微波預(yù)處理水提法提取甘孜虎掌菌多糖的工藝優(yōu)化

劉 源， 楊 剛， 楊學(xué)武

(1.四川醫(yī)科大學(xué) 化學(xué)教研室， 四川 瀘州 646000； 2.四川甘孜州稻城縣農(nóng)牧局， 四川 稻城 627750)

微波預(yù)處理水提法提取甘孜虎掌菌多糖的工藝優(yōu)化

劉 源1， 楊 剛1， 楊學(xué)武2

(1.四川醫(yī)科大學(xué) 化學(xué)教研室， 四川 瀘州 646000； 2.四川甘孜州稻城縣農(nóng)牧局， 四川 稻城 627750)

為更好地開發(fā)利用四川甘孜州野生虎掌菌，對(duì)比傳統(tǒng)水提法與微波預(yù)處理水提法提取虎掌菌多糖的最佳工藝，以多糖得率為考察指標(biāo)，采用正交試驗(yàn)分別設(shè)計(jì)L9(34)和L16(45)得到最佳的工藝條件。結(jié)果表明：提取虎掌菌多糖的最佳方法為微波預(yù)處理水提法，在微波預(yù)處理時(shí)間70 s、乙醇濃度100%、微波功率550 W、浸提時(shí)間2 h、料液比為1∶20的條件下，甘孜虎掌菌中粗多糖得率為15.56%，是傳統(tǒng)水提法的2.04倍。

虎掌菌； 多糖； 微波預(yù)處理水提法; 甘孜

虎掌菌(Sarcodonimbricatus)，學(xué)名翹鱗肉齒菌，又稱獐子菌。該菌無(wú)蓋無(wú)柄，因極像老虎的腳爪趴在地上，長(zhǎng)著淡黃褐色茸毛和虎皮紋路， 故名虎掌菌。其肉質(zhì)肥厚，味道鮮美，含豐富的氨基酸及微量元素，為一種高蛋白、低脂肪、低熱量的珍稀名貴食藥用菌。中醫(yī)認(rèn)為，該菌性平味甘，具祛風(fēng)散寒、舒筋活血、降低膽固醇之功效，有益氣補(bǔ)血、和胃通便、解食物之毒、治頭痛頭昏等作用[1]。我國(guó)首次于云南景東發(fā)現(xiàn)虎掌菌[2-4]，因云南素有野生菌王國(guó)的美譽(yù)，故目前主要集中在對(duì)云南野生虎掌菌的研究上[5-7]。據(jù)調(diào)查，四川甘孜州的野生虎掌菌年生長(zhǎng)量在300 t以上，其年產(chǎn)量與云南相當(dāng)，也是我國(guó)虎掌菌的主產(chǎn)區(qū)[8]。真菌多糖在國(guó)際上被稱為生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑(Biological Response Modifier， BRM)，是提高機(jī)體免疫力及抗腫瘤等的活性物質(zhì)，毒副作用較小[9]，因此真菌多糖及其綴合物的生物學(xué)功能早已成為研究熱點(diǎn)。如王冰雪[5]報(bào)道了云南虎掌菌多糖提取與抗氧化性，萬(wàn)國(guó)福[10]報(bào)道了苯酚-硫酸法對(duì)美味牛肝菌多糖的提取工藝，張婭等[11]報(bào)道了利用超聲提取松茸多糖等。但對(duì)四川甘孜虎掌菌的研究較少。目前真菌多糖提取的方法較多，有熱水提取法、酸堿浸提法、酶解提取、微波提取和超聲提取等，其中微波提取是通過(guò)微波能加熱與藥材相接觸的溶劑，將目標(biāo)成分從藥材中轉(zhuǎn)移至溶劑中的過(guò)程，具有高效、節(jié)能和污染小等特點(diǎn)[12]。為有效地開發(fā)利用虎掌菌，提高其經(jīng)濟(jì)價(jià)值，筆者將傳統(tǒng)水提法與微波預(yù)處理水提法進(jìn)行對(duì)比[13]，以多糖得率為指標(biāo)，對(duì)甘孜野生虎掌菌多糖的提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，以期為其開發(fā)利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

虎掌菌：2014年7月收購(gòu)于四川省甘孜州稻城縣色拉鄉(xiāng)，用清水沖洗后晾干，粉碎，過(guò)50目篩備用。

試劑：葡萄糖對(duì)照品、硫酸、苯酚、丙酮、乙醚、無(wú)水乙醇均為分析純。

儀器：RE52CS-1旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠)，MCR-3S微波爐(西安予輝儀器有限公司)，SP-1901型紫外可見分光光度計(jì)(上海光譜儀器有限公司)，F(xiàn)W80-1粉碎機(jī)(天津泰斯特儀器公司)，HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋(常州智博瑞儀器制造有限公司)。

1.2 傳統(tǒng)水提法

準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量甘孜虎掌菌子實(shí)體干粉，利用水浴鍋浸提，抽濾后，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，加入乙醇沉淀多糖，離心分離多糖，再分別用無(wú)水乙醇、丙酮和乙醚洗滌多糖，最后真空濃縮干燥得粗多糖[14-16]。

1.3 微波預(yù)處理水提法

準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量甘孜虎掌菌子實(shí)體干粉，按適宜料液比配制后進(jìn)行微波預(yù)處理，利用水浴鍋浸提，后續(xù)操作同傳統(tǒng)水提法。

1.4 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

為獲得最佳的工藝條件，通過(guò)預(yù)試驗(yàn)確定正交試驗(yàn)的因素及水平，對(duì)傳統(tǒng)水提法進(jìn)行4因素3水平的正交試驗(yàn)L9(34)見表1。參考傳統(tǒng)水提法得到的相關(guān)數(shù)據(jù)，優(yōu)化微波預(yù)處理水提法中的試驗(yàn)因素，將對(duì)試驗(yàn)過(guò)程起主要作用的因素保留，刪除影響較小的因素，再增加微波處理時(shí)間和處理功率2個(gè)因素設(shè)計(jì)5因素4水平的正交試驗(yàn)L16(45)見表2。

表1 傳統(tǒng)水提法提取虎掌菌多糖的正交試驗(yàn)因素及水平

Table 1 The factor and level of the orthogonal test for extracting polysaccharide fromS.Imbricatusby the traditional water extraction method

表2 微波預(yù)處理水提法提取虎掌菌多糖的正交試驗(yàn)因素及水平

Table 2 The factor and level of the orthogonal test for extracting polysaccharide fromS.Imbricatusby the microwave pretreatment water extraction method

水平Level料液比(A)/(g/mL)Ratioofsolidtoliquid提取時(shí)間(B)/hExtractiontime乙醇濃度(C)/%Ethanolconcentration微波功率(D)/WMicrowavepower微波預(yù)處理時(shí)間(E)/sMicrowavepretreatmenttime11∶101．5705005021∶152．0805506031∶202．5906007041∶253．010065080

2 結(jié)果與分析

2.1 傳統(tǒng)水提法提取甘孜虎掌菌多糖的最佳工藝

由表3可知，傳統(tǒng)水提法提取虎掌菌多糖各因素的影響順序?yàn)橐掖紳舛?D)>提取時(shí)間(B)>料液比(A)>提取溫度(C)，其最佳組合為D3B3A3C2， 即乙醇濃度為100%，提取時(shí)間為3 h，料液比為1∶20，提取溫度為90℃。按正交試驗(yàn)得到的最佳提取條件試驗(yàn)3次，甘孜虎掌菌粗多糖得率分別為7.460%、7.842%和7.594%，平均為7.632%。該值大于正交試驗(yàn)中的所有得率，該優(yōu)化工藝可行。

2.2 微波預(yù)處理水提法提取甘孜虎掌菌的最佳工藝

由表4可知，微波預(yù)處理水提法提取虎掌菌多糖各因素的影響順序?yàn)槲⒉A(yù)處理時(shí)間(E)>乙醇濃度(C)>微波功率(D)>提取時(shí)間(B)>料液比(A)，其最佳組合為E3C4D2B2A3， 即微波預(yù)處理時(shí)間為70 s，乙醇濃度為100%，微波功率為550 W，提取時(shí)間為2 h，料液比為1∶20。再按正交試驗(yàn)得到的最佳提取條件試驗(yàn)3次，甘孜虎掌菌粗多糖得率分別為15.39%、15.83%和15.46%，平均值為15.56%。該值大于正交試驗(yàn)中的所有得率，該優(yōu)化工藝可行。

表3 傳統(tǒng)水提法提取虎掌菌多糖的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及得率

Table 3 The polysaccharide extraction rate of the orthogonal test for extracting polysaccharide fromS.Imbricatusby the traditional water extraction method

處理TreatmentABCD虎掌菌多糖得率/%Extractionrate111114．172212224．435313336．982421235．441522315．031623124．407731324．031832137．032933217．421k15．1964．5485．2045．541k24．9605．4995．7664．291k36．1616．2705．3486．485R1．2011．7220．5622．194

表4 微波預(yù)處理水提法提取虎掌菌多糖的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及得率

Table 4 The polysaccharide extraction rate of the orthogonal test for extracting polysaccharide fromS.Imbricatusby the microwave pretreatment water extraction method

處理TreatmentABCDE虎掌菌多糖得率/%Extractionrate11111113．8521222214．5631333314．8341444414．5652123414．2262214314．7972341214．5382432114．5393134214．40103243114．46113312414．36123421314．88134142315．41144231414．53154324113．92164413214．12k114．4514．4714．2814．4514．19k214．5214．5914．3914．7214．40k314．5314．4114．5714．4114．98k414．4914．5214．7414．4214．42R0．0750．1750．4600．3070．788

2.3 甘孜虎掌菌多糖提取方法的比較

試驗(yàn)表明，在最佳工藝條件下，微波預(yù)處理水提法提取的多糖得率為15.56%，是傳統(tǒng)水提法提取多糖得率(7.632%)的2.04倍。這可能是微波作用使多糖溶出細(xì)胞速率加快，從而導(dǎo)致多糖的得率提高。

3 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，傳統(tǒng)水提法的最佳工藝為乙醇濃度為100%，提取時(shí)間為3 h，料液比為1∶20，提取溫度為90℃，該條件下的虎掌菌多糖得率為7.632%。微波預(yù)處理水提法的最佳工藝為微波預(yù)處理70 s、乙醇濃度100%、微波功率550 W、浸提時(shí)間2 h、料液比為1∶20，該條件下的虎掌菌多糖得率為15.56%，與傳統(tǒng)水提法相比，提取時(shí)間縮短1 h，得率是傳統(tǒng)水提法的2.04倍。

試驗(yàn)對(duì)比傳統(tǒng)水提法和微波預(yù)處理水提法發(fā)現(xiàn)，微波預(yù)處理水提法可大幅提高甘孜野生虎掌菌的多糖得率，且微波處理時(shí)間較短，操作簡(jiǎn)單，設(shè)備要求低，具有明顯的優(yōu)勢(shì)，更適合虎掌菌中多糖的提取。

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(責(zé)任編輯： 孫小嵐)

Extraction Technology of Polysaccharide from GanziSarcodonImbricatusby Microwave Pretreatment Water Extraction Method

LIU Yuan1， YANG Gang1， YANG Xuewu2

(1.DepartmentofChemistry，SichuanMedicalUniversity，Luzhou,Sichuan646000; 2.DaochengAgricultureandAnimalHusbandryBureau,Daocheng,Sichuan627750,China)

The extraction technology of polysaccharide fromS.Imbricatusby the microwave pretreatment water extraction method was optimized by using L9(34) and L16(45)orthogonal designs to better develop and utilize wildS.Imbricatusresources in Ganzi Prefecture, Sichuan. Results: The polysaccharide extraction rate by the microwave pretreatment water extraction method can be up to 15.56% under the conditions of 70 s microwave treatment, 100% ethanol concentration, 550 W microwave power, 2 h extraction and 1∶20 of solid to liquid. The polysaccharide extraction rate by the microwave pretreatment water extraction method is 2.04 times that of the traditional water extraction method.

SarcodonImbricatus; polysaccharide; microwave pretreatment water extraction method; Ganzi

2015-10-08； 2016-03-30修回

四川醫(yī)科大學(xué)青年基金項(xiàng)目“甘孜虎掌菌多糖提取優(yōu)化工藝研究”(20140239)

劉 源(1980-)，女，講師，從事化學(xué)教學(xué)與研究。E-mail：190670328@qq.com

1001-3601(2016)04-0176-0127-03

S646.9

A

Processing and Storage·Agricultural Product Quality