不同栽培料竹蓀子實體多糖提取工藝研究*

蘇德偉，宋飛飛，羅海凌，蘇冠鳳，林 輝，劉朋虎**，林占熺

（1.福建農(nóng)林大學國家菌草工程技術(shù)研究中心，福建 福州 350002；2.福建生物工程職業(yè)技術(shù)學院，福建 福州 350002；3.壽光市中醫(yī)醫(yī)院，山東 濰坊 262700）

竹蓀 [Dictyophora indusiata(Vent.ex Pers)Fisch]，又名仙人傘、竹參、竹姑娘、僧笠蕈，為鬼筆科（Phallaceae） 竹蓀屬（Dictyophora） 真菌[1]。其形態(tài)優(yōu)美、香氣濃郁，是一種名貴的食（藥）用菌，享有“菌中皇后”之美稱[2]。竹蓀味道鮮美，富含多種營養(yǎng)物質(zhì)，滋補保健作用顯著[3]。研究發(fā)現(xiàn)，竹蓀子實體氨基酸種類齊全、蛋白含量高，富含多糖、不飽和脂肪酸、微量元素、黃酮、多酚等多種功能性有效成分[4-6]，具有抑菌、抗氧化、降低血壓、抗腫瘤、降低膽固醇的功效[7-9]。其中，竹蓀多糖分布廣泛且活性較高，能夠刺激機體免疫，在抗腫瘤、抗炎癥方面也存在一定的療效[10]。

菌草（JUNCAO）是指光和效率高、抗逆性強、適應性廣、具有優(yōu)良特性，可作為食用菌、藥用菌等真菌生長原料，并有綜合開發(fā)利用價值的草本植物[11]。目前，由菌草栽培食（藥） 用菌的主要種類有紫孢平菇[12]、香菇[12-13]、猴頭菇[14]、灰樹花[15]、銀耳[16]、紫芝[17]、靈芝[18-20]、杏鮑菇[21]等，其研究主要集中在配方篩選、營養(yǎng)物質(zhì)和有效成分測定分析、廢棄菌糟綜合利用等方面，有關(guān)菌草栽培的竹蓀子實體多糖提取工藝的研究鮮見報道。通過以菌草栽培竹蓀和竹屑栽培竹蓀子實體為材料，進行正交試驗法，對不同栽培料竹蓀子實體多糖提取工藝進行優(yōu)化，以期得到高產(chǎn)量、高品質(zhì)的竹蓀多糖。同時，對不同栽培料的竹蓀子實體的多糖提取進行了比較分析，為竹蓀產(chǎn)業(yè)的后續(xù)發(fā)展提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試竹蓀栽培于三明市泰寧縣新橋鄉(xiāng)大元村。菌草栽培竹蓀配方為菌草78%、麩皮20%、石膏2%，含水量63%。竹屑栽培竹蓀配方為竹屑78%、麩皮20%、石膏2%，含水量63%。竹蓀撒裙后，摘除菌蓋和菌托，采摘菌柄和菌裙，40℃烘烤2 h后，溫度增至60℃繼續(xù)烘烤1 h～2 h，最后40℃烘干，粉碎過40目篩，備用。

1.2 方法

1.2.1 不同栽培料竹蓀子實體多糖提取條件的優(yōu)化

基于前期試驗數(shù)據(jù)，選取提取溫度、提取時間、料液比和粉碎程度為試驗的不同因素，以竹蓀子實體多糖得率為評價指標，確定該優(yōu)化試驗各因素的測試水平，見表1。

表1 正交試驗因素和水平Tab.1 Factors and levels of orthogonal test

1.2.2 不同栽培料竹蓀子實體多糖的提取

準確稱取5 g竹蓀子實體粉末于圓底燒瓶內(nèi)，按照設(shè)置的條件提取。水提結(jié)束后4 500 r·min-1離心10 min～15 min，取上清液進行過濾，濾液加入旋蒸瓶，濃縮至40 mL，然后倒入200 mL三角瓶或組培瓶，再添加120 mL無水乙醇，析出乳白色絮狀物，見圖1。

如圖1所示，析出的物質(zhì)靜置過夜后，經(jīng)4 000 r·min-1離心15 min，分別用乙醚和丙酮各洗1次，于55℃恒溫干燥箱烘干至恒重，即為竹蓀多糖的粗提物（粗多糖）。

1.2.3 不同栽培料竹蓀子實體多糖含量測定

1） 標準曲線制定

參照文獻[22]的方法進行竹蓀子實體多糖含量的測定，標準曲線的具體數(shù)值見表2。

表2 葡萄糖濃度和吸光度Tab.2 The content and absorency of glucose

2）樣品多糖含量測定

用分析天平準確稱取竹蓀子實體多糖粗提物樣品10 mg，于50 mL容量瓶中定容，搖勻后取1.0 mL樣液測定其吸光度。通過回歸方程準確計算樣品溶液中葡萄糖的含量，樣品中多糖含量（以質(zhì)量分數(shù)W計算，g·100-1g-1）的計算公式為：

式中：m1為從標準曲線上查得樣品液中的含糖量（μg）；v1為樣品定容體積 （mL）；m2為樣品質(zhì)量（g）；v2為比色測定時測定液的體積（mL）；f為葡萄糖換算成葡聚糖的校正系數(shù)0.9。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用EXCEL 2010和SPSS 23.0軟件進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果和分析

2.1 竹蓀子實體多糖提取條件的優(yōu)化

2.1.1 菌草栽培竹蓀子實體多糖提取條件的優(yōu)化

通過正交試驗優(yōu)化菌草栽培竹蓀子實體多糖提取條件，結(jié)果見表3。

表3 正交試驗結(jié)果Tab.3 The results of orthogonal test

由表3所示，R表示各提取因素的極差，極差越大，說明該提取因素對評價指標的影響越大[23]。以菌草竹蓀子實體多糖粗提物和多糖提取率為評價指標，4種提取因素對提取量的影響程度均為：A＞D＞B＞C，即提取溫度對結(jié)果影響最大，粉碎程度次之，料液比影響最小。結(jié)果表明，利用菌草栽培竹蓀時，其子實體多糖的最佳提取條件為溫度90℃，提取時間3 h，料液比1∶20，粉碎程度80目，此時多糖粗提物得率最高為12.347 0%、多糖得率最高1.508 7%。菌草栽培竹蓀子實體多糖粗提物得率的方差分析，見表4，多糖得率的方差分析見表5。

表4 多糖粗提物得率方差分析 (n＝3)Tab.4 Variance analysis of the yield of crude polysaccharide(n＝3)

表5 多糖得率方差分析 (n＝3)Tab.5 The variance analysis of polysaccharide extraction rate(n＝3)

由表4、表5可以看出，不同因素對提取結(jié)果影響不同。在提取過程中，提取溫度對多糖粗提物得率和多糖得率影響較大，偏差平方和分別為55.498、2.243，F(xiàn) 值分別為 9.343、20.963，各水平間差異顯著，提取時間、料液比和粉碎程度3個因素的各水平之間均無顯著性影響。結(jié)果表明，各因素對提取率影響的顯著性次序為：A（提取溫度）＞D（粉碎程度） ＞B（提取時間） ＞C（料液比）。

2.1.2 竹屑栽培竹蓀子實體多糖提取條件的優(yōu)化

通過正交試驗優(yōu)化子實體多糖提取條件，見表6。

從表6可以看出，以竹屑栽培竹蓀子實體多糖粗提物和多糖提取率為評價指標，4種提取因素對提取量的影響程度均為：A＞D＞C＞B，即提取溫度對結(jié)果影響最大，粉碎程度次之，提取時間影響最小。結(jié)果表明，利用竹屑栽培竹蓀時，其子實體多糖的最佳提取條件為溫度90℃，提取3 h，料液比1∶20，粉碎程度80目，多糖粗提物得率最高為6.924 0%、多糖得率最高1.358 3%。竹屑栽培竹蓀子實體多糖粗提物得率的方差分析見表7，多糖得率的方差分析見表8。

表6 正交試驗結(jié)果Tab.6 The results of orthogonal test

表7 多糖粗提物得率方差分析 (n=3)Tab.7 Variance analysis of the yield of crude polysaccharide(n=3)

表8 多糖得率方差分析(n=3)Tab.8 Variance analysis of polysaccharide extraction rate(n=3)

從表7和表8可以看出，提取溫度對多糖粗提物得率和多糖得率影響較大，偏差平方和分別為20.513、1.597，F(xiàn)值分別為9.449、9.285，各水平之間差異顯著，提取時間、料液比和粉碎程度3個因素的各水平之間均無顯著性影響。結(jié)果表明，各因素對提取率影響的顯著性次序為：A（提取溫度）＞D（粉碎程度） ＞C（料液比） ＞B（提取時間）。

2.2 不同栽培料竹蓀子實體多糖得率比較分析

2種栽培料對所產(chǎn)竹蓀子實體多糖得率的影響差異分析結(jié)果見表9。

表9 2種栽培料栽培的竹蓀子實體的多糖含量(n=3)Tab.9 Polysaccharide content of Dictyophora indusiata cultivated on the two medium(n=3)

由表9可知，最佳提取條件下，菌草竹蓀多糖得率1.508 7%，竹屑竹蓀多糖得率1.358 3%，菌草竹蓀多糖得率比竹屑竹蓀多糖得率高11.08%，兩者存在極顯著性差異。

3 結(jié)論和討論

竹蓀是食藥兼用大型真菌，同時也是我國的國宴食材。為更加高效、高產(chǎn)、高附加產(chǎn)值提高其綜合利用價值，已開展了許多有關(guān)竹蓀高產(chǎn)栽培模式、生長土壤環(huán)境變化、廢棄物再利用的研究[24-31]，但有關(guān)菌草栽培的竹蓀子實體多糖提取工藝的研究尚鮮見相關(guān)報道。通過以不同栽培料產(chǎn)出竹蓀子實體為原料，以水提法提取竹蓀子實體多糖，分別進行正交優(yōu)化試驗對其多糖提取條件進行了優(yōu)化，得出了相同的多糖提取的最佳工藝條件為：提取溫度為90℃，提取時間為3 h，料液比為1∶20，粉碎程度為80目。但通過極差分析和方差分析可以看出，栽培料相同時，各因素對多糖提取影響程度和影響顯著性相一致；栽培料不同時，各因素對多糖提取影響程度和影響顯著性有所差異。在菌草竹蓀多糖提取的優(yōu)化試驗中，提取溫度影響最大，其次為粉碎程度，影響最小的是料液比，即A（提取溫度） ＞D（粉碎程度） ＞B（提取時間） ＞C（料液比）。在竹屑竹蓀多糖提取的優(yōu)化試驗中，提取溫度影響最大，粉碎程度次之，提取時間影響最小，即A（提取溫度） ＞D（粉碎程度） ＞C（料液比） ＞B（提取時間）。

研究結(jié)果還表明，菌草竹蓀多糖粗提物得率比竹屑竹蓀多糖粗提物得率高78.32%，而菌草竹蓀多糖得率僅比竹屑竹蓀多糖得率高11.08%，兩者差異較大，可能與不同栽培料竹蓀子實體水溶性物質(zhì)含量差異較大有關(guān)，具體原因有待進一步研究。