取溫度(C)和提取次數(shù)(D)為考察因素,以云芝糖肽提取率為指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),選用L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表,正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平見表1。
表1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平表
1.4.3 云芝糖肽含量的測(cè)定
參考李巖等[5]的方法采用苯酚-硫酸法進(jìn)行云芝糖肽含量的測(cè)定。
2.1.1 提取時(shí)間對(duì)云芝糖肽提取率的影響
分別考察不同提取時(shí)間(30 min、60 min、 90 min、120 min、150 min 和180 min)對(duì)云芝糖肽提取率的影響。由表2 可知,隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng),云芝糖肽提取率逐漸升高,當(dāng)提取時(shí)間超過120 min 后,云芝糖肽提取率逐漸趨于平衡穩(wěn)定,不再提高。故水提醇沉法提取云芝糖肽的時(shí)間選 擇120 min。
表2 提取時(shí)間對(duì)云芝糖肽提取率的影響
2.1.2 料液比對(duì)云芝糖肽提取率的影響
分別考察不同料液比(10 g·L-1、20 g·L-1、30 g·L-1、50 g·L-1、100 g·L-1和150 g·L-1)對(duì)云芝糖肽提取率的影響。由表3 可知,隨著料液比的增加,云芝糖肽提取率逐漸升高,當(dāng)料液比≥100 g·L-1時(shí),云芝糖肽提取率逐漸趨于平衡穩(wěn)定,若繼續(xù)增大料液比,對(duì)后續(xù)提取工序增加難度。故水提醇沉法提取云芝糖肽的料液比選擇100 g·L-1。
表3 料液比對(duì)云芝糖肽提取率的影響
2.1.3 提取溫度對(duì)云芝糖肽提取率的影響
分別考察不同提取溫度(45 ℃、55 ℃、65 ℃、75 ℃、85 ℃和95 ℃)對(duì)云芝糖肽提取率的影響。由表4 可知,隨著提取溫度的增加,云芝糖肽提取率逐漸升高,當(dāng)提取溫度超過85 ℃時(shí),云芝糖肽提取率下降。故選擇85 ℃作為最適提取溫度。
表4 提取溫度對(duì)云芝糖肽提取率的影響
2.1.4 提取次數(shù)對(duì)云芝糖肽提取率的影響
分別考察不同提取次數(shù)(1 次、2 次、3 次和4 次)對(duì)云芝糖肽提取率的影響。由表5 可知,隨著提取次數(shù)的增加,云芝糖肽提取率逐漸升高,當(dāng)提取次數(shù)超過2 次時(shí),云芝糖肽提取率增長(zhǎng)情況逐漸趨于平衡,故提取次數(shù)選擇2 次。
表5 提取次數(shù)對(duì)云芝糖肽提取的影響
根據(jù)上述單因素試驗(yàn)的結(jié)果,并綜合考慮各因素經(jīng)濟(jì)成本和效益,以云芝糖肽提取率為試驗(yàn)指標(biāo),采用L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),分別考察提取時(shí)間(A)、料液比(B)、提取溫度(C)和提取次數(shù)(D)對(duì)云芝糖肽提取率的影響,優(yōu)化水提醇沉法工藝參數(shù),具體結(jié)果見表6。由表6 可知,根據(jù)極差R值對(duì)云芝糖肽提取率的影響排序?yàn)樘崛r(shí)間>料液比>提取溫度>提取次數(shù);云芝糖肽的最佳水提醇沉法工藝為A2B3C3D3,即提取時(shí)間120 min、液料比150 g·L-1、提取溫度 95 ℃、提取次數(shù)3 次。由表7 可知,提取時(shí)間對(duì)水提醇沉法提取云芝糖肽的提取率有顯著影響 (P<0.05),而料液比、提取溫度和提取次數(shù)對(duì)其無顯著性影響(P>0.05);在最優(yōu)提取條件下,云芝糖肽得率為4.2%,此工藝可為功效活性成分云芝糖肽的工業(yè)化提取及應(yīng)用提供技術(shù)參考。
表6 正交優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果
表7 正交優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方差分析
本文以云芝糖肽提取率為指標(biāo),并采用正交試驗(yàn)法對(duì)液體發(fā)酵的云芝進(jìn)行水提醇沉工藝優(yōu)化,采用苯酚-硫酸法進(jìn)行云芝糖肽含量的測(cè)定,從而篩選出高提取率的提取方法。結(jié)果顯示,水提醇沉法提取云芝糖肽工藝中,提取時(shí)間對(duì)云芝糖肽提取率具有顯著影響(P<0.05),而料液比、提取溫度和提取次數(shù)對(duì)其無顯著性影響(P>0.05);液體發(fā)酵云芝糖肽的最佳水提醇沉提取工藝為提取時(shí)間 120 min、 液 料 比150 g·L-1、 提 取 溫 度95 ℃、提取次數(shù)3 次,在此條件下,云芝糖肽得率為4.2%,此工藝為功效成分云芝糖肽的工業(yè)化提供 參考。