薛晓军 余昊驰

摘要：茯苓又称玉灵，是我国大宗中药原料，属药食同源食物，其主要化学成分是茯苓多糖。研究表明，茯苓多糖具有抗肿瘤、抗氧化、增强免疫及抑菌等功效。茯苓多糖包括水溶性多糖和碱性多糖，水提后的茯苓残渣主要成分为不溶于水的碱性多糖，不易被人体直接吸收，利用率低，生产中大多丢弃，造成资源浪费和环境污染问题。常规茯苓多糖提取技术包括热水浸提法、超声辅助提取法、酸碱提取法，酶法辅助提取工艺相较以上提取工艺具有安全无毒、节约成本、反应条件温和等优点。现国内外以茯苓为原料已有较多研究，但对茯苓残渣的研究鲜有报导，本试验选取采用复合酶辅助对茯苓残渣进行多糖提取，在单因素的试验基础上，采用响应面法进行优化，以多糖提取率为考察指标，确定最佳提取工艺，为茯苓进一步开发及其残渣的有效综合利用提供理论基础。

关键词：面法优化;茯苓;超微粉碎工艺;研究

引言

茯苓[Poriacocos（Schw.）Wolf]属多孔菌科真菌，以菌核入药，味甘淡，性平，具有益气宁心、健脾和胃、渗湿利尿之功效，是我国传统的中药大品种。现代药理学研究表明，茯苓具有抗肿瘤、调节免疫、抗炎、抗过敏、抗氧化、延缓衰老等方面的生物活性。茯苓的主要活性物质为茯苓多糖和茯苓三萜类，还含有挥发油类、脂肪酸类、甾醇类、胆碱、纤维素等化学成分。其中，茯苓多糖占茯苓主要化学成分的80%以上，但茯苓多糖多为不溶于水的碱溶性茯苓多糖。2012年茯苓被国家卫计委列入首批86种可用于开发功能性食品的药食两用的中药名单中，其应用前景广阔，但由于茯苓粉水溶性较差等特性制约了其功能食品的开发与应用。超微粉碎技术在中药领域的应用表明，药材经超微粉化处理后能提高其活性成分的溶出率和生物利用率，不仅能增强药效，提高中药的临床应用能力，而且能使中药资源得到更加充分的利用。已有报道表明，茯苓经超微粉碎的物理改性后，其食品加工特性有明显改善。采用单因素实验法探究茯苓粗粉投料量、含水量和粉碎时间对茯苓微粉平均粒径（D50）的影响，确定茯苓超微粉碎工艺技术参数的适宜范围后，再采用响应面法优化其超微粉碎工艺，以期为后续开发高品质的新型茯苓功能性食品提供技术支撑，现将研究结果报道如下。

1试验方法

1）标准曲线法测定三萜酸类化合物收率的参考：在10μg、20μg、30μg、40μg、50μg熊果酸标准品中加入0.2mL新的5%香草醛-冰醋酸、0.8mL高氯酸显色，然后在60℃水中洗涤10分钟，冷却后用5mL冰醋酸稀释，在548nm处测定吸光度值（三）以熊果酸的质量浓度为横坐标，吸光度为吸光度，绘制标准曲线根据上述实验取粗样品提取液。产率按下式计算：产率=浓度×6×粗提物体积/2。2）在單因素实验中，将1.0g茯苓粉加入20毫升不同的提取剂（甲醇、无水乙醇、水、丙酮和乙酸乙酯）中，混合均匀。60℃浸提2h后，以6000转/分离心20min。取2ml上清液，在70℃除去溶剂，按照上述方法测定产率。在此基础上，对固液比、提取温度、提取时间和提取次数四个单因素条件进行了优化。3）PB实验设计根据单因素实验结果，选择实验次数N=12设计PB实验，以三萜酸得率为响应值，对料液比、提取温度、提取时间、提取次数进行讨论（三平行）。4）最陡爬坡试验设计。从PB测试结果中筛选出显著影响产量的因素，利用其正负效应确定步长和变化方向，从而快速逼近最佳区域。其他因素的值根据正效应和负效应来确定，正效应取较高的值，负效应取较低的值。5）响应面实验设计根据单因素实验结果，甲醇在70℃提取后，通过响应面分析和Box-Behnken试验，选择料液比（A）、提取时间（B）和提取次数（C）三个显著影响因素，以得率为响应值进行响应面设计。

2响应面法优化茯苓超微粉碎工艺

应用WZJ-6TC振动磨超微粉碎机制备茯苓超微粉的单因素试验表明，茯苓粗粉的投料量、含水量及粉碎时间对微粉的粒径（D50）均产生影响，尤其是随着粉碎时间的增加，茯苓微粉粒径D50变化较大，当粉碎时间大于25min后，微粉粒径D50的变化则趋缓。在投料量为100～300g、含水量4%～12%及粉碎时间为10～35min条件下，三因素对茯苓微粉粒径D50大小的影响主次顺序为粉碎时间>物料含水量>投料量，而在响应面法优化试验中粉碎时间选定为25～35min的条件下，含水量对微粉的粒径D50表现为非常显著性影响，呈现出含水量越低，则微粉粒径越小。但在实际应用中可能并不是粉碎时间越长、含水量越低对产品的质量就越好，而应充分考虑烘干和粉碎时间，其时间过长不仅提高加工成本，同时可能会造成茯苓挥发油等活性成分的损耗，所以，茯苓粗粉烘干及粉碎时间应控制在适宜的范围内。烘干和粉碎时间的长短对茯苓微粉挥发油等活性成分的影响仍有待于进一步的研究。

3优化酶法提取茯苓多糖工艺

由响应面优化酶法提取茯苓多糖工艺，所得最佳工艺条件为：温度53.75℃，pH5.23，时间130.84min，酶的添加量为6%时，茯苓多糖提取率最高，为8.74%。考虑到实际试验的可行性，将参数调整为温度55℃，pH5，时间130min，加酶量6%，在此条件下，通过5次验证试验，测得茯苓多糖提取率均值为8.69%，与模型预测值相近。此次试验证实响应面酶法辅助提取茯苓多糖具有可行性，为进一步对茯苓残渣的综合利用提供科学理论依据。另外此次试验仅仅是对茯苓提取液中总糖的提取，对多糖结构及种类分析尚未进行，需进一步进行试验分析。探索茯苓多糖的提取方法，为进一步优化酸性茯苓多糖的提取工艺提供新的参考。相关资料表明，碱浓度显著影响茯苓多糖的提取效果，在查阅了多篇文献并进行预实验后得出了三个较为显著的影响因素，因此选用碱浓度、碱提时间、料液比三个单因素进行单因素和响应面试验，得出料液比1∶50（g∶mL），碱液浓度0.6mol/L，碱提时间1.0h，多糖提取率达到78.5%，为提取酸性茯苓多糖提供了更加快速有效的方法。

结束语

经过多年的发展，茯苓已被广泛用于医药和保健食品领域，多晶硅的消费也在增加，茯苓多糖的提取工艺不断优化。灯笼的生产可以分为固体培养和液体发酵，国家用固体培养牛奶提取多糖，但法律存在着木材消费、产量低、生产周期长等诸多问题。液体发酵可实现持续的大规模工业生产，从而大大缩短生产时间，也可通过使微生物能够在温度、酸碱度、溶解氧和最佳碳氮比下生长的工艺加以控制，从而使其具有较强的活力因此，利用国内外液体发酵生产多糖已成为工业生产的新方向。6升发酵剂中的液体发酵培养、细胞内外的热细菌生物量和多糖含量在第11天达到峰值，分别为3.44克/升、17.25毫克/克和1.58克/升;探讨发酵工艺对发酵瓶灌装材料和发酵剂的培养，在5L发酵过程中，多糖产量达到0.23mg/ml。但是，目前多糖的生产无法满足工业生产的要求。

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