2種常用食用菌中多糖化合物復(fù)配的體外抗氧化活性研究

倪 焱， 張雄飛， 王 仲

(武漢華夏理工學(xué)院生物與制藥工程學(xué)院，湖北武漢 430223)

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2種常用食用菌中多糖化合物復(fù)配的體外抗氧化活性研究

倪 焱， 張雄飛， 王 仲*

(武漢華夏理工學(xué)院生物與制藥工程學(xué)院，湖北武漢 430223)

金針菇；平菇；多糖；抗氧化活性； 復(fù)配

金針菇，《中國植物圖鑒》上稱樸蕈，在真菌分類學(xué)上屬擔(dān)子菌亞門、層菌綱、傘菌目、口蘑科、小火焰菌屬[1]。金針菇多糖是其生物活性成分，具有抗氧化等多種生物活性[2]。李守勉等通過結(jié)晶紫法測(cè)得，質(zhì)量濃度1%金針菇多糖溶液對(duì)羥基自由基(OH·)的清除能力為5.10%[3]。Yang研究發(fā)現(xiàn)，0.5 mol/mL金針菇多糖對(duì)自由基的清除率為63.17%[4]。Wu 等發(fā)現(xiàn)，金針菇多糖對(duì)活性氧的清除能力較其他還原劑如VC、茶多酚等顯著，對(duì)自由基的清除率隨濃度的增加而逐漸增大[5]。

目前國內(nèi)外關(guān)于糖復(fù)合的理論及其研究的報(bào)道甚少。肖建輝認(rèn)為，方劑可通過作用于相同生理系統(tǒng)、性能功效差不多的成分在數(shù)量(量變)上產(chǎn)生變化的時(shí)候，功效上能夠產(chǎn)生協(xié)同并伴隨著新的成分(質(zhì)變)的產(chǎn)生，由此增加新的功效[10]。食用菌多糖都具備較好的抗氧化性，而目前的研究對(duì)于各種多糖的抗氧化性也都取得了不錯(cuò)的結(jié)果，但是對(duì)于復(fù)合多糖的抗氧化性研究較少。筆者通過平菇和金針菇多糖的復(fù)配，測(cè)定復(fù)合多糖的抗氧化活性，并驗(yàn)證復(fù)合多糖的有效性和可行性，旨在為食用菌多糖產(chǎn)品的開發(fā)和利用提供依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料

1.1.1原料。金針菇、平菇，購于武漢市關(guān)南園市場。

1.1.2試劑。苯酚，分析純(天津市大茂化學(xué)試劑廠)；鄰二氮菲，分析純(天津市登科化學(xué)試劑有限公司)；硫酸亞鐵，分析純(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)；雙氧水，分析純(天津市大茂化學(xué)試劑廠)；Tris，分析純(蚌埠化學(xué)制藥廠)；鄰苯三酚，分析純(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)；抗壞血酸，分析純(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)。

1.1.3儀器。JY92-II型超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)(上海新芝生物技術(shù)研究所)；722N可見分光光度計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司)；JY2002電子天平(上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司)；TG16-WS醫(yī)用離心機(jī)(長沙平凡儀器儀表有限公司)；GRX-9241B熱空氣消毒機(jī)(上海福瑪實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)。

1.2方法

1.2.1粗多糖的提取。

1.2.1.1超聲時(shí)間對(duì)多糖提取效果的影響。取5 g干菇粉，加入150 mL水(料液比為1∶30)，分別超聲波處理20、30、60 min。然后放置于離心機(jī)中進(jìn)行離心，轉(zhuǎn)速4 000 r/min，離心10 min，取上層清液待用。將上層清液置于原燒杯中，加入無水乙醇，使乙醇終濃度為75%，使用玻璃棒摩擦杯內(nèi)壁30 min，靜置14 h，置于離心機(jī)中進(jìn)行離心，轉(zhuǎn)速3 000 r/min,離心5 min，取沉淀物，烘干，得到粗多糖。

1.2.1.2溫度對(duì)多糖提取效果的影響。取5 g干菇粉，加150 mL水(料液比為1∶30)，在最優(yōu)條件下進(jìn)行超聲提取，然后分別在70、80、90、95 ℃水浴鍋中加熱3 h，進(jìn)行提取，方法同“1.2.1.1”，得到粗多糖產(chǎn)物。

1.2.2多糖含量的測(cè)定。采用硫酸苯酚法。

1.2.3多糖體外抗氧化活性研究。

1.2.3.1對(duì)OH·清除能力的測(cè)定。根據(jù)Fenton反應(yīng)原理，參考周萍[11]的測(cè)定方法。

1.2.4統(tǒng)計(jì)分析。所有數(shù)據(jù)以 X±S 表示，以復(fù)合多糖配方為因素 A，多糖濃度為因素 B，使用DPS9.0進(jìn)行2因素方差分析，并根據(jù)結(jié)果進(jìn)行多重比較，對(duì)各個(gè)復(fù)配比例真菌多糖的活性氧清除能力進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，從而對(duì)真菌多糖體外清除活性效果進(jìn)行進(jìn)一步比較分析。

2　結(jié)果與分析

2.1金針菇、平菇多糖的提取

2.1.1超聲時(shí)間。由表1可知，采用超聲波進(jìn)行破壁可以明顯提高多糖產(chǎn)量，但時(shí)間過長并沒有很大的提升，故選取30 min較合適。

2.1.2提取溫度。由表2可知，在一定范圍內(nèi)溫度越高提取效果越好，超過90 ℃時(shí)影響就不大，故選擇90 ℃較好。

表1超聲時(shí)間對(duì)金針菇、平菇多糖提取效果的影響

Table 1Effects of ultrasonic time on polysaccharide extraction of Flammulina velutipes and Pleurotus ostreatus

超聲時(shí)間Ultrasonictime∥min多糖產(chǎn)量Polysaccharideyield平菇Pleurotusostreatus∥mg金針菇Flammulinavelutipes∥mg02.42.72044.3305.25.6605.45.8

2.1.3多糖產(chǎn)量。干燥金針菇40 g，得到金針菇多糖490 mg，得率1.25%，多糖純度為84.3%。平菇39 g，得到平菇多糖粗品570 mg，得率1.46%，多糖純度76.4%。

2.2金針菇多糖、平菇多糖以及兩者復(fù)配多糖清除OH·特性表3表明，單一的金針菇和平菇多糖對(duì)OH·都有良好的清除能力，且隨著濃度的提高，清除率不斷提高，最高清除率都在36%以上。金針菇多糖對(duì)OH·的清除效果較平菇要高10個(gè)百分點(diǎn)左右，金針菇多糖最高達(dá)68.2%，而平菇為36.1%，說明金針菇多糖對(duì)OH·的清除效果要優(yōu)于平菇多糖。

表2不同溫度對(duì)金針菇、平菇多糖提取效果的影響

Table 2Effects of temperature on polysaccharide extraction of Flammulina velutipes and Pleurotus ostreatus

溫度Temperature℃多糖產(chǎn)量Polysaccharideyield平菇Pleurotusostreatus∥mg金針菇Flammulinavelutipes∥mg703.13.4804.64.7905.25.6955.15.4

表3不同多糖處理組合對(duì)OH·清除率的影響

Table 3Effects of polysaccharide treatments on the clearance rate of OH·

組別Group濃度Concentrationmg/mL清除率Clearancerate∥%金針菇多糖0.214.4±0.47eFlammulinavelutipes0.424.6±0.80dpolysaccharides0.630.8±0.56c0.843.1±0.45b1.068.2±0.32a平菇多糖0.26.5±1.10dPleurotusostreatus0.47.8±0.55dpolysaccharides0.619.8±0.49c0.833.0±0.26b1.036.1±0.68a金針菇∶平菇0.220.6±1.88eFlammulinavelutipes∶0.443.2±0.18dPleurotusostreatus(1∶1)0.651.7±1.40c0.858.6±0.50b1.092.2±0.27a金針菇∶平菇0.217.3±0.64eFlammulinavelutipes∶0.428.8±0.36dPleurotusostreatus(1∶3)0.639.8±0.51c0.843.8±1.44b1.054.8±0.67a金針菇∶平菇0.218.8±0.47dFlammulinavelutipes∶0.429.7±0.70cPleurotusostreatus(1∶5)0.632.5±0.63c0.844.3±0.39b1.055.1±0.64a金針菇∶平菇0.219.0±0.62eFlammulinavelutipes∶0.433.8±0.62dPleurotusostreatus(3∶1)0.653.7±0.57c0.867.9±0.62b1.076.5±0.36a金針菇∶平菇0.215.3±0.56eFlammulinavelutipes∶0.459.0±0.79dPleurotusostreatus(5∶1)0.678.5±1.49c0.888.3±0.56b1.097.5±0.31a

注：表中同列不同小寫字母表示處理間差異顯著(α=0.05)

Note: Different lowercases in the same rwo indicated significant differences (α=0.05) between treatments.

金針菇∶平菇=1∶1的情況下，平均OH·清除率比單一的金針菇多糖、平菇多糖分別高18.0、32.6個(gè)百分點(diǎn)，隨著濃度的上升，清除率也在逐漸的增加，濃度1.0 mg/mL達(dá)最高，為92.2%，比金針菇多糖高出了24.0個(gè)百分點(diǎn)；金針菇∶平菇=1∶3的情況下，OH·清除率在低濃度下比單一的金針菇、平菇多糖高，但當(dāng)濃度在1.0 mg/mL時(shí)清除率僅為54.8%，比單一金針菇多糖低13.4個(gè)百分點(diǎn)；金針菇∶平菇=1∶5的情況下，與金針菇∶平菇=1∶3的情況類似，在1.0 mg/mL的濃度下對(duì)OH·清除率較單一金針菇多糖低13.1個(gè)百分點(diǎn)。金針菇∶平菇=3∶1時(shí)，OH·清除率隨著濃度的上升而上升，在0.2 mg/mL時(shí)比單一的金針菇多糖、平菇多糖分別高4.6、14.5個(gè)百分點(diǎn)，而到1.0 mg/mL時(shí)比單一金針菇多糖高8.3個(gè)百分點(diǎn)，高于單一平菇多糖40.4個(gè)百分點(diǎn)；金針菇∶平菇=5∶1時(shí)與3∶1時(shí)情況類似，但是效果更加明顯，最高濃度為1.0 mg/mL時(shí)，比單一金針菇多糖高29.3個(gè)百分點(diǎn)，比平菇多糖高61.3個(gè)百分點(diǎn)。

在金針菇∶平菇=1∶1條件下，高濃度能夠取得非常好的協(xié)同效應(yīng)，多糖活性明顯提高。在平菇多糖占優(yōu)勢(shì)時(shí)，并不能有效提高復(fù)合多糖的抗氧化活性。在金針菇多糖占優(yōu)勢(shì)時(shí)，隨著金針菇多糖比例的變化，在一定的復(fù)配比例下的復(fù)合多糖，OH·清除率較單一金針菇多糖的清除率有明顯的提高，說明復(fù)合多糖能夠較單一多糖組分的OH·清除能力高。對(duì)金針菇∶平菇各個(gè)組合比例進(jìn)行2因素方差分析，金針菇∶平菇=5∶1清除效果最好，無論在復(fù)配種類還是在濃度與功效之間都具有顯著差異性，金針菇∶平菇在5∶1條件下濃度、種類間的F值均大于F0.01，說明濃度、種類間對(duì)OH·清除率的影響差異是顯著的。從表4可以看出，金針菇多糖與平菇多糖無明顯差異，而金針菇∶平菇=5∶1的復(fù)配條件下與其單一多糖具有顯著性差異。綜合方差分析結(jié)果，可以將金針菇∶平菇=5∶1的復(fù)配條件作為最優(yōu)配比，在這個(gè)比例下多糖復(fù)合效果最好。

表4不同處理對(duì)OH·清除率的差異顯著性檢驗(yàn)

Table 4The significance test of difference on clearance rates of different treatments to OH·

處理Treatment平均清除率Averageclea-rancerate∥%金針菇、平菇復(fù)合Compound(5∶1)67.67a金針菇多糖Flammulinavelutipespolysaccha-rides36.22b平菇多糖Pleurotusostreatuspolysaccharides20.64b

注：表中同列不同小寫字母表示處理間差異顯著(α=0.05)

Note: Different lowercases in the same rwo indicated significant differences (α=0.05) between treatments.

表5　不同多糖處理對(duì)·清除率

注：表中同列不同小寫字母表示處理間差異顯著(α=0.05)

Note: Different lowercases in the same rwo indicated significant differences (α=0.05) between treatments.

處理Treatment平均清除率Averageclea-rancerate∥%金針菇、平菇復(fù)合(3∶1)Compound47.4a金針菇多糖Flammulinavelutipespolysaccha-rides36.5b平菇多糖Pleurotusostreatuspolysaccharides11.6b

注：表中同列不同小寫字母表示處理間差異顯著(α=0.05)

Note: Different lowercases in the same rwo indicated significant differences (α=0.05) between treatments.

3　結(jié)論

3.1多糖提取條件的優(yōu)化金針菇和平菇都有很厚的細(xì)胞壁，如果不直接用熱水浸提效果有限，故使用超聲波進(jìn)行處理，既可以進(jìn)行物理破壁又不會(huì)破壞多糖的生物活性。從試驗(yàn)結(jié)果可知，超聲30 min比較理想，足以充分進(jìn)行破壁處理。多糖在常溫下雖然也可溶于水，但是消耗時(shí)間較長，且需要使用大量的溶劑，在進(jìn)行醇沉的時(shí)候也會(huì)使乙醇的用量提升很多；而當(dāng)溶劑溫度過高的時(shí)候，則會(huì)破壞多糖的活性。由試驗(yàn)結(jié)果可知，90 ℃時(shí)，多糖提取率最高。

3.2復(fù)合多糖對(duì)OH·的清除效果OH·是已知活性最高的氧化劑，對(duì)機(jī)體的破壞力很強(qiáng)。該研究采用體外化學(xué)模擬OH·體系檢測(cè)復(fù)合多糖對(duì)OH·的直接清除機(jī)制。多糖鏈?zhǔn)谴蠓肿娱L鏈，在氫鍵的作用下當(dāng)溶液中存在2種或者幾種不同多糖的大分子長鏈時(shí)，會(huì)導(dǎo)致不同多糖鏈之間產(chǎn)生相容性，從而引起構(gòu)象的改變，在這個(gè)過程中，多糖的C-H鏈快速與OH·發(fā)生反應(yīng)而結(jié)合成水，大大減少了OH·自由基在體系中的量[12]。通過對(duì)金針菇多糖和平菇多糖的不同比例、不同濃度復(fù)配來研究復(fù)合多糖體外OH·清除能力。經(jīng)過一定比例、濃度配伍后產(chǎn)生的復(fù)合多糖較之單一多糖OH·清除能力更強(qiáng)。而在此次研究中可以得出，金針菇與平菇多糖復(fù)配時(shí)，金針菇多糖中加入少許的平菇多糖即可表現(xiàn)出良好的正協(xié)同性和量效關(guān)系，即當(dāng)金針菇多糖∶平菇多糖=5∶1時(shí)能獲得最大的OH·清除能力。

3.4復(fù)合多糖的抗氧化性綜上所述，在一定比例和一定濃度下，復(fù)配多糖能夠表現(xiàn)出很好的協(xié)同性，抗氧化性比單一多糖明顯提高，說明復(fù)合多糖的某些生物活性要優(yōu)于單一多糖，這為食用菌復(fù)合多糖的抗氧化活性研究奠定了基礎(chǔ)。

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Antioxidant Activity of the Compound Polysaccharides of Two Common Edible Fungus

NI Yan,ZHANG Xiong-fei,WANG Zhong*

(College of Biotechnology and Pharmaceutical Engineering,Wuhan HuaXia University of Technology,Wuhan,Hubei 430223)

Flammulinavelutipes;PleurotusostreatusPolysaccharides; Antioxidant activity; Compound

倪焱(1989- )，女，湖北武漢人，碩士研究生，研究方向：應(yīng)用微生物。*通訊作者，講師，碩士研究生，從事天然產(chǎn)物化學(xué)研究。

2016-07-13

S 646

A

0517-6611(2016)27-0089-04