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黄鸡枞子实体多糖提取工艺优化研究

2014-02-21张焱珍周会明柴红梅王芳宋学俊李万宏杨坤皮子聪

中国酿造 2014年3期
关键词:黄鸡临沧多糖

张焱珍,周会明,柴红梅*,王芳,宋学俊,李万宏,杨坤,皮子聪

(1.临沧师范高等专科学校,云南临沧677000;2.云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所,云南昆明650223;3.云南尚坤生物科技有限公司,云南昆明650000)

黄鸡枞子实体多糖提取工艺优化研究

张焱珍1,2,周会明1,2,柴红梅2*,王芳2,宋学俊3,李万宏3,杨坤1,皮子聪1

(1.临沧师范高等专科学校,云南临沧677000;2.云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所,云南昆明650223;3.云南尚坤生物科技有限公司,云南昆明650000)

以多糖得率为评价指标,采用水提醇沉法对黄鸡枞多糖的提取工艺条件进行优化,选用单因素试验和正交试验法,考察料液比、提取温度、浸提时间3个因素对该菌多糖得率的影响。结果表明,影响黄鸡枞水溶性多糖提取率的主要因素依次为料液比>提取温度>浸提时间,通过正交试验确定该菌多糖的最佳提取条件为料液比1∶30,浸提温度60℃,浸提时间2 h,在此条件下,其多糖得率可达4.7%,为改善黄鸡枞多糖的提取方法提供了试验基础。

黄鸡枞;多糖;提取;正交试验

目前,真菌多糖因其具有广泛的生物学活性如免疫调节、抗肿瘤、降血压等已成为一个非常活跃的研究领域,日益被众多科研工作者所青睐[1-2]。

黄鸡枞(Termitomyces aurantiacus)又名黄白蚁伞,隶属于担子菌门、层菌纲、伞菌目、白蘑科、鸡枞属[3],该属真菌起源于非洲[4],一般与白蚁共生[5-6],在地理上存在物种的多样性[7]以及迁徙演化现象[8]。该菌子实体营养全面,多糖含量丰富[9],具有醒脑、降血脂、抗氧化等多种生理功能[10-12]。

本试验以云南临沧本地的野生黄鸡枞为材料,采用水提醇沉法[11]对黄鸡枞多糖的提取工艺条件进行优化,选用单因素试验和L9(33)正交试验法考察料液比、提取温度、浸提时间3个因素对该菌多糖得率的影响,试图找出该菌多糖提取的的最佳条件,为改善黄鸡枞多糖的提取方法提供了试验基础。

1 材料和方法

1.1 材料与试剂

黄鸡枞子实体购买于临沧市野生菌批发市场。体积分数95%的乙醇(食品级):广州穗欣化工有限公司。

1.2 仪器与设备

FS100S-1手提式小型粉碎机:广州雷迈机械设备有限公司;HH.S21-Ni6恒温水浴锅:北京三二八科学仪器有限公司;JA5003电子天平:上海方瑞仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 子实体预处理

取新鲜子实体,清洗,置于35℃烘干至质量恒定,粉碎成能过0.175~0.246mm筛的颗粒,备用。

1.3.2 多糖的提取

多糖提取采用水提醇沉法[11]。称取1g黄鸡枞干粉,以一定的比例加入蒸馏水。热水浴浸提一段时间后,抽滤收集滤液。沉淀多糖,向滤液中加入4倍体积分数为95%的乙醇,4℃静置过夜,收集沉淀即为黄鸡枞粗多糖,烘干称质量,计算多糖得率。

1.3.3 料液比对多糖得率的影响

在提取温度60℃、提取时间2h,料液比分别为1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60的条件下提取多糖,每处理3次重复。

1.3.4 浸提时间对多糖得率的影响

在提取温度60℃、料液比1∶30,提取时间分别为0.5h、1.0h、1.5h、2.0h、2.5h的条件下提取多糖,每处理3次重复。

1.3.5 提取温度对多糖得率的影响

在料液比1∶30、提取时间1.5h,温度分别为20℃、40℃、60℃、80℃、100℃的条件下提取多糖,每处理3次重复。

1.3.6 正交试验设计

根据上述单因素试验结果,确定正交试验的参数范围,对料液比、提取温度、提取时间进行L9(34)的正交试验设计[13-14]。根据设计进行试验,并对试验结果进行极差和方差分析,确定最佳提取参数。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 料液比对多糖得率的影响

由表1可知,在提取温度60℃、提取时间2h的条件下,不同的料液比对黄鸡枞多糖得率影响较大,料液比为1∶30时多糖得率最高,可达3.7%。随着提取液体积增大,所需乙醇量增加,在处理过程中导致多糖损失增大,得率反而减少,故黄鸡枞多糖提取时料液比以1∶30为宜。

表1 料液比对多糖得率的影响Table 1 Effect of solid liquid ratio on polysaccharide yield

2.1.2 浸提时间对多糖得率的影响

由表2可知,在提取温度60℃、料液比1∶10的条件下,浸提时间对多糖得率影响不大,提取1.5h多糖得率最高,达到4.0%。随着提取时间延长,多糖得率变化不大。

表2 浸提时间对多糖得率的影响Table 2 Effect of extraction time on polysaccharide yield

2.1.3 提取温度对多糖得率的影响

由表3可知,在提取料液比1∶30、提取时间1.5h的条件下,提取温度对多糖得率影响很大,在一定范围内,随着温度升高,多糖得率增大,80℃时得率最高,达4.2%。但温度高于80℃后,多糖得率反而下降,故提取温度以80℃左右为宜。

表3 提取温度对多糖得率的影响Table 3 Effect of extraction temperature on polysaccharide yield

2.2 提取工艺优化正交试验

在单因素试验基础上,采用L9(33)正交试验设计,确定黄鸡枞子实体最佳多糖提取工艺,正交试验因素与水平见表4,试验结果及极差分析见表5,方差分析结果见表6。

表4 多糖提取工艺优化正交试验因素与水平Table 4 Factors and levels of orthogonal test for polysaccharide extraction process optimization

表5 正交试验结果及极差分析Table 5 Results and range analysis of orthogonal experiment

正交试验极差分析法结果表明(表5),各列极差大小顺序为R2>R1>R3,即试验因素的主次顺序为B>A>C;最优水平依次为:A1、B2、C3;各因素的最佳组合为A1B2C3;即提取温度为60℃、料液比为1∶30、浸提时间2.0h。F检测结果表明,3个因素的多糖得率都不显著,不必进行各因素水平间的多重比较(表6)。此时,可从表5中选择平均数大的水平A1、B2、C3组合成最优水平组合A1B2C3。所得到的最优水平组合A1B2C3与极差分析法结果相同,但与正交试验得出的最佳组合A1B2C2不同。因此对两组合进行了验证试验,结果前者多糖得率为4.7%,高于表5中的最高分,为该菌多糖的最佳提取工艺条件。

表6 正交试验结果方差分析Table 6 Variance analysis of orthogonal experiment result

3 结论

随着人们生活水平的提高以及生活节奏的加快,亚健康疾病日益普遍。真菌中含有较多的医疗功效活性物质,尤其是真菌多糖,其提取成为研究多糖最基础的工作[15]。影响多糖提取效果的因素很多,主要有提取温度、浸提时间、料水比、加醇量、提取pH值等[16]。不同类型的真菌多糖提取工艺较相似,但是其具体的提取条件有所差异,需要通过试验加以确定。本研究用水提醇沉法从黄鸡枞子实体中提取多糖,并对多糖的提取工艺进行了研究,通过正交试验得出最优提取工艺条件,即料液比1∶30、提取温度60℃、浸提时间2h。采用此工艺条件,多糖提取率可达4.7%。本研究为黄鸡枞多糖的进一步开发利用提供理论依据。

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[2]冯宁,吴海婴,陈光明,等.高血脂症小鼠模型腹腔注射鸡枞多糖的研究[J].检验医学与临床,2009,6(11):862-863.

[3]KIRK P M,CANNON P F,MINTER D W,et al.Ainsworth&Bisby's dictionary of the fungi[M].USA:Oxford University Press,2001.

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[16]陈欣,龚兰,刘冠卉.食用真菌多糖提取条件的优化及其还原力的比较[J].食品科学,2010,31(14):140-144.

Extraction technology optimization of polysaccharides from sporocarp of Termitomyces aurantiacus

ZHANG Yanzhen1,2,ZHOU Huiming1,2,CHAI Hongmei2*,WANG Fang2,SONG Xuejun3,LI Wanhong3,YANG Kun1,PI Zicong1
(1.Lincang Teachers'College,Lincang 677000,China;2.Institute of Biotechnology&Germplasmic Resource,Yunnan Agricultural Academy,Kunming 650223,China;3.Yunnan Shangkun Biotechnology Co.,Ltd.,Kunming 650000,China)

The extraction technique condition ofTermitomyces aurantiacuspolysaccharides was optimized by water extraction and alcohol precipitation with the content of polysaccharides as the evaluation index.Single-factor experiment and orthogonal experiment were selected to investigate the effect of water sample ratio,extraction temperature and extraction time on polysaccharides content.The results showed that the effects of different factors in order were solid liquid ratio,extraction temperature,and extraction time.The optimal extraction conditions were obtained as follows:solid liquid ratio 1∶30,extraction temperature 60℃and extraction time 2 h.Under the optimal condition,the yield of polysaccharide was up to 4.7%,made a foundation for optimizing the extraction methods of polysaccharides fromT.aurantiacus.

Termitomyces aurantiacus;polysaccharides;extraction;orthogonal test

S646.1

A

0254-5071(2014)03-0097-03

10.3969/j.issn.0254-5071.2014.03.023

2013-12-23

临沧师范高等专科学校校级项目(LCSZL2013002);国家食用菌产业技术体系项目(CARS-24)

张焱珍(1986-)女,助教,硕士,研究方向为食用菌产品开发。

*通讯作者:柴红梅(1974-),女,副研究员,硕士,研究方向食用菌资源与利用。

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