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丙酮对阿魏侧耳液体发酵多糖提取的影响



全 文 : 27 《食品工业》2008 年第 3 期
氧化水杨酸钠所得产物的吸光值表示·OH的多少,
吸光度越大则·OH越多。
抑制率(%)={[A0-(Ai-A0i)]/A0}×100
式中:A0——用蒸馏水代替样品的对照值;
Ai——加样后的吸光度;
A0i——样品本身的本底值。
将木瓜蛋白酶水解液经冷冻真空干燥后得到肽产
品,进行清除自由基测定,实验得出木瓜蛋白酶水解
油松花粉肽的抑制率为11.70%。
3 小结
3.1 本研究采用正交试验方法确定了木瓜蛋白酶水
解油松花粉蛋白质制备油松花粉肽的最佳水解条件,
即温度为45℃,ph为6.5,酶浓度为5000 μ/g,水解
时间为2.0 h,水解度达到36.63%。
3.2 自由基是具有高度化学活性的物质,人体内自
由基过多或清除过慢,即会引发所谓的自由基链式反
应,导致细胞膜的过氧化,是引起机体衰老的根本原
因。本研究所得油松花粉肽的清除自由基的抑制能力
达到11.70%,可作为抗衰老产品的重要功效成份,为
扩大油松花粉的深入开发应用提供了广阔的空间。
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丙酮对阿魏侧耳液体发酵多糖提取的影响
闫训友,安坤,史振霞,闫春江,吴智艳
廊坊师范学院生命科学学院 (廊坊 065000)
摘 要 阿魏侧耳是一种极具发展前景的食药两用大型真菌,真菌多糖含量高于其他食用菌。采用液体
深层发酵培养阿魏侧耳,研究发酵液以丙酮为提取剂在不同的浓度、温度、时间条件下提取多糖,利用
正交试验分析得到一种优化方案。试验结果表明:丙酮为提取试剂时最优方案是80%,80℃,2 h。
关键词 阿魏侧耳;液体发酵;多糖提取;正交试验
The Influence on the Extraction of Polysaccharide from Liquid Fermentation of
Pleurotus ferulae Lanzi by Orthogonal
Yan Xun-you,An Kun,Shi Zhen-xia,Yan Chun-jiang,Wu Zhi-yan
College of Life Science Langfang Teacher College (Hebei 065000)
Abstract Pleurotus ferulae Lanzi is a great prospects for development of edible and medical fungi, it has more
polysaccharide than other edible fungi. In this experiment the author used the submerged fermentation culture
of Pleurotus ferulae Lanzi, studied the liquid fermentation of Pleurotus ferulae Lanzi with acetone in different
concentration, time, temperature conditions from the polysaccharide extracted, used orthogonal test to analyse,
chosen the optimal design. The results were as follows: the optimum extracting process of polysaccharide from
Pleurotus ferulae Lanzi was concentration 80%, temperature 80℃, extraction time 2 h.
Keywords Pleurotus ferulae Lanzi;liquid fermentation;polysaccharide extraction;orthogonal test
基础研究
28 《食品工业》2008 年第 3 期
阿魏侧耳(Pleurotus ferulae Lanzi)属于真菌门
(Enmycophyta)、担子菌纲(Basidiomycetes)、伞菌目(Ag
aricales)、侧耳科(Pleurotaceae)、侧耳属(Pleurotus)[1],
又名阿魏蘑、阿魏菇、白灵菇,原产于新疆草原戈壁
野生植物阿魏上,国内仅分布于新疆塔城、阿泰勒
地区[2],是干旱草原上具有代表性的珍贵食药两用真
菌。真菌多糖是从真菌子实体、菌丝体、发酵液中分
离出的,能够控制细胞分裂分化,调节细胞生长衰老
的一类活性多糖[3],具有螺旋状的立体构型[4],有多
种多样的生物学功能。现代药理学研究表明,阿魏侧
耳中所含的真菌多糖能增强机体免疫功能,具有抗病
毒、抗肿瘤作用,且能降低机体胆固醇含量,防止动
脉硬化[5]。
阿魏侧耳多糖不仅存在于子实体中,经发酵获得
的菌丝体和发酵液也是多糖的主要来源之一,经液体
深层发酵培养获得的阿魏侧耳菌丝体和发酵液,其营
养价值和有效成分与子实体相当。与固体栽培相比,
深层发酵具有生产周期短,生长条件易控制,产量高
等优点,更易实现大规模产业化,周年化生产。因
此,液体深层发酵生产是获得大量高等真菌有用代谢
物的一种重要方法[8]。液体深层发酵是获取大量阿魏
侧耳活性多糖的有效途径。试验对阿魏侧耳液体发酵
多糖提取工艺进行研究,通过用不同的多糖提取方
案,从而得到最优提取方案,为阿魏侧耳工业生产提
供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 供试菌种
阿魏侧耳,由中科院菌种保藏中心提供。
1.1.2 培养基配方
种子培养基[9]:马铃薯20%,葡萄糖2%,蛋白
胨0.4%,KH2HP04 0.3%,MgS04 0.15%,琼脂1.5%,
pH自然;
液体发酵培养基:马铃薯20%,葡萄糖2%,
蛋白胨0.4%,MgS04 0.15%,KH2HP04 0.3%,pH自
然。
1.2 方法
1.2.1 菌种活化
常规方法灭菌,放置斜面。无菌条件下用接种环
取少量菌丝接种在活化培养基上,25℃培养7 d。
1.2.2 平板扩大培养
种子培养基灭菌,倒平板,无菌操作接种平板培
养基上,25℃培养7 d,菌丝布满平板。
1.2.3 摇瓶培养
将液体培养基分别装在250 mL三角瓶中,装液量
为100 mL,常规方法灭菌后在超净工作台接种,每瓶
等量接入活化的菌种,摇床培养,恒温 25.6℃,120
r/min[10]。
1.2.4 发酵上清液的制备
振荡培养7 d后,从摇床中取出三角瓶,在4 000
r/min,20 min的条件下离心,取其上清液。
1.2.5 多糖的提取工艺
将离心得到的发酵上清液在不大于90℃的条件下
浓缩至原体积的1/4[10],浓缩液在4 000 r/min,20 min
的条件下离心,取上清液加入不同体积的乙醇,丙
酮,在不同的温度和时间条件下提取多糖,再将提取
液在4 000 r/min,20 min条件下离心,所得沉淀即为
粗多糖。
1.2.6 指标测定 发酵液总糖的测定:蒽酮比色法测
定发酵上清液的总糖含量[11];发酵液还原糖的测定:
3,5-二硝基水杨酸法测定发酵上清液还原糖的含量[7];
发酵液多糖含量的测定:多糖=总糖-还原糖[10]。
2 结果分析
2.1 正交试验因子水平
以丙酮浓度、提取时间、提取温度为试验的3个
因素,进行L16(45)正交试验。
2.2 总糖、还原糖的标准曲线
蒽酮比色法的总糖回归方程为y=-0.001 81+
6.761 43x,r=0.999 34;3,5 -二硝基水杨酸法得
到的还原糖回归方程为y=-0.025 52+1.362 71x,
r=0.999 03。
2.3 发酵上清液多糖提取产量结果及分析
表1 丙酮提取阿魏侧耳发酵液多糖含量正交试验结果


A浓度
/%
B温度
/℃
C时间
/ h
总糖
含量
/mg/
mL
还原
糖含
量 /
mg/
mL
多糖
含量
/mg/
mL
1 1(75) 1(4) 1(1) 6.114 3.835 2.297
2 1 2(70) 2(1.5) 24.045 18.531 5.515
3 1 3(80) 3(2) 30.735 21.662 9.072
4 1 4(90) 4(2.5) 48.691 45.820 2.871
5 2(80) 1 2 5.057 2.924 2.132
6 2 2 1 16.770 14.269 2.871
7 2 3 4 33.249 23.668 9.581
8 2 4 3 30.439 25.332 5.107
9 3(85) 1 3 5.101 2.734 2.367
10 3 2 4 22.397 17.424 4.973
11 3 3 1 14.062 12.513 1.549
12 3 4 2 10.113 7.303 2.810
13 4(90) 1 4 8.791 6.036 2.755
14 4 2 3 14.654 9.725 4.929
15 4 3 2 36.735 34.308 1.953
16 4 4 1 22.896 15.595 7.301
T1 19.691 9.551 14.018
T=
68.083
T2 19.755 18.288 12.410
T3 11.699 22.155 21.475
T4 16.938 18.089 20.180x 4.923 2.388 3.505x 4.939 4.572 3.103x 2.925 5.539 5.369x 4.235 4.522 5.045
R 2.014 3.151 2.266
因子主次 B>C>A
最优组合 A2 B3 C3
从表1中可以看出,在以丙酮为提取试剂提取
多糖时,温度是影响提取效果最关键的因子,其次
廊坊市2007年科技研究与发展计划项目(2007010303)和
廊坊师范学院科学研究项目(LSZZ200605)资助。
基础研究
29 《食品工业》2008 年第 3 期
是时间,浓度。综合考虑生产得率,最佳水平应为
A2B3C3,即温度80℃,浓度80%,时间2 h。
3 讨论
3.1 提取温度对多糖提取量的影响
温度对胞外多糖沉淀的影响,主要表现在两个方
面,一方面是当丙酮与水混合时,会放出大量的稀释
热,使溶液的温度显著升高,对不耐热的多糖影响较
大,试验采用少量多次加入的办法,以避免温度骤然
升高损失多糖的活性;另一方面温度还会影响丙酮对
多糖的沉淀能力,多糖提取时如果温度过低,溶剂的
渗透能力和溶解能力降低,多糖不能有效溶出;温度
未超过80℃,随着温度的增长,多糖提取量也随着增
长;温度过高(超过80℃),导致多糖裂解,使多糖
提取量大幅度下降。由表1数据得出,用丙酮沉淀多
糖时,温度未达到显著水平,根据温度各水平总和得
出,80℃的提取温度较为合适。
3.2 提取时间对多糖提取量的影响
多糖的提取得率随着时间的延长而增加,但是,
如果时间过长,会导致多糖裂解,提取得率下降。由
表1数据得出,用丙酮沉淀多糖时,时间对多糖提取
未达到显著水平。根据时间各水平的总和或平均数得
出,提取时间以2 h较为合适。
3.3 提取剂浓度对多糖提取量的影响
用丙酮沉淀多糖时,丙酮的浓度直接影响到溶液
的介电常数,从而影响到胞外多糖的沉淀。通常多糖
的溶解度会随着丙酮浓度的上升而下降。不同浓度的
丙酮可沉淀出不同组分的多糖:一般情况下,丙酮浓
度越小,沉淀的多糖的分子量越大,多糖得率越低;
丙酮浓度越大,沉淀下来的分子量越小,多糖得率越
高[6]。但浓度过高,多糖得率反而会下降。由表1数
据得出,用丙酮沉淀多糖时,浓度对多糖提取未达到
显著水平,根据时间各水平的总和或平均数得出,提
取浓度以80%较为适合。
3.4 影响多糖提取率的因素的主次顺序
由表1的试验因素极差分析表明:影响多糖提取率
的因素的主次顺序分别为:B(温度)>C(时间)
>A(浓度),即温度对阿魏侧耳胞外多糖的提取的
影响最大,时间和浓度次之。
4 结论
通过对阿魏侧耳发酵液多糖进行提取,利用摇床
培养,离心获得发酵液,以不同浓度丙酮,在不同提
取时间,不同温度条件下对多糖成分进行提取,并进
行优化。试验结果表明:最佳提取工艺条件组合为
A2B3C3,即浓度为80%,提取温度为80℃,提取时间
为2 h时,多糖提取量最高。
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基础研究
英研发出抑制食欲的减肥食物
据英国媒体日前报道,科学家正利用植物叶子和
谷物中的提取物来开发一种通过干预人体消化进程减
少人的饥饿感的新型减肥食品。专家预计,这种通过
抑制食欲帮人减肥的零食、蛋糕、巧克力和饼干等食
物将在两年内上市。
率先开发这种技术的是英国诺里奇食品研究所,
它的研究经费来自政府的生物技术与生物科学研究委
员会。据介绍,满足食物的秘密在于一系列被称为半
乳糖脂的天然脂肪分子,这种分子能在燕麦等谷物及
大多数可食用的绿叶中找到,它会减缓消化道内脂肪
的分解,随后刺激一种名为缩胆囊素的激素分泌,这
种激素会向大脑发出“已经吃饱”的信息。
诺里奇食品研究所的生物物理学家彼得·维德
说,他认为可在任何食品和饮料中加入半乳糖脂来抑制
饥饿感。他还说,燕麦中半乳糖脂的含量很高,这或许
能解释为何人们感觉燕麦制成的食品很容易填饱肚子。
《中国食品报》
信息