響應(yīng)面法優(yōu)化杏鮑菇菌糠多糖提取工藝

侯 軍，林曉民*，李 瑛，白莉娟，張家進(jìn)，耿翠敏，張 虹，李冬琳

(河南科技大學(xué)林學(xué)院，河南 洛陽(yáng) 471003)

響應(yīng)面法優(yōu)化杏鮑菇菌糠多糖提取工藝

侯 軍，林曉民*，李 瑛，白莉娟，張家進(jìn)，耿翠敏，張 虹，李冬琳

(河南科技大學(xué)林學(xué)院，河南 洛陽(yáng) 471003)

目的：優(yōu)化杏鮑菇菌糠多糖的提取工藝。方法：在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上根據(jù)Box-Behnken中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理，采用三因素三水平響應(yīng)面分析法，依據(jù)回歸分析確定各工藝條件的影響因素。結(jié)果：杏鮑菇菌糠多糖提取的最佳工藝條件為提取溫度88℃、提取時(shí)間8.5h、水料比57:1(mL/g)，多糖最大提取率6.43%。結(jié)論：響應(yīng)面優(yōu)化法能夠提高杏鮑菇菌糠的多糖提取率。

杏鮑菇；菌糠；多糖；響應(yīng)面分析法

杏鮑菇多糖是一種特殊的免疫調(diào)節(jié)劑，具有抗病毒、抗腫瘤[1]、抗疲勞[2]、抗損傷[3]、抗氧化[3-6]、防止動(dòng)脈硬化[7]、增強(qiáng)人體免疫力和抗癌的作用[8]。一些學(xué)者對(duì)杏鮑菇子實(shí)體及菌絲體多糖的提取工藝進(jìn)行了大量研究，但目前從杏鮑菇菌糠中提取多糖的研究還未見(jiàn)報(bào)道[9-17]。杏鮑菇菌糠作為栽培食用菌后的培養(yǎng)料含有豐富的多糖，與子實(shí)體多糖具有相似的生物活性和功能。從菌糠中提取多糖，不僅可以延伸產(chǎn)業(yè)鏈，增加附加值，還可以減少環(huán)境污染，保證食用菌產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。本實(shí)驗(yàn)研究提取溫度、提取時(shí)間、水料比對(duì)杏鮑菇菌糠多糖提取率的影響，利用響應(yīng)面分析法對(duì)其提取工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以獲得杏鮑菇菌糠多糖提取的最佳工藝條件，為杏鮑菇菌糠多糖的應(yīng)用研究提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

杏鮑菇菌糠 洛陽(yáng)福達(dá)美農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有限公司；葡萄糖、蒽酮、濃硫酸、蒽酮試劑(1g蒽酮溶解到濃硫酸中定容至500mL，現(xiàn)配現(xiàn)用)，以上試劑皆為分析純級(jí)。

1.2 儀器與設(shè)備

101-2-BS-電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠；T6新世紀(jì)-紫外分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；HH.S-精密恒溫水浴鍋 江蘇金壇市醫(yī)療儀器廠；PL203-電子天平、TGL-16C-高速臺(tái)式離心機(jī)梅特勒-托利多(上海)有限公司。

2.1.3 水料比對(duì)杏鮑菇菌糠多糖提取率的影響

1.3.1 原料預(yù)處理

杏鮑菇菌糠掰碎如核桃大小，60℃電熱恒溫鼓風(fēng)干燥至質(zhì)量恒定，粉碎，過(guò)40目篩存放備用。

從圖1可以看出，杏鮑菇菌糠多糖的提取率隨溫度的上升而增加，當(dāng)超過(guò)80℃，提取率增加開(kāi)始變慢，當(dāng)溫度90℃到時(shí)，提取率增加更緩，但溫度過(guò)高，水分揮發(fā)過(guò)多不利于操作。因此，提取多糖的溫度以不超過(guò)100℃為宜。

通過(guò)優(yōu)化材料而實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的思想在實(shí)施時(shí)可以歸納為2點(diǎn)：①選用低密度材料代替鋼鐵材料，例如采用低密度的鋁合金、鎂合金、塑料和復(fù)合材料等；②使用高強(qiáng)度材料，比如高強(qiáng)度鋼，然后降低鋼板厚度實(shí)現(xiàn)減輕質(zhì)量[23].

菌糠(0.1g)→浸提(不同因素)→離心兩次→取上清液→定容(30mL)→取上清液(1.5mL)＋蒽酮-硫酸試劑(6mL)→搖勻→水浴10min(90℃)→常溫水浴冷卻→測(cè)定吸光度

1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線制作

水稻機(jī)插秧技術(shù)是用機(jī)械取代人工手插或拋秧種植水稻的技術(shù)，機(jī)械插秧可以實(shí)現(xiàn)定行、定穴、淺栽、定苗栽插，既體現(xiàn)了直播、拋秧、淺栽、快發(fā)的優(yōu)勢(shì)，又解決了人工栽插高位分蘗的問(wèn)題；同時(shí)能實(shí)現(xiàn)秧苗的有序分布，可控制株距和總苗數(shù)，能充分利用溫、光資源，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性好，風(fēng)險(xiǎn)小。水稻機(jī)插秧技術(shù)與人工移栽相比，具有增產(chǎn)增收、提高工效和省工節(jié)本等優(yōu)點(diǎn)。麗江市應(yīng)繼續(xù)加大水稻機(jī)插秧技術(shù)推廣力度，狠抓水稻全程機(jī)械化的薄弱環(huán)節(jié)，加快提高全市水稻生產(chǎn)機(jī)械化水平。

標(biāo)準(zhǔn)曲線以葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)品，于波長(zhǎng)620nm處測(cè)定吸光度，以含糖量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并求出回歸方程。每輪實(shí)驗(yàn)皆做標(biāo)準(zhǔn)曲線，以保證菌糠多糖檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

1.3.4 杏鮑菇菌糠多糖提取正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在溫度、時(shí)間、水料比3個(gè)單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上根據(jù)Box-Behnken中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理，采用三因素三水平響應(yīng)面分析法，依據(jù)回歸分析確定各工藝條件的影響因子，以多糖提取率為響應(yīng)值作響應(yīng)面與等值線圖，分析優(yōu)化最佳提取條件。

做好雨污分流，有利于減少污水產(chǎn)生量，降低運(yùn)營(yíng)成本，有利于降低垃圾堆體含水率，減少臭氣產(chǎn)生量，提高堆體穩(wěn)定性，是實(shí)現(xiàn)生活垃圾衛(wèi)生填埋的關(guān)鍵所在。

2 結(jié)果與分析

再然后是夏小春約溫簡(jiǎn)逛街，溫簡(jiǎn)買了一條五百塊錢的裙子，那是溫簡(jiǎn)最貴的一條裙子，其實(shí)也是心疼的，但看著夏小春買了好些東西，她也有些浮躁了。夏小春說(shuō)：“溫簡(jiǎn)，這裙子好像是為你量身定做的，不如我買來(lái)送你。”溫簡(jiǎn)急急地說(shuō)：“不用，我自己買。”是有些故做的鎮(zhèn)靜和驕傲。

2.1.1 提取溫度對(duì)杏鮑菇菌糠多糖提取率的影響

4.構(gòu)建和諧師生關(guān)系，關(guān)愛(ài)學(xué)生樹(shù)立信心。正如鐘啟泉教授指出的：僅僅著眼于提高學(xué)業(yè)成績(jī)?nèi)?shí)施強(qiáng)制性指導(dǎo)，對(duì)于性格缺陷的學(xué)生來(lái)說(shuō)是無(wú)濟(jì)于事的。因此，學(xué)業(yè)成績(jī)的提高可放到后一步考慮，首要問(wèn)題是使教師了解學(xué)生心理，構(gòu)建和諧的師生關(guān)系。教師要關(guān)心、熱愛(ài)、尊重語(yǔ)文學(xué)困生，不僅要關(guān)注他們的學(xué)習(xí)、生活，還要關(guān)注學(xué)困生的心理。教師要捕捉學(xué)困生的閃光點(diǎn)，無(wú)論課外課內(nèi)，多給他們展示自己的機(jī)會(huì)，給予肯定和表?yè)P(yáng)，使其形成積極的情感體驗(yàn)，同時(shí)幫助他們尋找失敗的原因，消除恐懼，樹(shù)立自信。

應(yīng)用系統(tǒng)需要在服務(wù)器中安裝備份服務(wù)客戶端，并且和私有云備份系統(tǒng)管理人員協(xié)商備份策略，由備份系統(tǒng)管理人員統(tǒng)一在備份服務(wù)器中設(shè)置備份策略實(shí)現(xiàn)自動(dòng)備份；應(yīng)用系統(tǒng)基于系統(tǒng)割接等臨時(shí)需求，可向私有云管理人員提出臨時(shí)備份需求，由私有云管理人員在備份服務(wù)器中設(shè)置對(duì)應(yīng)策略實(shí)現(xiàn)。

1.3.2 菌糠多糖提取工藝及多糖檢測(cè)反應(yīng)體系

2.1.2 提取時(shí)間對(duì)杏鮑菇菌糠多糖提取率的影響

精確稱取5份0.1g杏鮑菇菌糠置于7mL離心管中，各加入3mL蒸餾水，搖勻后，分別于60℃水浴各加熱2、4、6、8、10、12h后，冷卻，10000r/min離心10min得上清液，加去離子水定容至30mL，檢測(cè)上清液中多糖提取率，結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 提取時(shí)間對(duì)提取率的影響Fig.2 Effect of extraction time on extraction rate polysaccharide

從圖2可以看出，開(kāi)始階段，隨著時(shí)間的增加，杏鮑菇菌糠多糖的提取率不斷增加，當(dāng)達(dá)到8h時(shí)提取率最大；此后，隨著時(shí)間的增加，提取率開(kāi)始下降。因此，時(shí)間控制在8h左右為宜。

1.3 方法

精確稱取5份各0.1g杏鮑菇菌糠置于7mL離心管中，按照水料比為10:1、20:1、30:1、40:1、50:1、60:1(mL/ g)，分別加入1、2、3、4、5、6mL蒸餾水，搖勻后，60℃水浴加熱4h。10000r/min離心10min得上清液，加去離子水定容至30mL，檢測(cè)上清液中的多糖提取率，結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 水料比對(duì)提取率的影響Fig.3 Effect of water-material ratio on extraction rate polysaccharide

從圖3可以看出，開(kāi)始階段，隨著水料比的增加，杏鮑菇菌糠多糖的提取率增加，當(dāng)水料比達(dá)50:1時(shí)提取率最大；此后，隨著水料比的增加，提取率開(kāi)始下降。因此，水料比控制在為50:1左右為宜。

該病以呼吸道和消化道癥狀為主，表現(xiàn)為呼吸困難、咳嗽和氣喘，有時(shí)可見(jiàn)甩頭、張口呼吸、氣管內(nèi)水泡音、食欲減少或死亡，口腔內(nèi)有黏液。病雞拉稀，糞便呈黃綠色，用藥物治療效果不明顯，逐漸脫水消瘦，呈慢性散發(fā)性死亡。剖檢病變不典型，其中最具診斷意義的是十二指腸粘膜、卵黃病柄前后的淋巴結(jié)、盲腸扁桃體、回直腸黏模等部位的出血灶雞腦出血點(diǎn)。一旦發(fā)生此病，應(yīng)立即隔離和淘汰早期病雞，全群用活疫苗進(jìn)行緊急接種。如果與滅活苗同時(shí)應(yīng)用，效果更好。同時(shí)，對(duì)發(fā)病雞群投喂多維和適量抗生素，可增強(qiáng)抵抗力，控制細(xì)菌并發(fā)感染。

1.2.2 聯(lián)合干預(yù)組、康復(fù)治療組的治療及發(fā)育商數(shù) 將0～2歲組、2～3歲組、3～6歲組各50例精神發(fā)育遲滯患兒隨機(jī)分為2個(gè)亞組，每亞組25人（輕度異常19人，重度異常6人），對(duì)每亞組進(jìn)行不同干預(yù)措施，其中康復(fù)治療配合家庭康復(fù)的為聯(lián)合干預(yù)組，常規(guī)康復(fù)治療的為康復(fù)治療組，治療3個(gè)月，觀察6組患兒治療前后癥狀變化程度及發(fā)育商分?jǐn)?shù)改變。

2.2 響應(yīng)面分析法優(yōu)化工藝

精確稱取5份0.1g杏鮑菇菌糠置于7mL離心管中，各加入3mL蒸餾水，搖勻后，水浴加熱，加熱溫度分別為50、60、70、80、90、100℃，4h后取出，冷卻，10000r/min離心10min得上清液，加去離子水定容至30mL，檢測(cè)上清液中的多糖提取率，結(jié)果見(jiàn)圖1。

2.2.1 多糖提取試驗(yàn)方案和因素水平

根據(jù)Box-Behnken中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理，綜合單因素影響試驗(yàn)結(jié)果，選取提取溫度、水料比、提取時(shí)間對(duì)杏鮑菇菌糠多糖提取率影響顯著的3個(gè)因素，在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上采用三因素三水平響應(yīng)面分析方法進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，見(jiàn)表1。

表1 杏鮑菇菌糠多糖提取工藝響應(yīng)面試驗(yàn)因素及水平Table 1 Factors and levels of RSM

2.2.2 響應(yīng)面分析方案及結(jié)果

對(duì)杏鮑菇菌糠多糖提取工藝進(jìn)行響應(yīng)面分析，具體試驗(yàn)方案見(jiàn)表2。

2.1 單因素試驗(yàn)

表2 杏鮑菇菌糠多糖提取工藝響應(yīng)面分析方案及結(jié)果Table 2 Design and results of RSM

2.2.3 因素間的交互影響

圖4 各因素交互作用對(duì)提取率的影響Fig.4 Effect of cross-interaction of any two factors on extraction rate of polysaccharide

圖4直觀地反映了多糖提取各個(gè)因素的交互作用和影響。由圖4可知，3個(gè)因素對(duì)響應(yīng)值的影響的大小：溫度＞水料比＞時(shí)間。

2.2.4 方程求解及最佳條件

對(duì)響應(yīng)值與各個(gè)因素進(jìn)行回歸擬合，得到回歸方程：

為進(jìn)一步確定最佳點(diǎn)的值，對(duì)回歸方程取一階偏導(dǎo)等于零，整理得：

第三階段是“It's Fun to Read”（趣味閱讀）。在這一階段，閱讀文本以不同的有趣情境和形式呈現(xiàn)出來(lái)，比如詩(shī)歌、音樂(lè)、謎語(yǔ)等（見(jiàn)圖8）。圖片、顏色、背景、文本和動(dòng)畫(huà)都會(huì)增強(qiáng)學(xué)習(xí)活動(dòng)的互動(dòng)性。[5]學(xué)習(xí)者可以通過(guò)點(diǎn)擊或者移動(dòng)鼠標(biāo)來(lái)選擇去哪里，做什么。他們既可以關(guān)注電影，歌曲和視頻所表達(dá)的內(nèi)容也可以關(guān)注他們的表達(dá)方式，活動(dòng)和游戲讓學(xué)習(xí)者既有意識(shí)地也潛意識(shí)地使用他們學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的規(guī)則。

求解方程組得：X1=0.58312，X2=0.534578，X3= 0.655675?？傻脺囟?7.9156℃、時(shí)間8.534578h、水料比56.55675:1(mL/g)。考慮到實(shí)際操作的便利性，將杏鮑菇菌糠多糖的最佳提取條件修正為提取溫度88℃、提取時(shí)間8.5h、水料比57:1(mL/g)。

2.3 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

2.2.3 選擇其他護(hù)理專業(yè)相關(guān)職業(yè) 有受訪者表示不會(huì)局限于選擇高校或臨床工作，會(huì)考慮與專業(yè)相關(guān)、能力能得到體現(xiàn)和提升的工作或創(chuàng)業(yè)。B：“我可能會(huì)開(kāi)一家健康管理中心這種類似的機(jī)構(gòu)?！盙：“我可能不想局限在學(xué)校或醫(yī)院，想去比如世界衛(wèi)生組織、跟艾滋病相關(guān)的那些機(jī)構(gòu)工作，可能不完全屬于護(hù)理，希望自己得到提升或者發(fā)展空間比較大的那種環(huán)境，能力得到體現(xiàn)和不斷提高?！?/p>

為檢驗(yàn)RSM優(yōu)化法的可靠性，采用上述最優(yōu)提取條件進(jìn)行多糖提取實(shí)驗(yàn)，實(shí)際測(cè)定的提取率6.43%，與理論預(yù)測(cè)值6.24%誤差3%左右，因此RSM優(yōu)化提取條件參數(shù)可靠，具有實(shí)用價(jià)值。

3 結(jié) 論

通過(guò)單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以及在此基礎(chǔ)上通過(guò)設(shè)計(jì)三因素三水平響應(yīng)面分析法試驗(yàn)，確定杏鮑菇菌糠多糖的提取最佳工藝參數(shù)：提取溫度88℃、提取時(shí)間8.5h、水料比57:1(mL/g)，多糖提取率6.43%。

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Optimization of Extraction Processing of Polysaccharide from Waste Materials of Pleurotus eryngii by Response Surface Methodology

HOU Jun，LIN Xiao-min*，LI Ying，BAI Li-juan，ZHANG Jia-jin， GENG Cui-min，ZHANG Hong，LI Dong-lin
( College of Forestry, Henan University of Science and Technology, Luoyang 471003, China )

Objective: To optimize the extraction processing of polysaccharide from waste materials Pleurotus eryngii. Method: On the basis of single-factor experiments and the principles of Box-Behnken central composite experimental design, response surface methodology (RSM) with 3 factors and 3 levels was used to explore the effect of each factor on extraction rate of polysaccharide. Results: The optimal extraction processing conditions of polysaccharide were extraction temperature of 88 ℃, extraction time of 8.5 h and water-material ratio of 57:1 (mL/g). Under the optimal extraction conditions, the extraction rate of polysaccharide was up to 6.43%. Conclusion: RSM can improve extraction rate of polysaccharide from P. eryngii.

Pleurotus eryngii；waste material；polysaccharide；response surface methodology (RSM)

R284.2

A

1002-6630(2010)24-0155-04

2010-07-27

河南科技大學(xué)(SRTP)基金項(xiàng)目(2010193)

侯軍(1971—)，男，講師，碩士，研究方向?yàn)槭秤镁耘嗪驼婢肿酉到y(tǒng)學(xué)及真菌活性物質(zhì)開(kāi)發(fā)。E-mail：houjunhoujun@163.com

*通信作者：林曉民(1961—)，男，教授，博士，研究方向?yàn)檎婢鷮W(xué)和植物病理學(xué)。E-mail：xiaomlin@163.com