全 文 ：2(] 09年
广东微且元素科学
C U A NGD O G NWE l l A G Y NU A NS U KE X UE 第 16 卷第 1 期
文章编号 : 1 6 0 0一 4 6 X ( 2( 0刃 ) n 一 07 2一 6 0
木蹄多糖提取工艺研究
王志江 ` 刘碧峰 , 魏红福 ,
( 1
. 浙江万里学院生物与环境学院 , 浙江 宁波 31 51 0 ;
2
. 西 南科技大学生命科学与工程学院 , 四川 绵阳 62 101 0)
摘 要 : 通过对木蹄多糖提取得率有影响的子实体粉末颗粒大小 、 料水 比 、 提取温度和提取时间
进行的单因素研究 , 其中对料水比 、 提取温度和提取时间 3 个因素采用应用响应面法进行了优化 ,
确定了木蹄子实体多糖的最佳提取工艺条件 : 子实体粉末颗粒 60 目 , 料水比 1 : 42 . 92 , 提取温度
8 8
.
9 2 ℃ , 提取时间 3 . 92 h , 多糖得率达到 5 . 68 % 。
关键词 : 木蹄多糖 ; 响应面法
中图分类号 : R 2 84 . 2 文献标识码 : A
木蹄 ( oF ~ fo me 瓜a ir us )
, 又称木蹄层孔菌 , 是担子菌亚门非褶菌 目多孔菌科层孔菌属的一
类大型木腐真菌 , 其子实体和菌丝体中都含有许多具有生物活性的物质 , 具有抗肿瘤和免疫刺激
的多糖就是其中的代表性物质「’ 一 ’ 〕 。 在中国和其它亚洲国家 , 木蹄作为药物广泛用于治疗肝硬
化 、 癌症 、 口腔溃疡 、 肠胃失调 、 发炎和各种感冒等疾病「4 一 6」。 国内外对木蹄的研究结果表明 ,
木蹄具有显著抑制肿瘤细胞生长 、 增强机体免疫功能和抗氧化等功效 〔7 一 ’ “ 〕。 因此 , 对于寻求治
疗肿瘤的天然药物来说 , 木蹄是最有希望的物质之一 。 本文利用木蹄子实体作为原料 , 研究木蹄
多糖的提取工艺 , 以期为木蹄的深度开发打下基础 。
1 材料与方法
1
.
1 材 料
木蹄子实体 。
L Z 实验方法
1
.
2
.
1 多糖提取工艺流程 木蹄子实体 。 干燥至恒质量 ( 60 ℃ ) 。 粉碎 。 过标准筛 * 称质
量 。 热水提取 。 离心 ( 4 5 0 0 r/ m i n , 10 m i n ) 。 上清液真空浓缩 (真空度 0 . 0 9 一 。一 0 M P a , 4 5
℃ ) 。 乙醇沉淀 。 离心 ( 4 50 r/ m in , 10 而 n) 、 干燥 (60 ℃ ) 、 粗多糖
1
.
2
.
2 糖含量的测定 总糖含量的测定采用苯酚 一 硫酸法 {川 。 还原糖含量的测定采用 3 , 5 -
二硝基水杨酸 ( D N s )法 [川 。
1
.
2
.
3 多糖得率计算
多糖得率 二 (多糖含量 / 原料质量 ) x 10 % 二 (总糖含量 一 还原糖含量 ) / 原料质量 x 10 %
1
.
2
.
4 单因素试验
( 1) 颗粒大小对多糖得率的影响 分别称取 40 、 60 、 80 目的木蹄子实体粉末 1 9 , 料水比
收稿日期 : 2X() 9 一 09 一 17
作者简介 : 王志江 ( 19 78 一 ) , 男 , 浙江人 , 讲师 , 研究方向 : 生物物质分离。 E 一 m ial : w an 咧 19 98 @ ~
.
de u
.
cn
DOI : 10. 16755 /j . cnki . i ssn. 1006 -446x . 2009. 11. 012
2 09 年
广东微最元素科学
GU A N G DO N G W l l J A N G Y UA N SU K X E EU E第 6 1卷第 fl 期
1: 2 0加人蒸馏水 , 在 10 ℃下水浴提取 3 h , 离心后取上清液测定多糖得率 。
( 2 ) 料水比对多糖得率的影响 称取 60 目的木蹄子实体粉末 1 9 , 共 5 组 , 按料水比 1 : 10 、
1 : 20
、
1 : 30
、
1 : 40
、
l : 50 加人蒸馏水 , 在 10 ℃ 下水浴提取 3 h , 离心后取上清液测多糖得
率 。
( 3) 提取温度对多糖得率的影响 称取 60 目的木蹄子实体粉末 1 9 , 共 5 组 , 按料水比
1 : 3 0加人蒸馏水 , 分别在 60 、 70 、 80 、 90 、 10 ℃ 的水浴温度下提取 3 h , 离心后取上清液测定
总糖和还原糖的含量 , 计算多糖的得率 。
( 4 ) 提取时间对多糖得率的影响 称取 60 目的木蹄子实体粉末 1 9 , 共 4 组 , 按料水比
l : 30 加人蒸馏水 , 在 10 ℃ 的温度下分别提取 1 、 3 、 5 、 7 h , 分别离心后 , 取上清液测多糖得
率 。
1
.
2
.
5 响应面法的设计 根据 oB x 一 B en hkn en 的试验设计原理 , 综合单因素试验结果 , 对多糖
提取率有显著影响的料水比 ( A ) 、 提取温度 ( B )和提取时间 ( C ) 3 个因素进行优化 。 对 3 个因素
作如下变换 : x , = ( A 一 4 0 ) / 10 、 x : 二 ( B 一 9 0 ) / 10 、 x 3 二 ( C 一 4 ) l/ , 以多糖提取率为响应值 ( y ) ,
模型选用二次方程 , 采用 eD is gn 一 xE ep rt 软件进行统计分析 。 试验因素水平及编码见表 l[ ” 〕。
表 1 因素水平编码表
T
a b le 1 hT
e
fac
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osr an d
e o d e le v e l of ex P
e ir m e n t
水 平因 素 编 码—一 1 0 1A 料液比 x , l : 30 1 : 4 0 1 : 50B 温度 /℃ x : 80 9() 100C 时间 / h x 3 3 4 52 结果与讨论2 . 1 单因素试验2 . 1 . 1 颗粒大小对多糖得率的影响 如图 l 所示 , 40 、 60 和 80 目 3 种不同粒径的木蹄子实体颗粒对多糖得率的影响结果表明 , 原料颗粒越小 , 多糖的得率越高 。 80 目颗粒与 60 目颗粒相比 ,多糖得率增加很少 , 但是颗粒太小 , 会给后面的固液分离造成困难 。 因此 , 颗粒的大小控制在6 0 目较为适宜 。2 . 1 . 2 料水比对多糖得率的影响 不同料水比对多糖得率的影响结果见图 2 。 结果表明 , 料水比对多糖的得率有很大的影响 。 在料水比从 1 : 10 增加到 1 : 30 时 , 多糖的得率迅速增加 , 在料水比达到 1 : 30 后 , 多糖得率增加平缓 , 而在料水比达到 l : 40 以后继续增大料水比 , 多糖得率基本没有增加 , 但料水比增大 , 会造成料液浓缩负担增加 , 因此 , 料水 比控制在 1 : 40 较为合适 。
2
.
1
.
3 提取温度对多糖得率的影响 不同提取温度对多糖得率的影响见图 3 。 提取温度对多糖
提取率影响显著 。 随着提取温度的不断增加 , 多糖的得率也显著增加 。 但是温度过高 , 多糖的得
率反而下降 , 可能是高温条件下部分多糖水解的结果 。 因此 , 提取温度控制在 90 ℃为宜 , 此时
的多糖得率为 5 . 4% 。
209 0年
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G U AN G D ON G W I ELI N G AY UN AS UK EXU E 第 6 1卷第 1期
享、哥驶粪铂享、哥驶蟾钱
6 0
颗粒粒径 /目
l
:
10
F ig Z
l : 2 0 1 :3 0 1:4 0 1 : 50
料水 比
图 , 颗粒大小对多糖得率的影响
Fi g 1 hT
e e
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e t o f p o w d e r s i z e o n th e
y i e l d Of p o lv s a e e h a ir d e s
图 2 料水比对多糖得率的影响
hT
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e t o f ar t io o f m a t e ir a l t o w a t e r
o n th e v i e ld o f p o l y s a e e h iar d
e s
2
.
1
.
4 提取时间对多糖得率的影响 图 4所示为不同提取时间对多糖得率的影响 。 从图中可见 ,
在提取时间小于 4 h 时 , 随着提取时间的延长 , 多糖的得率逐渐增加 , 提取时间在 4 h 时 , 多糖
得率最大 , 当提取时间超过 4 h 时 , 多糖得率随着时间延长逐渐降低 , 可能是多糖部分水解引起
的 , 因此 , 提取时间控制在 4 h 较好 。
6 r
享、哥沙犯摘
八、à
2
享、褂骤奥姚
6 0 7 0 80 90 l 0()
提取 温度 /℃
l 2 3 4 5
提取时间小
图 3 提取温度对多糖得率的影响
F ig 3 hT
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e t o f
e x
actr
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o n t e m p e r a t u er
o n ht e y i e ld Of p ol y s a e e h a ir d e s
图 4 提取时间对多糖得率的影响
Fi g 4 hT
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e t o f e x tr a e t io n t im e o n
th
e y i e ld o f p o ly
s a e e
h
a ir d e s
2
.
2 响应面法试验结果
2
.
2
.
1 响应面法试验结果及回归方程 1 一 12 号是析因试验 , 13 一 巧 号是中心点试验 。 试验结
果见表 2 。 回归方程为 :
J = 5
.
6 6 + 0
.
14 x
l 一 0 . 的6 二 2一 0 . o 3 s x 。 + 0 .撇 5 x l x Z一 0 . 仍 x . x 3一 0 . 1 1 x Z x 3一 0 . 抖 x :一 0 . 钓 x ; -
.0 26 式
·
2 9
·
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G UA N G D ON G W E ILI AN C Y L A N SU KE X U E 第 16 卷第 1 期
表 2 试验设计及试验结果
Ta b l
e
2 T h
e de s ign
a n re ds ul ts o f ex P
e r m ie n t s
试验号 多糖得率/ %
l 一 1 一 1 0 4 .95
一 1 5 .2 3
一 1 4 .81
5
.
1 0
nUCùl111
, .1
0
nU
一
,l,1ǎ1à
0
一 1 4 . 95
5
.
34
一 1 5 . 0 8
0
一 1
l
5
.
2 7
5
.
1 1
一 1
5
.
07
5
.
1 4
4
.
68
5
.
67
5
.
65
10OC
ù
o
n曰
23456798104
15 0 0 0 5
.
60
2
.
2
.
2 回归方程方差分析 回归方程方差分析见表 3 。
表 3 实验结果方差分析表
T
a b l e 3 V iar
a n e e
an al y
s i s of e xP
e ir m e n alt er
s ul t s
方差来源
x l
劣 2
劣 3
劣一 劣 2
戈一 劣 3
x Z x 3
x l x :
x Z x Z
劣 3 劣 3
残差
失拟
模型
纯误差
总和
平方和 自由度 均 方 F值 P r > F
0
.
(X又 6
0
.
022 5
0
.
260 0
0
.
954 6
0
.
284 8
0
.
053 5
0
.
002 7
0
.
0朋 3
0
.
00 1 8
显著性
0
.
17
0
.
07 4
0
.
0 1 1
2
.
5 0() x 10一
5
0
.
0 1 0
0
. 以 4
0
.
2 1
0
.
5 9
0
.
2 5
0
.
0 35
0
.
029
1
.
23
6
.
20() x 10一
3
1
.
26
0
.
17
0
.
07 4
0
.
0 1 1
2
.
50() x 10一
5
0
.
0 10
0
. 《只4
0
.
2 1
0
.
59
0
.
2 5
6
.
9 75 x 1 0一 3
9
.
5 58 x 10一 3
0
.
14
3
.
1X() x 10一 3
23
.
70
10
.
63
1
.
6 1
3
.
584 x 10一 3
1
.
4 3
6
.
32
30
.
17
84
.
17
36
.
13
3
.
08
19
.
54
0
.
254 4
0
.
X() 2 2
l 4
注 : * 为显著 ( 尸 < 0 . 05 ) ; * * 为极显著 (尸 < 0 . 0 1 ) 。
·
3 0
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G U A NG D ( ) NG WF l l J A入G U YA N SU K EX L E 第 16 卷第 1 期
由表 3 的显著性可知 , 温度显著 , 料水比和模型极显著 , 而且模型的失拟项不显著 , 表明该
方程对试验拟合情况好 , 试验误差小 , 因此试验采用此模型分析是可靠的 。 根据回归方程响应值
典型分析得多糖提取的最佳工艺条件为 : 料水比 1 : 42 . 92 , 提取温度 8 . 92 ℃ , 提取时间 3 . 92
h
, 在此条件下进行提取 , 由回归方程预测多糖得率为 5 . 69 % 。 采用此优化条件进行试验 , 实际
提取率为 5 . 68 % 。
2
.
2
.
3 两因素间的交互效应分析
( l) 温度和料水比交互效应 , 见图 5 。 ( 2) 时间和料水比交互效应 , 见图 6 。
图 5 料水比与温度对多糖得率的影响
F ig 5 hT
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e t Of e x恤 e t i o n t e m P e ar t u er a n d ar * 10 o f Fi g 6
m a et ir al t o w at e r o n th e y ie ld o f P o l y s a e e h iar d
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图 6 时间和料水比对多糖得率的影响
T h e e fe
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e x tar e t io n t im e a n d ar t io of m a t e ir a l
ot w a t e r o n ht e y ie l d o f p o ly s ac
e h iar d
e s
(3) 温度与时间交互效应 , 见图 7 。
图 5 一 图 7 反映了各因素及其相互作用
对响应值的影响。 从图中可见 , 料水比对多
糖的提取率的影响最为显著 , 随着料水比的
不断增大 , 多糖的提取率也随之增大 , 表现
为曲面较陡 , 而温度和时间的影响次之 , 表
现为曲面较为平缓 。
3 结 论
利用响应面分析法对木蹄子实体多糖提
取的工艺条件进行了研究 , 着重考察了料水
比 、 提取温度和提取时间 3 个因素对多糖得
率的影响 , 通过优化实验可以发现 , 料水比 iF g 7
是影响多糖得率的显著因素 , 并得到各因素
在一定条件变化范围内的规律 , 确定了木蹄
子实体多糖的最佳提取工艺条件为 : 子实体粉末颗粒
图 7 温度和时间对多糖得率的影响
Th
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e t Of e x tr a e t io n t e m p e r at u er a n d e x t ar e t io n
t im e o n th e y ie ld o f p o ly s a e e h a ir d e s
6 0 目 , 料水比 1 : 4 2 . 9 2 , 提取温度 8 8 . 9 2
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G U A NG DO NG W F l l JA NG Y U A NS U K E XU E 第 16 卷第 1 期
℃ , 提取时间 3 . 92 h , 在此条件下多糖得率达到 5 . 68 % 。
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