蛹蟲草大米蟲草酸提取工藝優(yōu)化研究

全艷玲 邵 賀 卜凱迪 夏蘇杭 李 萍 解生權(quán)

（1遼寧科技大學(xué)，遼寧鞍山114051，2遼寧經(jīng)濟(jì)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧沈陽110122）

蛹蟲草（Cordyceps militaris），又稱北冬蟲夏草，是食藥兩用滋補(bǔ)真菌。其含有的有效成分如蟲草素、蟲草酸、蟲草多糖、甘露醇、SOD以及種類齊全的氨基酸、多種微量元素和維生素等，具有補(bǔ)肺益腎、抗疲勞、抗腫瘤、抗衰老、美容養(yǎng)顏等保健作用，以及顯著增強(qiáng)免疫力的功效。由蛹蟲草菌發(fā)酵的大米，含有蟲草特有的功能成分蟲草酸，筆者對(duì)蛹蟲草大米中提取蟲草酸的工藝進(jìn)行了優(yōu)化[1-5]。

1 材料與方法

1.1 供試材料

遼寧科技大學(xué)化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)中心保存的蛹蟲草大米。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 蛹蟲草大米處理及蟲草酸的測(cè)定[6-9]

將培養(yǎng)好的蛹蟲草大米準(zhǔn)確稱量1.0 g，加入去離子水，水浴提取，提取液超聲，離心取上清，去離子水補(bǔ)水至20 mL，再取樣1 mL，分別放置在標(biāo)有標(biāo)簽的試管中，依次加入配置好新的高碘酸鈉溶液1 mL后混合均勻，平置室溫10 min，再依次加入2 mL配置好的0.1%蔗糖溶液，均勻混合后加入4 mL配置好的Nash試劑（Nash試劑的配置：150 g醋酸銨+2 mL冰乙酸+2 mL乙酰丙酮，用去離子水稀釋定容到1000 mL。），54.5℃水浴加熱20 min后顯色，冷水冷卻，412 nm處測(cè)定其吸光值。每個(gè)樣品測(cè)定其3個(gè)平行。

1.2.2 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

主要考察提取時(shí)間、提取溫度、液固比、超聲時(shí)間對(duì)蟲草酸提取率的影響。

提取溫度 100℃、液固 比 10∶1、超聲 時(shí)間15 min，設(shè)定提取時(shí)間為30，40，50，60，70 min。

提取時(shí)間為60 min，液固比 10∶1、超聲時(shí)間15 min，設(shè)定提取溫度為 30，40，50，60，70，80，90，100℃。

提取時(shí)間為60 min，提取溫度90℃、超聲時(shí)間15 min，提取液固比為8∶1，9∶1，10∶1，11∶1，12∶1。

提取時(shí)間為60 min，提取溫度90℃、液固比10∶1，設(shè)定提取液超聲時(shí)間為 5，10，15，20，25，30，35 min。

1.2.3 蟲草酸提取正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)之上，設(shè)計(jì)L9（34）正交試驗(yàn)，因素和水平見表1。

表1 L9（34）正交試驗(yàn)因素與水平

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 提取時(shí)間對(duì)蟲草酸提取率的影響

由圖1可以看出，在提取時(shí)間30～50 min蟲草的提取率有所下降的，但是隨著提取時(shí)間的延長，60 min達(dá)到了最高峰，蟲草的提取率達(dá)到一個(gè)最大值，隨后隨著時(shí)間的延長有下降的趨勢(shì)。后續(xù)研究選擇合適的提取時(shí)間是非常重要的，考慮到蟲草的提取率及周期的縮短，選60 min提取時(shí)間為最佳時(shí)間。

2.1.2 提取溫度對(duì)蟲草酸提取率的影響

從圖2可以看出，蟲草酸提取率呈現(xiàn)出逐漸上升的態(tài)勢(shì)，提取溫度的不斷提高，蟲草酸分子的熱運(yùn)動(dòng)及溶解速度逐漸加快，致使蟲草酸提取率不斷提高，在90℃時(shí)候達(dá)到最高峰，隨后開始下降。

圖1 提取時(shí)間對(duì)蟲草酸提取率的影響

圖2 提取溫度對(duì)蟲草酸提取率的影響

圖3 液固比對(duì)蟲草酸提取率的影響

圖4 超聲時(shí)間對(duì)蟲草酸提取率的影響

2.1.3 液固比對(duì)蟲草酸提取率的影響

從圖3可以看出，在蟲草酸提取率達(dá)到42.24%時(shí)候達(dá)到最高峰，在液固比大于10∶1以后，是遞減的趨勢(shì)，相反在10∶1之前，呈現(xiàn)出的是逐漸遞增的趨勢(shì)，蟲草酸提取率隨液固比增加而增加，因此選擇10∶1的液固比為最佳提取條件。

2.1.4 超聲時(shí)間對(duì)蟲草酸提取率的影響

圖4顯示，隨超聲時(shí)間的不斷延長，蟲草酸提取率不斷上升，在超聲20 min時(shí)，蟲草酸提取率達(dá)到最大值，因此超聲時(shí)間選擇20 min為最佳提取時(shí)間。

2.2 蟲草酸提取L9（34）正交試驗(yàn)

試驗(yàn)結(jié)果見表2，試驗(yàn)最佳蟲草酸提取因素水平為A2B2C2D2。

3 小結(jié)

提取溫度、液固比、超聲時(shí)間這三個(gè)因素對(duì)于蟲草酸提取率來說都是先上升到達(dá)峰值然后下降，而提取時(shí)間在開始是下降后上升到達(dá)峰值后再下降。正交試驗(yàn)結(jié)果可知試驗(yàn)各因素對(duì)蟲草酸提取影響程度為：提取溫度＞提取時(shí)間＞超聲時(shí)間＞液固比。大米蟲草酸最佳提取因素為：提取溫度90℃，提取時(shí)間60 min，超聲時(shí)間20 min，液固比10∶1。根據(jù)蟲草酸標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程可以得出蟲草酸質(zhì)量濃度為1.670 mg/L，從而得出蟲草素含量為5.368 mg/g。

表2 L9（34）正交試驗(yàn)結(jié)果