全 文 ：分离与提取
2011年第 37卷第 2期(总第 278期) 195
双孢蘑菇子实体多糖提取条件优化及部分特性研究*
乔德亮1，2，陈乃富1，2，张莉1，2，陈科1，2
1(皖西学院化学与生命科学系，安徽 六安，237012)
2(安徽仿生传感与检测技术省级实验室，安徽 六安，237012)
摘 要 运用热水浸提、乙醇沉淀、Sevag法脱蛋白、乙醇再沉淀的方法提取双孢蘑菇子实体多糖。在单因素(提
取温度、提取时间、水料比及提取次数)实验基础上，运用 4 因素 3 水平的正交实验，对多糖的提取参数进行优
化，优化得到的提取条件为:温度 80 ℃、时间 4 h、水料比 50 mL /g、提取 3 次，该条件下多糖的提取率为
3. 5105%。苯酚-硫酸法测量粗多糖产品的多糖含量为 71. 84%。在 10 mg /mL、25 ℃条件下，乌氏黏度计法测量
粗多糖产品的相对黏度(相对于去离子水)为 1. 109 6。KBr压片法扫描了粗多糖的红外光谱，多糖的特征吸收
峰(3 700 ～ 3 100 cm －1和 3 000 ～ 2 800 cm －1)清晰可见。
关键词 双孢蘑菇，多糖，提取，正交实验，特性
第一作者:博士，副教授。
* 安徽省高等学校省级自然科学研究项目(KJ2010B256) ;六安市
定向委托皖西学院市级研究重点项目(2009LWA003)。
收稿日期:2010 － 07 － 20，改回日期:2010 － 11 － 04
双孢蘑菇(Agaricus bisporus) ，中文别名为蘑菇、
洋蘑菇、白蘑菇、双孢菇等，在欧美各国常被称之为普
通栽培蘑菇(common cultivated mushroom)或纽扣蘑
菇(button mushroom)。现代研究显示，双孢蘑菇富含
蛋白质、多糖、维生素、核苷酸和不饱和脂肪酸等，它
不仅营养丰富、味道鲜美，还具有抗肿瘤、抗突变、抗
氧化、调节免疫等药理作用和保健功能［1 － 7］。
关于双孢蘑菇多糖，已有一些报道，如菌丝体多
糖的化学结构［8］，子实体多糖的单糖组成［9］、抑制癌
细胞作用［10］、抗菌作用［11］、抗氧化作用［12］，菌柄多糖
的提取工艺优化［13］，但其子实体多糖的提取参数优
化及一些理化性质未见报道。本课题在单因素实验
的基础上，通过正交实验法对双孢蘑菇子实体多糖的
提取参数进行优化，同时也报道了该多糖的部分特
性。
1 材料与方法
1. 1 实验材料、主要仪器设备与试剂
双孢蘑菇子实体购自安徽省守红农业科技开发
有限公司，新鲜子实体切成小块状，60℃烘干、粉碎备
用。
数显恒温水浴锅(HH-4 型) ，常州国华电器有限
公司;电热鼓风干燥箱(101AS-2 型) ，上海浦东荣丰
科学仪器有限公司;紫外可见分光光度计(SP-752
型) ，上海光谱仪器有限公司;乌氏黏度计，南京大展
机电技术研究所;红外光谱仪(WQF-310 型) ，北京第
二光学仪器厂。
葡萄糖标准品购于 Sigma公司，其他试剂均为常
规分析纯试剂。
1. 2 实验方法
1. 2. 1 多糖提取
多糖的提取参照许泓瑜等［14］、张民等［15］报道的
方法稍作修改。取干燥粉碎的材料加去离子水进行
热水浸提(提取温度 60 ～ 100 ℃，提取时间 2 ～ 5 h，水
料比 10 ～ 50 mL /g，提取 1 ～ 4 次)。将浸提液离心
(5 000 r /min，15 min) ，取上清液，沉淀物用相同方法
重新提取，重提液再离心(5 000 r /min，15 min)取上
清液。合并上清液，置旋转蒸发器 50 ℃减压浓缩至
适量，浓缩液加 3 倍体积无水乙醇(乙醇终浓度为
75 %)沉淀过夜，离心(5 000 r /min，15 min)取沉淀
物，得到水溶性粗提物。
粗提物采用 Sevag 法脱除游离蛋白。粗提物加
适量水溶解，再加入 1 /5 溶液体积的三氯甲烷-正丁
醇(体积比 5∶ 1)混合液，摇床剧烈振荡 20 ～ 30 min，
分液漏斗静置(20 ～ 30 min)使其分层，去除下层有机
溶剂-蛋白相。上清液用相同方法反复脱蛋白若干
次，直至分液漏斗内两液面间无蛋白层为止。最后将
上清液置旋转蒸发器 50 ℃减压浓缩至适量。浓缩液
加 9 倍体积无水乙醇(乙醇终浓度为 90 %)沉淀过
夜，离心(5 000 r /min，15 min)取沉淀物，沉淀物置
60℃烘箱烘干，得粗多糖。
DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.2011.02.016
食品与发酵工业 FOOD AND FERMENTATION INDUSTRIES
196 2011 Vol. 37 No. 2 (Total 278)
1. 2. 2 多糖含量、相对黏度测定
多糖含量的测定参照 Dubois等［16］、张惟杰［17］报
道的苯酚-硫酸比色法稍作修改，以葡萄糖标准品为
标样制作标准曲线。相对黏度的测定使用乌氏黏度
计按照说明书进行，以去离子水作对照。测量条件为
样品浓度 10 mg /mL、温度 25 ℃。
1. 2. 3 红外光谱分析
红外光谱分析参照孙元琳等［18］、Maciel 等［19］报
道的溴化钾压片法。使用傅立叶变换红外光谱仪，扫
描范围为 4 400 cm ～ 400 cm －1。
1. 2. 4 数据处理
单因素实验和正交实验时因素水平的确定均以
多糖提取率为判断指标。多糖提取率的计算:
多糖提取率 /% = ［粗多糖中多糖质量(g)/原
材料质量(g) ］× 100
粗多糖中多糖质量 / g = 粗多糖质量(g)× 粗多
糖中多糖含量百分比(%)
2 结果与分析
2. 1 提取温度对双孢蘑菇多糖提取率的影响
提取温度设置 60、70、80 、90 和 100 ℃5 个梯度，
提取时间、水料比及提取次数分别为 4 h、40 mL /g 和
3 次，此时提取温度对双孢蘑菇多糖提取率的影响如
图 1 所示。由图 1 可知，当提取温度在 60 ～ 100 ℃
范围内，随着温度升高多糖提取率逐渐增加，至 90 ℃
后再提高温度，多糖提取率开始逐渐下降，不过 90 ℃
与 100 ℃的提取率差异不显著(P ＞ 0. 05)。有研究
报道，温度升高可增加多糖的扩散系数和溶解性，有
利于多糖从材料介质中进入提取溶剂内，从而可提高
多糖的提取率。但温度过高，可能引起多糖链的水
解，提取率反而下降［20 － 21］。本研究结果与其类似。
图 1 提取温度对双孢蘑菇多糖提取率的影响
统计分析表明，60、70、80 和 90 ℃四者之间多糖
提取率差异显著(P ＜ 0. 05) ，60、70、80 和 100 ℃四
者之间多糖提取率差异也显著(P ＜ 0. 05) ，但 90 ℃
和 100 ℃之间多糖提取率差异不显著(P ＞ 0. 05)。
这些结果显示:当温度小于 90℃时，提取温度对双孢
蘑菇多糖提取率的影响呈正向显著性;当温度大于
90 ℃时，提取温度对双孢蘑菇多糖提取率的影响不
显著。所以为了节约能源和提取成本，90 ℃被选作
后续正交实验提取温度的中心点。
2. 2 提取时间对双孢蘑菇多糖提取率的影响
提取时间设置 2、3、4 和 5 h 4 个梯度，提取温度、
水料比及提取次数分别是 90 ℃、40 mL /g 和 3 次，此
时提取时间对双孢蘑菇多糖提取率的影响见图 2。
从图 2 可以看出，提取时间在 2 ～ 5 h 范围内，随着
提取时间的延长，多糖提取率呈逐渐增加趋势。研究
显示，提取时间是另一个影响提取率的主要因素，提
取时间与多糖提取率呈正相关，即时间的延长可提高
多糖的得率［14］。本研究结果与其基本一致。
图 2 提取时间对双孢蘑菇多糖提取率的影响
统计分析表明，2、3 和 4 h 三者之间多糖提取率
差异显著(P ＜ 0. 05) ，2、3 和 5 h 三者之间多糖提取
率差异也显著(P ＜ 0. 05) ，但 4 h 和 5 h 之间多糖提
取率差异不显著(P ＞ 0. 05)。这些结果显示:提取
低于 4 h时，提取时间对双孢蘑菇多糖提取率的影响
呈正向显著性;超过 4 h 时，提取时间对双孢蘑菇多
糖提取率的影响不显著。所以 4 h 被选作后续正交
实验提取时间的中心点。
2. 3 水料比对双孢蘑菇多糖提取率的影响
水料比设置 10、20、30、40 和 50 mL /g五个梯度，
提取温度、时间及提取次数分别是 90℃、4 h 和 3 次，
此时水料比对双孢蘑菇多糖提取率的影响见图 3。
由图 3 可知，当水料比由 10 mL /g 增加到 50 mL /g
时，双孢蘑菇多糖的提取率呈逐渐增加趋势。张民
等［15］报道水体积的增加有利于多糖物质的运输，从
而可以提高多糖的提取率，但超过一定比例后影响并
不显著。本研究结果与此类似。
统计分析表明，10、20、30 和 40 mL /g 四者之间
分离与提取
2011年第 37卷第 2期(总第 278期) 197
图 3 水料比对双孢蘑菇多糖提取率的影响
多糖提取率差异显著(P ＜ 0. 05) ，10、20、30 和 50
mL /g四者之间多糖提取率差异也显著(P ＜ 0. 05) ，
但 40 mL /g和 50 mL /g两者之间多糖提取率差异不
显著(P ＞ 0. 05)。这些结果显示:当水料比小于 40
mL /g时，水料比对双孢蘑菇多糖提取率的影响呈正
向显著性;当水料比大于 40 mL /g 时，水料比对双孢
蘑菇多糖提取率的影响不显著。考虑加水过多不利
于后期的浓缩，所以 40 mL /g被选作后续正交实验水
料比的中心点。
2. 4 提取次数对双孢蘑菇多糖提取率的影响
提取次数设置 1、2、3 和 4 次四个梯度，提取温
度、时间及水料比分别是 90℃、4 h和 40 mL /g，此时
提取次数对双孢蘑菇多糖提取率的影响如图 4 所示。
从图 4 可以看出，随着提取次数的增加，双孢蘑菇多
糖的提取率也逐渐增多，呈上升趋势。统计分析表
明，1 次、2 次与 3 次三者之间多糖提取率差异显著
(P ＜ 0. 05) ，1 次、2 次与 4 次三者之间多糖提取率差
异也显著(P ＜ 0. 05) ，但 3 次与 4 次之间多糖提取率
差异不显著(P ＞ 0. 05)。综合考虑产量和提取成
本，3 次被选作后续正交实验提取次数的中心点。
图 4 提取次数对双孢蘑菇多糖提取率的影响
2. 5 正交实验优化双孢菇多糖的提取条件
在单因素实验的基础上，采用 4 因素 3 水平的正
交实验，以多糖提取得率为指标，对双孢蘑菇多糖的
提取条件进行优化。正交实验设计及结果列于表 1。
表 1 双孢蘑菇多糖提取条件优化的正交实验设计及结果
实验
序号
因 素
A
提取次数 /次
B
水料比 /mL·g － 1
C
提取时间 /h
D
提取温度 /℃
多糖提
取率 /%
因 素
组 合
1 2 30 3 80 3. 0724 A1B1C1D1
2 2 40 4 90 3. 1186 A1B2C2D2
3 2 50 5 100 3. 2470 A1B3C3D3
4 3 30 4 100 3. 4318 A2B1C2D3
5 3 40 5 80 3. 2716 A2B2C3D1
6 3 50 3 90 3. 1074 A2B3C1D2
7 4 30 5 90 2. 7248 A3B1C3D2
8 4 40 3 100 2. 8772 A3B2C1D3
9 4 50 4 80 3. 2216 A3B3C2D1
K1 3. 146 3. 076 3. 019 3. 189
K2 3. 270 3. 089 3. 257 2. 984
K3 2. 941 3. 192 3. 081 3. 185
R 0. 329 0. 116 0. 238 0. 205
由表 1 中 R 的大小可知，提取次数对双孢蘑菇
多糖的提取率影响最大，其次分别为提取时间、提取
温度和水料比，即各因素的影响大小顺序为 A ＞ C
＞ D ＞ B。从表中均值大小可以看出，提取条件的
最优组合为 A2B3C2D1，而由表中实验值大小得出的
最优组合为 A2B1C2D3，两者结果不一致，因此需做验
证性实验来验证。
取 3 份双孢蘑菇样品，以最优条件组合
(A2B3C2D1)做验证实验，结果多糖的提取率为
3. 5105%，高于表中最优组合(A2B1C2D3)的实验结
果(3. 4318%)。因此，确定双孢蘑菇多糖提取条件
的最优组合为 A2B3C2D1，即提取次数 3 次、水料比 50
mL /g、提取时间 4 h、提取温度 80 ℃。
2. 6 双孢蘑菇粗多糖的多糖含量及相对黏度
食品与发酵工业 FOOD AND FERMENTATION INDUSTRIES
198 2011 Vol. 37 No. 2 (Total 278)
苯酚-硫酸法测量双孢蘑菇粗多糖产品的多糖含
量均值为 71. 84%。乌氏黏度计法测量双孢蘑菇粗
多糖产品在 10 mg /mL、25 ℃条件下的相对黏度(相
对于去离子水)为 1. 1096。
2. 7 双孢蘑菇粗多糖的红外光谱
KBr压片法扫描了双孢蘑菇粗多糖的红外光谱，
结果如图 5 所示。3 700 ～ 3 100 cm －1处出现的宽而
强的吸收带是羟基的 O-H 伸缩振动，3000 ～ 2800
cm －1处出现的强吸收峰是烷基的 C － H伸缩振动，这
两个吸收峰为多糖类物质的特征峰［17］，进一步证明
这种物质是多糖类物质。1200 ～ 900 cm －1处出现的
一组强吸收峰是糖环的醚键(C-O-C)的伸缩振动和
羟基的 O-H变角振动［17］。1700 ～ 1600 cm －1处出现
的强吸收峰可能是羧基的 C = O非对称伸缩振动，也
可能是氨基的 N-H 变角振动，还可能是水峰［17］，该
吸收峰的具体归属有待于其他方法进一步确认。
图 5 双孢蘑菇粗多糖的傅立叶变换红外光谱图
3 结论
双孢蘑菇多糖的最优提取条件为:提取温度 80
℃、提取时间 4 h、水料比 50 mL /g、提取次数 3 次。
使用此条件，多糖的提取率为 3. 510 5%。双孢蘑菇
粗多糖产品的多糖含量为 71. 84%。在 10 mg /mL、
25 ℃条件下，此粗多糖的相对黏度(相对于去离子
水)为 1. 109 6。红外光谱扫描了双孢蘑菇粗多糖，
多糖的特征吸收峰(3 700 ～ 3 100 cm －1和 3 000 ～
2 800 cm －1)清晰可见。
参 考 文 献
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Optimization of Extraction Parameters and Preliminary Feature of
Polysaccharides from Sporocarp of Agaricus bisporus
Qiao De-liang1，2，Chen Nai-fu1，2，Zhang Li1，2，Chen Ke1，2
1 (Department of Chemistry and Life Science，West Anhui University，Lu＇an 237012，China)
2 (Anhui Provincial Laboratory of Biomimetic Sensor and Detecting Technology，West Anhui University，Lu＇an 237012，China)
ABSTRACT Polysaccharides from sporocarp of Agaricus bisporus was extracted by using methods of hot water lixivi-
ation，ethanol precipitation，Sevag＇s deproteination and ethanol precipitation again． Extraction temperature，extraction
time，ratio of water to raw material and extraction times were selected in single-factor tests． Based on the single-factor
tests，combination of the extraction parameters was optimized by using four-factor-three-level orthogonal test． The opti-
mum conditions were extracting temperature 80 ℃，extracting time 4 h，ratio of water to raw material 50 mL /g and
extraction times 3． Practicing this optimal condition，extraction yield of polysaccharides from sporocarp of Agaricus
bisporus was 3. 510 5% ． In crude polysaccharides of Agaricus bisporus sporocarp，carbohydrates content，determined
by applying the phenol-sulfuric acid method，was 71． 84% ． Relative viscosity (to deionized water) ，detected by u-
sing Ubbelohde viscosimeter，was 1. 109 6 at temperature of 25 ℃ and concentration of 10 mg /mL． In FTIR spectrum
obtained from KBr pellet method，characteristic absorptions (3 700 ～ 3 100 cm －1 and 3 000 ～ 2 800 cm －1)of poly-
saccharides were observed clearly．
Key words Agaricus bisporus，polysaccharides，extraction，orthogonal test，feature
信
息
窗 抗病耐寒高营养转基因柑橘有望问世
美国佛罗里达大学研究人员带领的一个国际研究小组完成了对甜橙和克莱门氏小柑橘(为柑橘与酸柑杂交的品
种)树的基因测序工作，并公布了相关基因图谱，这在柑橘属果树中尚属首次。
研究人员称，该基因图谱的公布将有助于科学家找到新方法来对抗包括柑橘黄龙病(又称黄枯病、青果病，对柑橘危害极
大)在内的病害，并可帮助果农改善果实的风味和品质。
柑橘黄龙病是一种以昆虫为媒介进行传播的细菌性病症。病果小或畸形，果脐歪斜，患病果树枝梢会出现发黄症状，严重
者几年内便会枯死。该病流行于亚洲、非洲、阿拉伯半岛以及巴西，2005 年起在美国佛罗里达州也有发现。
对基因组的测序将使研究人员弄清其数以百万计的基因构成顺序。科学家们希望能够利用这些数据生产出更美味、更营
养、对温度土壤等环境适应能力更强的转基因柑橘树。遗传学家曾于 2009 年对柑橘黄龙病病毒的 DNA(脱氧核糖核酸)进行
了测序，并希望尽快展开对其传播媒介———柑橘木虱的基因测序，从而对这种害虫进行有效的控制。
这 2 种果树的基因图谱是在上周六召开的国际植物和动物基因组大会上公布的，除佛罗里达大学外，来自意大利、巴西、法
国、西班牙的科学家们也参与了这次研究。
美国佛罗里达州柑橘研究与发展基金公司常务总经理丹·格兰特在听到这一消息后激动不已。他说，这 2 种柑橘基因图
谱的公布势必会加速解决目前威胁柑橘生产的诸多问题。佛罗里达柑橘种植者协会总裁迈克·斯帕克斯称该研究是一个让人
兴奋的突破，在不远的未来包括美国佛罗里达州在内的全球柑橘产业都将因此受益。
柑橘是世界上种植面积最为广泛的果树之一，全球有 135 个国家种植柑橘，年产量 10 282． 2 万 t，面积达 715． 3 万 hm2。
(来源:中国饮料工业协会)