姬松茸多糖超聲波循環(huán)提取工藝研究*

王宏雨，張 迪，林衍銓，廖劍華，曾 輝，林 勇

（福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所，福州，350014）

姬松茸多糖超聲波循環(huán)提取工藝研究*

王宏雨，張 迪，林衍銓，廖劍華，曾 輝，林 勇**

（福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所，福州，350014）

采用超聲波循環(huán)萃取設(shè)備提取姬松茸多糖，以多糖提取得率為考察指標(biāo)，通過單因素實(shí)驗(yàn)研究提取溫度、超聲功率、投料比、提取時(shí)間等4個(gè)因素對(duì)姬松茸多糖提取效果的影響。結(jié)果表明姬松茸多糖超聲波循環(huán)提取的最佳條件為：提取溫度40℃，超聲功率600 W，投料比8%，提取時(shí)間20 min。

姬松茸；超聲波循環(huán)提??；多糖

姬松茸（Agaricus blazei Murill），又名巴西蘑菇，屬擔(dān)子菌亞門（Basidiomycotina）層菌綱（Hymenomycetes） 傘菌目（Agaricales） 蘑菇科（Agaricaccac）蘑菇屬（Agaricus）。姬松茸鮮美可口，有誘人的杏仁香味，營養(yǎng)豐富，具有很高的食（藥） 用價(jià)值。姬松茸多糖是最重要的活性成分，具有抗癌、抗氧化，提高免疫力，預(yù)防心腦血管疾病，促進(jìn)化療藥物環(huán)磷酰胺效果等重要作用[1-7]，具有極好的研究價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。

超聲波循環(huán)提取技術(shù)主要是利用超聲波的“空化作用”和“高頻震動(dòng)”，加速天然活性成份的溶出、促進(jìn)化學(xué)成分?jǐn)U散進(jìn)入溶劑，極大地提高可溶性成分溶出效率，從而縮短提取時(shí)間。同時(shí)，超聲場均勻地作用于循環(huán)流動(dòng)狀態(tài)的物料，從而最大限度地提高了物料處理量，從而實(shí)現(xiàn)高效、低溫、快速提取，是當(dāng)前最具應(yīng)用前景的浸出提取技術(shù)之一[8-11]。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 供試材料

姬松茸子實(shí)體干品購自福州市永輝超市，采用高速粉碎機(jī)將子實(shí)體干品粉碎，過60目篩，烘干，密封保存待用。

1.2 試劑與儀器設(shè)備

試劑：所用試劑均為國產(chǎn)分析純；實(shí)驗(yàn)用水為超純水。

儀器：Centrifuge 5804 R冷凍離心機(jī)，eppendorf；L535-1臺(tái)式低速離心機(jī)，湖南湘儀實(shí)驗(yàn)儀器開發(fā)有限公司；CTXNW-2B超聲循環(huán)提取機(jī)，北京弘祥隆生物技術(shù)開發(fā)有限公司；R206B型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，上海申生科技有限公司；真空冷凍干燥機(jī)，北京四環(huán)科學(xué)儀器廠有限公司；BS系列電子天平，北京賽多利斯系統(tǒng)儀器有限公司；超純水器Milli-Q plus，Millipore公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 基礎(chǔ)提取條件

超聲功率為200 W，投料比2%，提取時(shí)間為10 min，攪拌功率600 r·min-1，間歇比（超聲時(shí)間與間歇時(shí)間的比值）3/1。提取結(jié)束后離心（4 000 r·min-1，15 min），濾液真空旋轉(zhuǎn)濃縮后乙醇沉淀，離心（8 000 r·min-1，10 min） 所得沉淀冷凍真空干燥，稱重得到粗多糖質(zhì)量。

1.3.2 提取溫度對(duì)提取效果的影響

在基礎(chǔ)提取條件下，分別在室溫（約20℃）、30℃、40℃、50℃溫度下進(jìn)行超聲波循環(huán)提取。以姬松茸多糖得率為考察指標(biāo)，得到最佳的提取溫度。

1.3.3 超聲功率對(duì)提取效果的影響

采用最佳的提取溫度，分別在功率為200 W、400 W、600 W、800 W下進(jìn)行超聲波循環(huán)提取（其他提取條件為基礎(chǔ)提取條件）。以姬松茸多糖得率為考察指標(biāo)，得到最佳的超聲功率。

1.3.4 投料比對(duì)提取效果的影響

采用最佳的提取溫度、超聲功率，分別在投料比為2%、4%、6%、8%條件下進(jìn)行超聲波循環(huán)提?。ㄆ渌崛l件為基礎(chǔ)提取條件）。以姬松茸多糖得率為考察指標(biāo)，得到最佳的投料比。

1.3.5 提取時(shí)間對(duì)提取效果的影響

采用最佳的提取溫度、超聲功率和投料比，分別提取10 min、20 min、30 min、40 min。以姬松茸多糖得率為考察指標(biāo)，得到最佳的提取時(shí)間。

1.3.6 姬松茸粗多糖提取得率的計(jì)算

粗多糖提取得率（P）公式為：

式中：m1表示粗多糖質(zhì)量；m2表示子實(shí)體干粉質(zhì)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所得數(shù)據(jù)采用SPSS17.0軟件處理統(tǒng)計(jì)。

2 結(jié)果與討論

2.1 提取溫度對(duì)姬松茸多糖提取得率的影響

超聲波循環(huán)提取技術(shù)主要是利用超聲波的“空化作用”和“高頻震動(dòng)”，加速天然活性成份的溶出、釋放，從而實(shí)現(xiàn)低溫下對(duì)有效物質(zhì)的提取。提取溫度對(duì)姬松茸多糖提取得率的影響見圖1。

圖1 提取溫度對(duì)姬松茸多糖提取得率的影響Fig.1 Effect of ultrasonic extraction temperature on extraction rate of Agaricus blazei polysaccharide

由圖1可以看出，在室溫（約20℃）～50℃范圍內(nèi)，隨著提取溫度升高，姬松茸多糖提取得率逐漸增高，但當(dāng)溫度達(dá)到40℃以后，提取得率上升幅度變小。超聲波循環(huán)提取的主要優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)低溫下萃取，并且超聲波循環(huán)提取設(shè)備在提取過程中也會(huì)有一定熱效應(yīng)產(chǎn)生，綜合考慮對(duì)儀器保護(hù)和經(jīng)濟(jì)因素，選取姬松茸多糖超聲波循環(huán)提取溫度為40℃。

2.2 超聲功率對(duì)姬松茸多糖提取得率的影響

本實(shí)驗(yàn)中，超聲波循環(huán)提取設(shè)備最大操作量程約為890 W，因此設(shè)置超聲功率最高值為800 W。超聲功率對(duì)姬松茸多糖提取效果的影響見圖2。

圖2 超聲功率對(duì)姬松茸多糖提取效果的影響Fig.2 Effect of ultrasonic power on extraction rate of Agaricus blazei polysaccharide

由圖2可以看出，在超聲功率為200 W～800 W范圍內(nèi)，姬松茸多糖提取得率先逐漸增高，在功率600 W時(shí)提取得率達(dá)到最高，但當(dāng)超聲功率達(dá)到800 W時(shí)，多糖提取得率略有下降。因此，選擇最佳的超聲功率為600 W。

2.3 投料比對(duì)姬松茸多糖提取得率的影響

投料比對(duì)姬松茸多糖提取得率的影響見圖3。

圖3 投料比對(duì)姬松茸多糖提取得率的影響Fig.3 Effect of the material and liquid ratio on rate of Agaricus blazei polysaccharide

由圖3可以看出，隨著投料比的增大，姬松茸多糖提取得率略有下降，推測(cè)投料比不是影響姬松茸多糖超聲波循環(huán)提取的主要因素。但是投料比的增大有利于增加單位時(shí)間內(nèi)處理的物料量，提高提取效率；但投料比過大又會(huì)降低物料流動(dòng)性，從而導(dǎo)致提取不充分、物料浪費(fèi)。在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)可以選擇上限投料比8%，即每1升體積的提取罐最多可處理重80 g的物料。

2.4 提取時(shí)間對(duì)姬松茸多糖提取得率的影響

提取時(shí)間對(duì)姬松茸多糖提取得率的影響見圖4。

圖4 提取時(shí)間對(duì)姬松茸多糖提取得率的影響Fig.4 Effect of extracting time on rate of Agaricus blazei polysaccharide

由圖4可以看出，隨著提取時(shí)間的增加，姬松茸多糖提取得率逐漸升高，但提取時(shí)間為20 min時(shí)多糖得率升高最明顯，20 min后多糖提取得率緩慢升高。因此，從經(jīng)濟(jì)和儀器保護(hù)方面考慮，選擇最佳的提取時(shí)間為20 min。本實(shí)驗(yàn)中利用超聲波循環(huán)提取技術(shù)在提取時(shí)間為20 min的條件下即可完成姬松茸多糖提取，相比傳統(tǒng)的浸提、熱水提取，其提取效率大大提高。

3 結(jié)論

通過單因素實(shí)驗(yàn)確定姬松茸多糖超聲波循環(huán)提取的最佳條件為：提取溫度40℃，超聲功率600 W，投料比8%，提取時(shí)間20 min。在超聲波循環(huán)提取中，超聲場固定分布、物料循環(huán)、超聲場均勻地作用于流動(dòng)狀態(tài)的物料，從而最大限度地提高了超聲場作用的物料處理量。本研究結(jié)果表明超聲波循環(huán)提取可以在低溫條件下，快速、高效、大量地對(duì)物料進(jìn)行提取和進(jìn)料出料處理，具有較高的應(yīng)用價(jià)值，為進(jìn)一步研究姬松茸天然產(chǎn)物的生產(chǎn)工藝奠定理論依據(jù)。

[1]王麗娟，張彥青，王勇，等.姬松茸多糖增強(qiáng)免疫作用及急性毒性研究[J].食品科學(xué)，2014，35（13）：258-261.

[2]孫培龍.姬松茸多糖的分離純化、結(jié)構(gòu)鑒定及抗腫瘤活性研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2007.

[3]李曉慧.姬松茸子實(shí)體多糖對(duì)人白血病細(xì)胞HL-60細(xì)胞的抑制作用及其機(jī)制的研究[D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2015.

[4]高尚龍.三種姬松茸多糖的抗氧化、抗衰老活性與結(jié)構(gòu)研究[D].泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2014.

[5]王俊婷.姬松茸多糖對(duì)輻射損傷大鼠的免疫調(diào)節(jié)及抗氧化作用研究[D].青島：青島大學(xué)，2015.

[6]鄭亞鳳，黃志偉，陳瑞慶，等.姬松茸多糖的抗腫瘤活性[J].福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2010，39（4）：409-412.

[7]周國清，藍(lán)蕾.姬松茸多糖對(duì)輻射損傷大鼠的免疫調(diào)節(jié)作用[J].實(shí)用醫(yī)藥雜志，2015，32（12）：1116-1117.

[8]趙丹丹，陳盛余，凌紹明.荔枝殼多糖的超聲波提取及其抗氧化活性研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016（4）：123-125.

[9]楊艷，任亞梅，馬婷，等.響應(yīng)面優(yōu)化超聲波提取獼猴桃根熊果酸工藝[J].食品科學(xué)，2014，35（4）：44-49.

[10]龐庭才，胡上英，甘紅.紅菇色素超聲波提取及其穩(wěn)定性和抗氧化性研究[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2015，41（11）：222-227.

[11]王宏雨，毛方華，陳體強(qiáng)，等.竹蓀抗氧化物質(zhì)超聲波循環(huán)提取工藝[J].福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2012，27（7）：743-746.

Optimization on Ultrasonic Circulating Extraction of Polysaccharide from Agaricus blazei Murill

WANG Hong-yu,ZHANG Di,LIN Yan-quan,LIAO Jian-hua,ZENG Hui,LIN Yong
(Institute of Edible&Medicinal Fungi,Fujian Academy of Agicultural Sciences,Fuzhou 350014,China)

A new natural product extraction technology,ultrasonic cycling extraction,was applied to extract polysaccharide from the fruiting bodies of Agaricus blazei Murill．The optimal conditions are investigated by four single factor experiments,with extraction yield of polysaccharide as index．The best technical parameters were as follows:ultrasonic extraction temperature was 40℃,ultrasonic power was 600 W,the material and liquid ratio was 8%(w·v-1),extracting time was 20 min．

Agaricus blazei Murill;ultrasonic cycling extraction;polysaccharide

S646.9

A

1003-8310（2017）04-0045-03

10．13629/j．cnki．53-1054．2017．04．011

福建省屬公益類科研院所專項(xiàng)（2015R1020-4）；福建省屬公益類科研院所專項(xiàng)（2015R1020-7）。

王宏雨（1984-），女，碩士，助理研究員，主要從事食用菌提取加工技術(shù)研究。E-mail:wanghongyu0928＠126．com

**通信作者：林勇（1969-），男，碩士，副研究員，主要從事食用菌天然產(chǎn)物研究。E-mail:lforesty＠163．com

2017-05-13