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正交设计优化野生牛肝菌多糖提取及含量测定



全 文 :《食品工业》2011年第4期
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工艺技术
野生牛肝菌(Natural Boletus sp.),又名大脚菇[1],
是世界珍贵的食用菌,具有很高的食用价值和药用价
值。研究表明,牛肝菌富含蛋白质、维生素、多糖、
氨基酸和各种矿质元素[2-4],其中多糖具有增强免疫
活性、抗衰老、抗肿瘤、抗病毒、抗突变、抗辐射
和降血压等功能[5]。食用菌子实体多糖提取方法主要
有热水浸提法、酶提法、微波辅助、超声波辅助等
[6-11],测定多糖含量常采用苯酚-硫酸比色法[12],但影
响多糖提取及含量测定的因素较多,对不同的多糖物
质,其检测的最佳显色条件也不同[13]。本试验采用热
水浸提法,用正交设计L16(44)优选野生牛肝菌多糖提
取方法;采用单因素设计研究苯酚-硫酸法测定秦巴
山区野生牛肝菌多糖含量的条件,旨在对野生牛肝菌
多糖提取工艺及含量测定方法进行优化。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
野生牛肝菌:采于秦巴山区的冠林之中;无水乙
醇、苯酚、浓硫酸、葡萄糖均为分析纯;SP-1901紫
外可见分光光度计:上海光谱仪器有限公司;DK-98-
IIA恒温水浴锅:天津泰斯特仪器有限公司;电子天
平:北京赛多利斯仪器有限公司。
1.2 牛肝菌多糖提取正交设计(L16(44 ))
采用四因素四水平(L16(44 ))正交试验设计多糖提
取工艺。称取16份粉碎干燥的牛肝菌各4 g,分别放
入50 mL锥形瓶中,进行水提,分别考察最佳水提温
度、水提时间、料液比和水提次数对多糖提取的影
响。水提液静置过夜,过滤,浓缩,用80%乙醇醇沉
过滤,粗品即为多糖。
1.3 牛肝菌多糖的含量测定
1.3.1 葡萄糖标准曲线
配制0.1 mg/mL的葡萄糖标准储备液,分别取0,
0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.2 mL于6支具塞试管中,
加蒸馏水定容至2 mL,加15%苯酚0.6 mL,摇匀,
再加浓硫酸4.0 mL,摇匀,放置10 min,30℃的水浴
加热20 min,490 nm波长处测定吸光度,以葡萄糖
浓度(mg/mL)为横坐标(x),吸光度为纵坐标(y)绘制
葡萄糖标准曲线,得线性回归方程y=8.67x-0.1051,
R2=0.9993。
1.3.2 苯酚-硫酸法测定多糖含量
准确称取已提取的多糖,溶解于250 mL容量瓶
中,取1 mL溶液,按1.3.1项下加入苯酚和浓硫酸,在
490 nm波长处下测定吸光度,根据回归方程计算多糖
含量。
2 结果与分析
2.1 多糖提取工艺的正交设计优化
从表1看出:主效应:水提温度>水提时间>水
提次数>料液比;次效应:温度95℃>100℃> 90℃
>80℃;提取时间4 h>3 h>6 h>5 h;料液比1∶10 > 1∶
正交设计优化野生牛肝菌多糖提取及含量测定
谢娟平,杨娥
安康学院 (安康 725000)
摘 要 研究秦巴山区野生牛肝菌多糖提取最佳工艺及含量测定最佳方法。采用L16 (44 )正交试验优
化水提取牛肝菌多糖的工艺条件;采用单因素设计研究苯酚-硫酸法测定多糖的最佳条件。结果显
示:提取牛肝菌多糖和含量测定的最佳工艺为:温度95℃,水提时间4 h,料液比1∶10;测定多糖
的最佳条件为15%苯酚0.6 mL,浓硫酸4.0 mL。采用本试验方法可以充分提取牛肝菌多糖,秦巴山
区野生牛肝菌多糖含量达到4.5%。
关键词 野生牛肝菌;多糖;正交试验;苯酚-硫酸法
Study on Extraction and Determination of Polysaccharide from
Boletus by Orthogonal Test
Xie Juan-ping,Yang E
Ankang University (Ankang 725000)
Abstract Study the conditions on extraction and determination of polysaccharide from Boletus.
Optimization the conditions of polysaccharide extraction used the orthogonal test; Optimization conditions
of polysaccharide determination with phenol-sulfuric acid used affect factor. Results showed: the optimum
conditions of extraction and determination polysaccharides is: temperature 95 ℃, water extraction time 4 h,
solid to liquid ratio of 1∶10. Optimization conditions of determination is 15% Phenol 0.6 mL, sulfuric acid
4.0 mL. The polysaccharide can be extracted from Boletus of Qinling Mountain area by this experimental
process, polysaccharide content is 4.5% in Boletus.
Keywords wild Boletus;polysaccharide;orthogonal test;phenol-sulfuric acid
基金项目:安康学院高层次人才启动经费资助项目
(AYQDZR200801)
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《食品工业》2011年第4期
工艺技术
40 > 1∶30 >1∶20;提取次数 3次> 4次>1次>2次。最
佳提取工艺为A3B2C1D3。
2.2 苯酚-硫酸法测定多糖方法优化
2.2.1 最大吸收波长的选择
吸收葡萄糖标准溶液和牛肝菌溶液,按测定方法制
备待测溶液,全波长扫描,如图1和图2,从图中可以
看出标准葡萄糖溶液和牛肝菌多糖溶液的最大吸收光
波长相同,故采用490 nm波长测定牛肝菌多糖含量。
2.2.2 苯酚用量的选择
在其他条件不变的情况下,取葡萄糖标准溶液
7份,分别加入15%苯酚0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,
1.2,1.4 mL,按1.3.2项下操作,进行测定多糖的吸光
度,结果如表2。由表2可见,用15%苯酚0.6 mL时多
糖吸光度最大,因此选择0.6 mL为宜。
2.2.3 硫酸用量的选择
在其他条件不变的情况下,取葡萄糖标准溶液4
份,各加入15%苯酚0.6 mL,分别加入硫酸6,5,4,
3 mL,按1.3.2项操作,测定吸光度,结果见表3。
从表3看出,浓硫酸用量4.0 mL时多糖的吸光度
最大,因此显色时选择浓硫酸用量4.0 mL为宜。
2.3 验证试验
用正交试验筛选的最佳工艺浸提牛肝菌,平行
做3组,测定提取物及牛肝菌中的多糖含量,与正交
试验最佳工艺组所测多糖含量进行比较。结果提取
物中的多糖含量分别为54.09%,61.39%和57.66%,
牛肝菌原植物中的多糖含量分别为4.27%,4.85%和
4.55%,三组数值比较稳定,与最佳提取工艺10号试
验相当,表明利用本优化工艺进行牛杆菌多糖的提取
是可行的。
3 结论
3.1 试验采用正交设计L16(44)水浸提取法设计牛肝菌
多糖的最佳提取工艺为:温度95℃,浸提4 h,料液比
1∶10,浸提3次。
3.2 用苯酚-硫酸法对多糖的含量进行测定,影响该
法显色的因素较多,对不同多糖物质,其最佳显色条
件不同。试验结果表明最佳显色条件为15%的苯酚0.6
mL,浓硫酸4 mL。
参考文献
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食用菌,2006,6 : 7-9.
[8] 郑晓东.Mehenmeder AMA li.姬松茸多糖提取工艺的优化
15%苯酚
/mL 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
吸光度 0.2662 0.2900 0.2994 0.2588 0.2340 0.2677 0.1768
表1 四因素四水平L16(44 )正交试验极差分析
试验

影响因素 多糖含量 /%
A温
度/℃
B时
间/h
C料
液比
D次
数 第一组 第二组
合计
∑i
01 1(80) 1(3) 1(10) 1(1) 1.660 1.590 3.250
02 1 2(4) 2(20) 2(2) 1.080 1.280 2.360
03 1 3(5) 3(30) 3(3) 1.400 1.230 2.630
04 1 4(6) 4(40) 4(4) 1.370 1.210 2.580
05 2() 1 2 3 1.750 1.530 3.280
06 2 2 3 4 2.790 2.260 5.050
07 2 3 4 1 1.730 1.990 3.720
08 2 4 1 2 1.300 1.020 2.320
09 3() 1 4 2 3.410 3.100 6.510
10 3 2 1 3 5.130 4.750 9.880
11 3 4 2 1 3.200 2.160 5.360
12 3 3 3 4 1.930 1.610 3.540
13 4() 1 3 4 3.360 3.120 6.480
14 4 2 4 2 3.330 2.880 6.210
15 4 3 1 1 2.740 2.520 5.260
16 4 4 2 3 3.300 3.260 6.560
∑(1) 10.82 19.52 20.71 17.59
∑(2) 14.37 23.50 17.56 17.40
∑(3) 25.29 15.15 17.70 22.35
∑(4) 24.51 16.82 19.02 17.65
∑(1)平 2.705 4.880 5.178 4.398
∑(2)平 3.592 5.875 4.390 4.350
∑(3)平 6.322 3.788 4.425 5.588
∑(4)平 6.128 4.205 4.755 4.412
极差 3.617 2.087 0.753 1.238
图1 葡萄糖标准溶液扫描图
图2 牛肝菌多糖溶液扫描图
表2 苯酚用量对试验的影响
表3 硫酸用量对试验的影响
硫酸 / mL 6.0 5.0 4.0 3.0
吸光度 0.3404 0.3317 0.3490 0.3462