竹蓀蛋總黃酮提取工藝的優(yōu)化試驗

徐美青 葉秀萍 徐建恩

竹蓀蛋總黃酮提取工藝的優(yōu)化試驗

徐美青1葉秀萍2*徐建恩3

（1. 麗水市蓮都區(qū)生態(tài)林業(yè)發(fā)展中心，浙江 麗水 323000；2. 麗水市蓮都區(qū)城區(qū)林業(yè)工作中心站，浙江 麗水 323000；3. 麗水蓮都區(qū)峰源林業(yè)工作中心站，浙江 麗水 323004）

以竹蓀蛋中總黃酮提取得率為指標(biāo)，在單因素實驗的基礎(chǔ)上選擇3個主要影響參數(shù)：超聲時間、乙醇濃度和超聲溫度，采用響應(yīng)面法優(yōu)化竹蓀蛋中總黃酮的超聲輔助提取工藝，確定其最優(yōu)工藝條件為超聲時間50.9 min，乙醇濃度71.8%，超聲溫度50.3 ℃。在此超聲輔助工藝條件下，竹蓀蛋中總黃酮提取實際得率可達(dá)3.84 mg/g。

竹蓀蛋；總黃酮；超聲提??；響應(yīng)面

竹蓀（spp.），又名竹參、紗網(wǎng)菌、竹姑娘等，隸屬于擔(dān)子菌亞門、腹菌綱、鬼筆目、鬼筆科、竹蓀屬，因其獨特美麗的外形與豐富的營養(yǎng)被譽為“菌中皇后”[1, 2]。竹蓀有著很高的營養(yǎng)價值和藥用功效，其富含氨基酸、多糖及多種維生素、微量元素，可補氣養(yǎng)陰、潤肺止咳、清熱利濕，其所含的黃酮類化合物具有抗氧化、增強免疫力、抗衰老、抗疲勞等藥理作用[3-5]。竹蓀蛋即竹蓀胚體，由近地面、地面的一支或數(shù)支菌索頂端扭結(jié)膨大而形成，其由夢蓀、孢子、菌蓋、外包被等4部分構(gòu)成。有關(guān)竹蓀蛋中活性成分的研究報道較少。

黃酮類化合物提取方法有溶劑提取法、超臨界CO2流體萃取法、微波輔助提取法等[6]。本試驗在單因素實驗的基礎(chǔ)上，輔助利用超聲波，采用響應(yīng)面法優(yōu)化竹蓀蛋總黃酮的提取工藝，以為進(jìn)一步開發(fā)、利用竹蓀蛋提供參考。

1 材料和方法

1.1 材料與儀器

新鮮竹蓀蛋于2019年采自浙江省麗水地區(qū)，烘干備用。蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品購自中國藥品生物制品鑒定所，無水乙醇、NaOH、NaNO2均為分析純，購于國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)（寧波新芝生物科技股份有限公司）；高速粉碎機(jī)（北京燕山正德機(jī)械設(shè)備有限公司）。

1.2 試驗方法

（1）竹蓀蛋總黃酮的提取。干燥的竹蓀蛋經(jīng)粉碎后，過40目篩。稱取竹蓀蛋粉3.00 g，分別加入濃度為60%、70%和80%的乙醇溶液，料/液比為1/40。投放到超聲波萃取儀內(nèi)，設(shè)置超聲時間為30 min、45 min、60 min，超聲溫度為50 ℃、60 ℃、70 ℃，在240 W功率下進(jìn)行超聲波萃取。將提取液離心后定容至200 mL，采樣，利用分光光度計測定總黃酮的含量。

（2）響應(yīng)面法分析試驗。在單因素實驗基礎(chǔ)上，選擇影響最大的3個因素，即超聲時間（A）、乙醇濃度（B）和超聲溫度（C）為自變量，以總黃酮得率為因變量，設(shè)計3因素3水平的響應(yīng)面分析試驗，共17個試驗點，編號為1～17（表1）。利用Design Expert 8.06軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，分別以–1，0，1進(jìn)行編碼，代表自變量的試驗水平。

表1 響應(yīng)面試驗設(shè)計方案及試驗結(jié)果

表2 方差分析結(jié)果

注：*為顯著（<0.05）；**為極顯著（<0.01）。

1.3 分析方法

2 結(jié)果與分析

2.1 響應(yīng)面法試驗設(shè)計與結(jié)果

利用Design Expert 8.06軟件對表1的數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸分析，擬合后得到A、B、C的二次多項回歸模型為：竹蓀蛋總黃酮得率（mg/g）＝3.67＋0.29＋0.12－0.51－0.093＋0.39－0.37－0.42A－0.75B－0.57C。

對上述方程進(jìn)行方差分析，結(jié)果如表2所示：模型顯著性檢驗值＜0.0001，說明以總黃酮得率為目標(biāo)的回歸方程模型非常顯著。模型的相關(guān)系數(shù)2=0.9741，顯示模型的預(yù)測值與實測值的相關(guān)性較高。調(diào)整系數(shù)Adj2=0.9507，誤差較小，回歸模型對試驗結(jié)果的擬合度較好。模型的失擬項表示模型預(yù)測值與實際值不擬合的概率，表2中模型失擬項的值為0.2073，大于0.05，未達(dá)顯著水平，表明模型的擬合度良好。

根據(jù)顯著性分析結(jié)果（表2），超聲時間（A）、超聲溫度（C）及AA、BB、CC、AC、BC的交互項對黃酮得率均有極顯著（＜0.01）影響。各因素對總黃酮得率影響依次為：超聲溫度（C）>超聲時間（A）>乙醇濃度（B）。

2.2 響應(yīng)面分析

根據(jù)回歸方程作響應(yīng)曲面圖，并根據(jù)擬合的響應(yīng)曲面形狀，探討乙醇濃度、超聲溫度和超聲時間對竹蓀蛋總黃酮得率的影響。從各因素交互作用對總黃酮得率影響的曲面圖和等高線圖（圖1～圖3）看，影響總黃酮提取得率的最顯著因素為超聲溫度（C），其次為超聲時間（A），表現(xiàn)響應(yīng)面變化弧度較大[10]，乙醇濃度（B）響應(yīng)面弧度變化平緩，說明其對響應(yīng)值影響較小。

圖1 乙醇濃度和超聲時間交互作用對竹蓀蛋總黃酮得率影響的響應(yīng)面

圖2 超聲時間和超聲溫度交互作用對竹蓀蛋總黃酮得率影響的響應(yīng)面

圖3 乙醇濃度和超聲溫度交互作用對竹蓀蛋總黃酮得率影響的響應(yīng)面

2.3 驗證實驗

利用Design Expert 8.06軟件預(yù)測竹蓀蛋中總黃酮提取得率的最優(yōu)工藝條件為：超聲時間50.9 min，乙醇濃度71.8%，超聲溫度50.3 ℃。在此工藝條件下，總黃酮得率的預(yù)測值可達(dá)3.93 mg/g。

為驗證模型預(yù)測值與實際試驗值之間的相關(guān)性，分別設(shè)置超聲時間、乙醇濃度和超聲溫度為優(yōu)化值50.9 min，71.8%，50.3 ℃，進(jìn)行3組重復(fù)試驗，實際測得竹蓀蛋中總黃酮得率分別為3.82 mg/g，3.83 mg/g，3.86 mg/g，平均值3.84 mg/g，與預(yù)測值接近。說明該模型能較好地預(yù)測竹蓀蛋總黃酮的超聲提取條件與總黃酮得率之間的關(guān)系。

3 結(jié) 論

本研究在單因素試驗的基礎(chǔ)上，輔以超聲波技術(shù)，采用響應(yīng)面法優(yōu)化竹蓀蛋中總黃酮提取工藝，確定最優(yōu)工藝條件為：超聲時間50.9 min，乙醇濃度71.8%，超聲溫度50.3 ℃，料/液比為1/30，超聲功率240 W。在此條件下，總黃酮得率預(yù)測值為3.93 mg/g，實際試驗值為3.84 mg/g。表明該工藝提取得率高。有關(guān)竹蓀蛋黃酮生物活性與結(jié)構(gòu)間的構(gòu)效關(guān)系及竹蓀蛋黃酮作為天然抗氧化劑等產(chǎn)品的應(yīng)用，值得進(jìn)一步研究和開發(fā)。

[1] 黃明泉, 孫寶國, 田紅玉, 等. 棘托竹蓀蛋中的揮發(fā)性成分分析研究[J]. 食品工業(yè)科技, 2012, 33: 353-357.

[2] 許遠(yuǎn), 魏和平, 操璟璟. 超臨界CO2萃取長裙竹蓀總黃酮的工藝優(yōu)化及抗氧化研究[J]. 食品工業(yè)科技, 2015, 12: 204-210.

[3] 鄭炯, 李婷婷, 宋家芯, 等. 長裙竹蓀蛋揮發(fā)性成分的頂空-固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用分析[J]. 食品科學(xué), 2014, 35(8): 125-128.

[4] 魏岸, 徐彥軍, 徐俐, 等. 不同保鮮劑對竹蓀蛋的保鮮效果[J]. 現(xiàn)代食品科技, 2019, 35(8): 114-120.

[5] 梁亞麗, 秦禮康, 王何柱, 等. 紅托竹蓀及竹蓀蛋各部位主要營養(yǎng)功能成分分析[J]. 食品與機(jī)械, 2020, 36(4): 72-114.

[6] 章宏慧, 劉東紅, 葉興乾, 等. 響應(yīng)面法優(yōu)化水芹黃酮提取工藝及其成分研究[J]. 中國食品學(xué)報, 2014, 14(11): 83-89.

[7] 劉艷芳, 楊焱, 賈薇, 等. 藥用真菌桑黃總黃酮測定方法研究[J]. 食用菌學(xué)報, 2006, 13(2): 45-52 .

[8] 張成軍. 實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2009.

徐美青（1968—），林業(yè)工程師，從事森林資源工作。E-mail：641019656@qq.com。

葉秀萍，從事森林培育工作。E-mail：xpylsld28@163.com。

S646

B

2095-0934（2020）05-306-04