猴头菌多糖超声提取工艺的优化研究

猴头菌多糖超声提取工艺的优化研究
吴飘;张毅;舒杰;李贵文
【摘要】优化影响超声波辅助法提取猴头菇多糖的多个因素,提高多糖的提取效率.采用超声波辅助萃取法提取猴头菌多糖,运用正交实验方法对影响多糖提取的条件进行优化.结果表现:超声波辅助法提取猴头菌多糖的最佳提取条件为:提取温度为50℃,液料质量比40:1,提取3次,每次提取25 min,在最优条件下的多糖提取率可达85.63%.通过优化提取条件提高了多糖的提取率,为猴头菌多糖的开发利用奠定了基础.
【期刊名称】《广州化工》
【年(卷),期】2016(044)006
【总页数】3页(P60-61,129)
【关键词】猴头菌;多糖;超声波;提取
【作者】吴飘;张毅;舒杰;李贵文
【作者单位】皖南医学院药学院, 安徽芜湖 241002;皖南医学院药学院, 安徽芜湖241002;皖南医学院药学院, 安徽芜湖 241002;皖南医学院药学院, 安徽芜湖241002
【正文语种】中文
【中图分类】R284.2
猴头菌(Hericium erinaceus)是一种珍贵的食用兼药用菌，富含多种营养成分。

猴头菌多糖为猴头菌中的最主要的活性物质，研究表明，猴头菌多糖具有提高免疫力
[1-2]、抗疲劳[3]，抗肿瘤[4]、抗衰老、降血脂等生理功能，可广泛应用于医药及保健食品领域。

目前，关于猴头菌多糖的研究多集中于药理方面，而提取工艺方面的研究较少，且主要为水提醇沉法，存在费时、耗能多、成本高等缺点。

近年来，国内外已将超声波技术成功应用于天然植物活性成分的提取，提高了多糖得率，缩短了处理时间。

本次试验采用正交试验对超声辅助法提取猴头菌多糖的工艺条件进行优化，为猴头菌多糖工业化生产提供实验基础和科学依据。

猴头菌(市售)，苯酚、浓硫酸、无水乙醇、石油醚、固体NaOH、HCl、葡萄糖，均为分析纯。

B-260恒温水浴锅，上海亚荣生化仪器厂；XO-1800DT超声波清洗机，南京先欧仪器制造有限公司；SHZ-III型循环水真空泵，上海亚荣生化仪器厂；GKC数显控温水浴锅，上海浦东电理仪器厂；UV-5100紫外可见分光光度计，上海元析仪器
有限公司。

以葡萄糖为标准品，采用硫酸-苯酚法[5]检测多糖含量。

量取配置好的葡萄糖标准溶液0、2.5、5.0、7.5、10.0、12.5 mL 分别置于50 mL容量瓶中定容，吸取上述供试液1.0 mL 于试管中，分别加入5%苯酚溶液0.6 mL，摇匀，然后加浓硫酸3.0 mL，充分摇匀，置60℃水浴中20 min，在490 nm 波长处测其吸光度，绘
制吸光度-浓度标准曲线，得回归方程A=0.0211C-0.0126(r=0.9992)。

其中A为吸光度，C为葡萄糖浓度(μg/mL)。

猴头菌原料干燥后粉碎经石油醚、乙醚脱脂，然后乙醇提取去除醇溶性杂质和单糖，残渣晾干备用。

研究酸液、碱液、中性水提取，确定最佳提取溶剂，研究发现水提法简单，提取效果也好，故用水作提取溶剂。

称取 2 g 除脂后的药材，加入实验规定的水量，静
置24 h以充分润湿物料，放入超声清洗器中，调节至合适的温度进行提取，达到实验规定时间后过滤，残渣继续相同条件提取一次合并滤液，浓缩至合适体积后测
量多糖含量。

改变提取时间，液料比(水:药材粉)30:1，温度60℃，固定功率2800 W提取2次。

提取液浓缩定容，测定多糖提取率，结果如图1所示。

由图1可见，随提取时间的增加多糖得率快速增加，当提取时间30 min时，多糖得率已接近最大值，这是由于随超声时间的延长，超声波对细胞的破壁逐渐增加，细胞内的成分逐渐被溶出，当溶出达平衡后得率也就基本保持平衡。

但随时间的增加超声对多糖的破坏增多，溶出的杂质也将逐渐增多，故选择最佳提取时间30 min。

改变提取温度，液料比30，超声功率2800 W提取2次，每次30 min。

提取液
浓缩定容，测定多糖得率，结果如图2所示。

由图2可见，温度对猴头菌多糖提取率的影响比较明显，温度越高提取率越高，
但温度到50℃后多糖得率已接近最大值，故选择50℃作为最佳提取温度。

改变液料比例，温度50℃，超声功率2800 W提取2次，每次30 min。

提取液
浓缩定容，测定多糖得率，由图3可知，当固定功率为2800 W，固定时间30 min，温度是50℃时，液料比为达35时，提取率已接近最大值，考虑到经济性选择35为最佳液料比。

在单因素实验的基础上，选取温度(A)，液料质量比(B)，提取时间(C)，提取次数(D)，采用L9(34)正交表进行了正交实验。

正交实验因素与水平表，如表1所示，正交实验结果如表2所示。

从正交表中可以得出对猴头菌多糖提取的影响因素中D>C>A>B。

超声辅助提取
的最佳组合为A2B3C1D3。

在此条件下对猴头菌多糖提取率可达85.63%。

超声波振动能产生并传递强大的能量，大能量的超声波作用在液体里能产生空化作用，从而加速植物中的有效成分进入溶剂，使其进一步提取。

除了空化作用外，超声波的许多次级作用,如机械运动、乳化、扩散、击碎、化学效应等也都有利于使
植物中的有效成分的转移，并充分和溶剂混合，促进提取的进行。

但超声也会对分子结构产生一定的影响，因而也要从多方面考虑控制超声时间[6]。

由于所用超声
发生器无法调节功率因此实验中没有考察功率的影响，但是由于固定功率已经很高，能充分破碎细胞壁，因此对结果影响应该不大，这在后续实验中也会进一步验证。

通过实验得到了猴头菌多糖提取的最佳工艺条件，即：在超声功率为2800 W下、温度为50℃、液料比为40:1、时间为25 min、提取次数为3次。

在此条件下对
猴头菌多糖提取率可达85.63%。

该工艺既节省了溶剂用量又缩短了提取时间同时提高了多糖的提取率，利于后续纯化工作。