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变色疣柄牛肝菌子实体水溶性粗多糖的提取方法



全 文 :收稿日期:2006-11-20
基金项目:西藏自治区科技厅资助项目(200568)
作者简介:陈芝兰(1965-), 女 , 四川绵阳人 , 教授 , 研究方
向:土壤微生物学 , 食用菌栽培学。发表论文 20
余篇。
变色疣柄牛肝菌子实体水溶性粗多糖的提取方法
陈芝兰a,张涪平b,熊 伟c,田发益a,钟国辉a, 钟政昌a,杨 爽a
(西藏农牧学院 a.生物中心;b.农学系;c.公共基础部 ,西藏 林芝 860000)
摘 要 试验就变色疣柄牛肝菌多糖的提取方法进行了初浅探索 ,结果表明变色疣柄牛肝菌干燥子实体萃取粗多糖
较佳的条件为:粒度以粉碎 60目筛 、提取剂为蒸馏水 、选择菌盖 、选择料水比为 1∶35(W/V)、沉淀剂达到 85%的乙醇
浓度 、萃取温度选择在 80℃、萃取时间为 3 h、提取 2次可得到粗多糖 3% ~ 5%。正交试验表明影响变色疣柄牛肝菌
多糖得率的主次因素为乙醇浓度 、提取温度、提取时间 、料水比, 各因素的最佳配合 、最优工艺为 A3B2C1D3 ,即乙醇浓
度为 85%、温度 80 ℃、时间 3 h、料水比为 1∶15,在此条件下多糖得率为 5.008%, 提取粗多糖含量在 47.995%。
关键词 变色疣柄牛肝菌;多糖;提取
中图分类号:S646.3   文献标识码:A   文章编号:1006-9690(2007)04-0047-03
  变色疣柄牛肝菌 LeccinumvaricolorWathing,是
树木的外生菌根真菌 ,属伞菌目(Agaricales)、牛肝
菌科(Boletaceae)。夏秋季群生或散生在西藏波密 、
林芝 、米林等地海拔 2 700 ~ 3 800 m阔叶等混交林
地上 ,其个体大 、肉厚 、味较好 ,其外形与疣柄牛肝菌
很相似 ,但具有菌肉受伤在盖部和柄上变粉红色 ,而
基部变蓝绿色的特点 [ 1] 。是林芝地区林下分布较
广 、数量较大的野生菌类 ,有关变色疣柄牛肝菌的有
效成分 、多糖的含量和组分未见报道。食用菌胞内
多糖是其有效活性成分之一[ 2] 。影响真菌胞内多
糖提取得率的因素很多 [ 3] ,如提取溶剂的选择 、提
取温度 、提取时间等 ,必须通过大量实验进行探索才
能确定最佳工艺参数 ,文中以西藏林芝野生变色疣
柄牛肝菌为材料 ,研究了提取温度 、时间 、加水倍数
等因素对变色疣柄牛肝菌多糖提取率的影响 ,为进
一步研究变色疣柄牛肝菌多糖的化学结构和生物活
性提供基础资料 。
1 材料与方法
1.1 子实体
变色疣柄牛肝菌 LeccinumvaricolorWathing子
实体为新鲜无病虫害子实体 , 采于西藏林芝八一 ,
60 ℃烘干。
1.2 试剂
氯仿 、正丁醇 、无水乙醇 、丙酮 、HCl、NaOH,所
用试剂均为分析纯 。
1.3 仪器 
单联水浴锅 、干燥箱 、电子天平 、离心机 、旋转蒸
发仪 。
1.4 多糖提取技术路线
子实体 +浸提剂 、水浴(80 ℃)保温 2 h、离心过
滤 、滤液 、减压浓缩 、Sevage法脱蛋白 、 70%乙醇沉
淀 、4 ℃静置 12 h、过滤 、冷冻干燥 、粗多糖。
1.5 粗多糖得率计算
粗多糖得率 =粗提物质量 /原料质量 ×100%
1.6 变色疣柄牛肝菌提取多糖纯度测定
测定方法采用蒽酮比色法 [ 4] 。制作标准曲线 ,
将标准液在 λmax=620 nm处测定其吸收度 ,以吸光
度(A值)为纵坐标 ,糖浓度(C, μg/mL)为横坐标得
标准曲线 ,以 A对葡萄糖浓度 C回归 ,得方程:C=
82.73.OD+2.657 , R=0.998 2, 测定量在 10 ~
60 μg/mL浓度范围内有良好的线性关系;将粗多
糖 ,加热水溶解至 100 mL取 2 mL按蒽酮比色法[ 4]
测定 OD620值 ,根据葡萄糖标准曲线求出其对应的总
糖含量 C,根据以下公式换算出多糖含量 ,多糖含量
(%)=[ (C×102 ×10-6)/W] ×100%,式中:W为
粗多糖粉末重(g);102为稀释倍数;10-6为微克与
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第 26卷第 4期
2007年 8月               中 国 野 生 植 物 资 源ChineseWildPlantResources            Vol.26 No.4Aug.2007
克的单位换算因子。
2 结 果
2.1 不同子实体部位对粗多糖得率的影响
采用 10 g变色疣柄牛肝菌菌盖 、菌柄及混合部
位以 1∶15料水比 , 80 ℃水浴保温 2 h提取多糖 ,结
果菌盖 、菌柄 、各部位混合的多糖得率分别为
5.08%、2.92%、4.61%。以菌盖多糖得率为最高。
2.2 不同预处理方式对变色疣柄牛肝菌子实体多
糖得率的影响
据报道 ,食用菌中多糖主要存在于细胞壁 ,子
实体多糖提取前需要进行预处理 ,而不同的预处
理对多糖得率的影响不同 。为了比较不同的预处
理对变色疣柄牛肝菌多糖得率的影响 ,将剪碎后
的子实体碎片与烘干经粉碎后过 60目的粉末在
相同的条件下进行多糖提取比较 ,以判断不同预
处理对多糖得率的影响结果表明 ,剪碎和粉碎的
多糖得率分别为 2.69%和 3.48%。粉碎处理子
实体多糖得率大 ,由于多糖主要存在于子实体细
胞壁 ,较细的颗粒有利于多糖的浸出 ,但给后面的
分离过滤造成困难 [ 5] 。
2.3 提取剂性质对粗多糖得率的影响
分别以 0.5 mol/LNaOH溶液 、 0.3 mol/LHCl
溶液 、蒸馏水作提取剂 ,对变色疣柄牛肝菌子实体进
行浸提 ,多糖得率分别为 1.63%、2.23%和 3.56%。
在实验中发现 ,用 NaOH和 HCl溶液作浸提剂 ,浸提
达到完全所需的时间较蒸馏水稍短 ,蒸馏水提取的
粗多糖得率明显较前二者高 ,这是因为稀酸 、稀碱在
浓度因子难于控制的情况下易使变色疣柄牛肝菌多
糖发生糖苷键断裂[ 6] ,使部分多糖发生水解而减少
了提取得率 。因此采用蒸馏水作提取剂较易操作 ,
并利于提高多糖得率 ,故以下试验中均以蒸馏水作
为提取剂。
2.4 不同提取次数与多糖得率的关系
称取 10 g干料 、料水比 1∶15、80 ℃提取 2 h,提
取次数分别为 1、2、3、4次 ,其多糖得率结果表明(见
表 1):提取 1次 ,即能提取 63.014%的多糖;提取 2
次 ,能将 96.446%以上的水溶性多糖提出来 ,而第
3、4次提取对多糖得率的提高并没有帮助。
表 1 不同提取次数对子实体多糖提取的影响
提取次数 1 2 3 4 总计
多糖得率 /% 2.869 1.522 0.123 0.039 4.553
提取量 /% 63.014 33.432 2.702 0.857
2.5 几种提取因素对子实体多糖得率的影响
2.5.1 料水比对多糖得率的影响  料水比对提取
效果有较大的影响。若其它提取条件相同 ,不同加
水量对多糖得率的试验结果见表 2。表 2说明了不
同的料水比与提取效率的关系 ,原料∶蒸馏水(W∶
V)=1∶35 ~ 1∶45时效果较好 。因此 ,在浸提过程中
应考虑加水量 ,若浸出液太多 ,不利于以后的分离;
若太少 ,提取液粘稠 ,提取不彻底 。
表 2 几种提取因素对多糖得率的影响
提取因素 处理 多糖得率 /%
提取
因素 处理
多糖
得率 /%
料水比
/(W/V)
1∶15 2.781 60 2.428
1∶25 2.888 提取温度 /℃ 70 2.636
1∶35 3.019 80 3.303
1∶45 3.106 90 2.749
提取时
间 /h
1 2.625 55 1.593
2 3.024 乙醇浓度 /% 65 1.718
3 3.040 75 2.398
4 3.047 85 4.573
2.5.2 提取温度对多糖得率的影响 采用不同的
实验温度测定多糖提取得率(见表 2)。从表 2可以
看出 ,在 60 ~ 80 ℃多糖得率随提取温度的升高 ,而
迅速增加 ,提取较为合适 。因为温度过低 ,溶剂的渗
透能力和溶解能力降低 ,多糖不能有效溶出;温度
90 ℃,多糖得率降低 ,导致多糖裂解 ,使多糖得率大
幅度下降 [ 7] 。
2.5.3 提取时间对多糖得率的影响  提取时间也
是影响多糖提取的直接因素之一 ,从表 2可以看出当
提取时间在 1 ~ 3 h变化时多糖得率的变化非常大 ,
提取时间增多 ,多糖得率快速增加 ,而提取时间在 3
~ 4 h变化时多糖得率虽然也随着时间的增加而增
加 ,但斜率明显降低。说明开始时干燥子实体需要一
段时间吸水软化 ,故萃取量较小;软化后 ,因为胞内溶
液与萃取液中粗多糖浓度差很大 ,扩散进行很快 ,单
位时间内粗多糖萃取量较多 ,萃取量加大;但随着粗
多糖浓度降低 ,扩散速度减慢 ,粗多糖萃取量也就减
少。提取时间以 3 h为宜。
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                     中 国 野 生 植 物 资 源                第 26卷
2.5.4 不同乙醇浓度对多糖得率的影响 用乙醇
沉淀法提取多糖时 ,乙醇的浓度对多糖的影响很大。
一般情况下 ,多糖的分子量越大 ,被沉淀下来所需的
乙醇浓度就越小;乙醇浓度越大 ,沉淀下来的多糖分
子量越小 ,多糖得率越高[ 8] 。在温度 、料水比 、提取时
间不变的情况下选择不同乙醇浓度提取多糖 ,比较多
糖得率 ,乙醇浓度以 75% ~ 85%为宜(见表 2)。
2.6 变色疣柄牛肝菌子实体水溶性多糖提取工艺
的优化
在单因子实验的基础上 ,设计了正交试验以优
化变色疣柄牛肝菌多糖提取工艺。选择提取时间 、
料水比 、提取温度 、乙醇浓度四个对多糖提取影响较
大的因素 ,按 L9 (34)设计四因素 、三水平的正交试
验 [ 9] (见表 3、4)。
表 3 正交实验因素和水平表 L9(34)
水平 提取时间 /h(A)
提取温
度 /℃(B)
料水比
/(W/V)(C)
乙醇浓
度 /%(D)
1 1 70 15 65
2 2 80 25 75
3 3 90 35 85
表 4 L9(34)实验方案与结果
试验

时间 /h
(A)
温度
/℃(B)
料水比
/(W/V)(C)
乙醇浓
度 /%(D)
多糖得
率 /%
1 1 1 1 1 1.072
2 1 2 2 2 2.525
3 1 3 3 3 4.278
4 2 1 2 3 4.433
5 2 2 3 1 2.375
6 2 3 1 2 2.264
7 3 1 3 2 2.405
8 3 2 1 3 5.008
9 3 3 2 1 1.706
K1 7.875 7.909 8.344 5.153
K2 9.071 9.908 8.663 7.193
K3 9.119 8.248 9.058 13.719
k1 2.625 2.636 2.781 1.718
k2 3.024 3.303 2.888 2.398
k3 3.040 2.749 3.019 4.573
R 0.415 0.666 0.238 2.855
 注:其中 K值为各因子的多糖的多糖得率总和;k为各因
子多糖得率的平均值;R为极差。
  由表 4可见 A、B、C、D各因子的主次关系为:D
>B>A>C;根据分析结果 ,优化工艺的条件为
A3B2C1D3 ,即为乙醇浓度为 85%、温度 80 ℃、时间 3
h、料水比为 1 ∶15, 在此条件下多糖得率为
5.008 2%,提取粗多糖多糖含量在 47.995%。
3 小结与讨论
(1)实验表明变色疣柄牛肝菌干燥子实体萃取
粗多糖较佳的条件为:粒度以粉碎 60目筛 、提取剂
为蒸馏水 、选择菌盖 、选择料水比为 1∶35(W/V)、沉
淀剂达到 85%的乙醇浓度 、萃取温度选择在 80 ℃、
萃取时间为 3 h、提取 2次可得到粗多糖 3% ~ 5%。
(2)实验表明不同预处理方式 、提取溶剂 、乙醇
浓度 、提取时间 、料水比 、提取温度对变色疣柄牛肝
菌多糖得率都有相当大的影响。影响变色疣柄牛肝
菌多糖得率的主次因素为乙醇浓度 、提取温度 、提取
时间 、料水比 ,各因素的最佳配合 、最优工艺为乙醇
浓度为 85%、温度 80 ℃、时间 3 h、料水比为 1∶15,
在此条件下多糖得率为 5.008%,提取粗多糖含量
在 47.995%。
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第 4期               陈芝兰 , 等:变色疣柄牛肝菌子实体水溶性粗多糖的提取方法