全 文 ： 中国药学杂志 2009 年 2 月第 44 卷第 3 期 Chin Pharm J，2009 February，Vol. 44 No. 3 ·179·
基金项目：国家自然科学基金项目资助（30830117）
作者简介：沈晶晶，女，硕士 研究方向：药用真菌次生代谢产物研究 *通讯作者：郭顺星，男，研究员，博士生导师 研究方向：药用真菌和
药用植物生物学研究 Tel：(010)62829619 E-mail：sxguo2006@yahoo.com.cn
液体深层培养猪苓多糖脱色技术的研究
沈晶晶,郭顺星*,王春兰,陈晓梅（中国医学科学院-中国协和医科大学药用植物研究所，北京 100193）

摘要：目的 研究液体深层培养猪苓菌丝体水提部位粗多糖脱色的最佳工艺条件。方法 采用单因素试验和正交试验分别考
察双氧水、活性炭、DEAE 纤维素等 3 种脱色剂对菌丝体粗多糖的脱色效果，用光谱扫描法检测光吸收强度的变化。结果 活
性炭作为脱色剂，效果优于其他 2 种，脱色最佳工艺条件为：温度 60 ℃，时间 40 min，活性炭添加量 3 g·100 mL-1。结论 实
验中优化后的脱色方法简便、易行，也为猪苓菌丝体多糖的工业化提取中脱色工序的操作提供理论依据。
关键词：脱色；菌丝体；多糖；猪苓；活性炭
中图分类号：Q539 文献标识码：A 文章编号：1001-2494(2009)03-0179-04
Study on Decolorization of Polysaccharide from Mycelium of Polyporus umbellatus of Surbmerged
Fermentation
SHEN Jing-jing, GUO Shun-xing*, WANG Chun-lan, CHEN Xiao-mei (Institute of Medical Plant Development, Chinese
Academy of Medicinal Sciences and Peking Union Medical College, Beijing 100193, China)
ABSTRACT：OBJECTIVE To study the optimal technological conditions of decolorization of water-soluble crude polysaccharide
from mycelium of Polyporus umbellatus of surbmerged fermentation. METHODS Water-soluble polysaccharide from the
mycelium of fermented Polyporus umbellatus，was precipitated by alcohol and then decolored by H2O2 , DEAE fibrin and activated
carbon respectively. The decoloration efficiency was evaluated by light-absorption intensity using monofactorial and orthogonal
testing. RESULTS The active carbon showed the priority in removing colored impurity effectively. Furthermore, three factors of
affecting decolorization process were studied through orthogonal experiments of L9(34).The optimal technological conditions of
decolorization were decided:solution temperature being at 60 ℃，process time being 40 min, and the amount of active carbon to the
quantity of the polysarccharides solution being 3%. CONCLUSION The optimized method of decolorization, which can be easily
operated, also supplies the theories foundation of decolorization technics in the commercial extraction process of polysaccharide
from mycelium of Polyporus umbellatus.
KEY WORDS：decolorization；mycelium;；polysaccharide；Polyporus umbellatus；active carbon

猪苓系真菌纲担子菌亚纲多孔菌科多孔菌属
植物 Polyporus umbellatus(Pers.)Fr.的菌核，是一种
传统的常用中药，在我国入药已有 2 000 年的历史，
具有利水渗湿等作用。1973 年日本首次从猪苓中分
离出猪苓多糖，并证明对动物移植性肿瘤有抑制作
用。临床上猪苓多糖用于配合乙肝疫苗或干扰素治
疗乙型肝炎[1]。佐以化疗药物可治疗原发性肺癌、
子宫颈癌、鼻咽癌、食道癌和白血病等肿瘤疾病。
猪苓多糖能显著降低肝脏中氧化清除自由基损伤
的作用，对于延缓组织细胞老化、保护机体、抗老
防衰十分有益[2]。目前猪苓多糖主要从猪苓菌核中
提取，但猪苓菌核国内及出口用量大，野生资源日
益减少。虽然利用蜜环菌伴栽猪苓菌核人工栽培已
获得成功，但由于猪苓种苓缺乏，很难提供大量猪
苓菌核用于人工栽培，繁殖率低，栽后 4～5 年才
能收获成品猪苓。因此，猪苓资源仍处于濒危状态
不能满足供应。
已有研究表明，发酵生产猪苓菌丝体多糖与猪
苓菌核多糖的红外吸收光谱相似，该多糖具有调节
免疫功能[3]。采用液体深层发酵法培养猪苓菌丝体，
周期短，成本低，可工业化生产，极大提高了猪苓
多糖的生产能力。发酵生产的猪苓菌丝体多糖为深
褐色，不利于有效成分的进一步纯化和保健产品的
开发，关于猪苓菌丝体粗多糖的脱色技术目前还未
见正式报道，本实验从脱色剂的种类、脱色剂用量、
脱色时间、温度等不同角度针对猪苓菌丝体胞内多
糖脱色工艺进行较为系统的研究，以期找到一条适
合工业化生产的脱色工艺。
Chin Pharm J，2009 February，Vol. 44 No. 3 中国药学杂志 2009 年 2 月第 44 卷第 3 期 ·180·
1 材料和仪器
1.1 材料与试剂
猪苓菌丝体通过发酵罐液体深层培养所得。活
性炭(粉炭)、双氧水、乙醇、DEAE 纤维素均为分
析纯。
1.2 仪器
752 型紫外可见分光光度计（上海光谱仪器有
限公司）；电子天平（上海圣科仪器设备有限公司）；
仪表恒温水浴锅（上海树立仪器仪表有限公司）；
Vir Tis wizard 2.0 冷冻干燥机（美国 VIRTIS 公司）；
eppendorf 5810R 离心机（德国 EPPENDORF 公司）。

2 方 法
2.1 有效成分的提取
取烘干的发酵培养猪苓菌丝体适量，用 5 倍体
积的体积分数 80％乙醇浸泡过夜，抽滤，挥干至无
醇味，取适量脱脂干燥菌丝体加入 10 倍体积去离
子水煮提 2 次，每次 4 h，抽滤，合并滤液，减压
浓缩至小体积，搅拌加入无水乙醇至终浓度 80%，
4 ℃放置过夜，5 000 r·min-1 离心 15 min，沉淀挥干
乙醇后用少量去离子水溶解，冷冻干燥，即得棕色
粉末状粗多糖。
2.2 不同脱色剂的使用
取 5 g 粗多糖用少量水溶解后定容至 500 mL
（10 g·L-1），取 10 g·L-1 粗多糖溶液 6 份各 25 mL，
按体积比分别加入 1%，2%的活性炭和 1%，
2%DEAE 纤维素，50 ℃保温 30 min；取一份粗多
糖溶液用氨水调 pH 8.0，加入 15% H2O2 10 mL，50
℃保温 30 min 后透析[4]；一份不作处理，为对照组。
经脱色处理前后的溶液均稀释 25 倍，以去离子水
为空白，在 700～190 nm 处扫描光吸收强度，检测
脱色效果。
2.3 活性炭脱色工艺的研究
2.3.1 检测波长的确定 用紫外可见分光光度计
对粗多糖溶液从 700～190 nm 进行扫描，检测脱色
效果，其扫描曲线为一平滑上升曲线，在 250 nm
左右处有一拐点，故实验中选用 250 nm 作为检测
波长测吸光度值。
2.3.2 单因素实验 按工业上活性炭用量不多于
3%的原则，先固定活性炭用量 2%，改变脱色时间，
脱色温度中的一个因素进行脱色实验，12 000
r·min-1 离心后 0.45 μm 微孔滤膜滤过，在 250 nm 测
定吸光度（A 值越小代表色素去除越多）。
2.3.3 正交实验[5] 在单因素实验的基础上选择温
度、时间、活性炭用量按 L9(34)安排正交实验，由
实验结果进行 k 值计算，并根据各因素的级差 R 的
大小得到最佳的工艺条件。

3 结果与讨论
3.1 活性炭、DEAE 纤维素和双氧水脱色效果比较
脱色前粗多糖溶液为深棕色，光吸收分布在
190～700 nm 内，经 3 种不同脱色方法处理后光吸
收强度在 300～700 nm 内均明显减弱，说明这 3 种
脱色剂对杂色素的去除均具有很好的效果（表 1）。
1%和 2%的 DEAE 纤维素和活性炭均能有效去除色
素杂质，但脱色效果显示一定差异，较高浓度的活
性碳比低浓度的活性碳的脱色效果要好，DEAE 纤
维素的浓度效应不显著，见图 1。高浓度的活性炭
脱色效果明显优于相同用量的 DEAE 纤维素，见
图 2。
活性炭(粉碳)具有多孔结构，对色素杂质的吸
附能力很强，脱色成本低，效果好，不会影响提取
物的生物活性，所以在工业生产中得到广泛应用。
但是，要得到满意的结果，必须选择质量好、可溶
性灰分和杂质少的产品，并注意控制温度、搅拌以
及脱色时间，它同时也会吸附多糖造成有效成分的

表 1 不同处理方法 250 nm 处吸光度值比较
Tab.1 Comparison of Absorption（250 nm）decolorized by
different method
Methods A Decolorization rate/%
Crude polysaccharide liquor 1.748 0
1％DEAE 1.352 22.65
2％DEAE 1.273 27.17
1％Active carbon 1.103 36.90
2％Active carbon 0.530 69.68
H2O2 0.710 59.38


图 1 DEAE 纤维素的脱色效果
Fig. 1 Decoloration efficiency of DEAE fibrin
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损失。DEAE 纤维素属于离子交换纤维素，能取得
较好的脱色效果，但色素洗脱困难，其原因可能是
层析介质被毒化，逆转困难，难以重新获得交换能
力[6]，DEAE 纤维素价格高于活性炭。
H2O2 脱色效果也较好（图 3），脱色耗时长，
脱色不完全，反应过程可能会对多糖结构造成一
定影响[7]，经 H2O2 脱色后，紫外区 196 nm 多糖
特征吸收峰亦显著衰减，初步推测多糖在脱色过
程中可能也受到一定程度氧化。H2O2 脱色原理是
其在受热或光照条件下迅速分解，产生初生态氧，
将大多数含有羟基的色素分子氧化成酚类，通过
透析除去。
选择脱色剂的种类不仅要从脱色效果角度考
虑，也要从多糖分离后的用途考虑。如果后续工作
是单独的生化研究，则重在考虑脱色效果，而如果
分离后的用途主要为多糖的生物活性的应用，则重
在考虑减少多糖的损失，作适当脱色即可[8]。综合
考虑 3 种脱色剂脱色效果、对多糖造成的损失以及
脱色成本几个方面，本实验选用活性炭作为脱色
剂，并进一步考察了活性炭脱色的最佳工艺条件。
3.2 活性炭脱色工艺
3.2.1 温度对脱色效果的影响 量取 5 mL（10
g·L-1）多糖液，加入 2%活性炭，分别在不同温度
下脱色 60 min，离心后 0.45 μm 微孔滤膜过滤，于
250 nm 下测其吸光度（图 4）。
由图 4 看出，吸光度随脱色温度升高而降低，
50～60 ℃降低明显，60～80 ℃趋于缓和，考虑到
温度升高可能会影响多糖活性，脱色温度控制在 60
℃左右。
3.2.2 时间对脱色效果的影响 选择活性炭用量
2%在 60 ℃下脱色不同时间，离心，0.45 μm 微孔
滤膜过滤，于 250 nm 测吸光度(图 5)。
由图 5 看出，吸光度随脱色时间增加而降低，
在 20～50 min 内降低显著，50 min 后趋于平缓，推
测活性炭对多糖液中色素吸附趋于平衡，所以脱色
时间应控制在 50 min 左右。
3.2.3 活性炭用量对脱色效果的影响 吸光度值
随活性炭用量增加而降低，根据工业上活性炭用量
不多于 3%原则，用量控制在 3%左右(图 6)。
3.2.4 正交设计确定脱色的最佳工艺条件 在单
因素实验的基础上，对影响脱色效果的因素，即脱
色温度(A)、脱色时间(B)、脱色剂用量(C)、进行了
L9(34)正交实验。采用正交实验确定最佳脱色条件，
具体的实验因素水平表及结果见表 2，3。

图 2 活性炭的脱色效果
Fig.2 Decoloration efficiency of active carbon


图 3 过氧化氢的脱色效果
Fig.3 Decoloration efficiency of H2O2


图 4 温度对脱色的影响
Fig.4 Influence of temperature on decolorization


图 5 时间对脱色的影响
Fig.5 Influence of time on decolorization
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图 6 活性炭用量对脱色的影响
Fig.6 Influence of different dosage of active carbon on
decolorization

表 2 正交试验因素水平表
Tab.2 Factors and levels
Factors
Levels
A/℃ B/min C/%
1 40 40 1
2 50 50 2
3 60 60 3

表 3 正交试验方案及结果表
Tab.3 Orthogonal experiments for decolorization with active
carbon
No
Temperature
/℃
t
/min
Activated carbon
/%
Blank 250 nm
1 40 40 1 1
2 40 50 2 2
3 40 60 3 3
4 50 40 2 3
5 50 50 3 1
6 50 60 1 2
7 60 40 3 2
8 60 50 1 3
9 60 60 2 1
0.734
0.551
0.421
0.529
0.383
0.739
0.350
0.707
0.509
k1(250) 0.569 0.538 0.727 0.542
k2(250) 0.55 0.547 0.53 0.547
k3(250) 0.522 0.556 0.385 0.552
R 0.047 0.018 0.342


脱色效果方差分析(表 4)表明，加炭量和脱色温
度对测定结果有显著影响；根据 R 值大小，各因素
对脱色效果的影响为 C>A>B，即活性炭用量对脱色
效果影响最大，其次是温度，影响最小的是脱色时
表 4 正交试验方差分析及结果表
Tab.4 Variance analysis of the orthogonal test
Soruces of variation SS df MS F P
Temperature/℃ 0.003 2 0.002 20.643 <0.05
t / min 0.001 2 0.000 3.253 >0.05
Activated carbon/% 0.177 2 0.088 1 100.402 <0.05
Error 0.000 2 0.000
F0.05(2,2)=19

间，最佳工艺条件为 C3A3B1，即活性炭添加量为
3%、温度为 60 ℃，时间为 40 min。

4 结 论
通过对比几组脱色工艺，选择活性炭作为发酵
培养猪苓菌丝体粗多糖液的脱色剂，进一步优化了
活性炭脱色的工艺条件，对多糖液在紫外可见光范
围下扫描，选取 250 nm 作为检测波长，用正交法
确定了脱色的最佳工艺条件为：温度为 60 ℃，时
间为 40 min，活性炭添加量为 3%。

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（收稿日期：2008-03-27）


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