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牛肝菌多糖脱色方法的研究



全 文 :2010年
第 4期
2010
№4
辽 宁 林 业 科 技
Journal of Liaoning Forestry Science& Technology
多糖是生物体内除核酸和蛋白质以外的又一
类重要的生物分子,尤其是重要的信息分子,同时
多糖又是一种具有多种生物活性的天然糖蛋白类
物质,对人体有促免疫、提高对各种疾病抵抗力的
作用,也具有良好的抗辐射作用,可作为癌症病人
的放疗保护剂,是一种重要的生物活性物质,它广
泛存在于动物、植物、微生物细胞壁中[1]。美味牛肝
菌(Boletus edulis)又称大脚菇,是一种世界范围内分
布的食药兼用经济价值较高的真菌。我国各省均
有分布,西南地区产量较高,它含有多种氨基酸、维
生素、矿物质和多糖[2]。一般提取的真菌胞外多糖
有较深的颜色,存在的色素会给后续分离纯化、结
构分析及性质研究等方面带来负面影响,因此脱色
在多糖纯化过程中是非常重要的一步。活性炭具有
多孔结构,它能吸附糖液中的色素物质,具有脱色、
脱臭的良好效果,可以反复使用,成本低,适合工业
化生产的需要。因此本试验采用活性炭做脱色剂
对美味牛肝菌胞外多糖的脱色方法进行了研究。
1 材料与方法
1.1 材 料
美味牛肝菌购自中国科学院微生物所菌种保
藏中心。
1.2 方 法
①多糖含量测定。采用苯酚-硫酸法测定多糖
的含量[3]。
②粗多糖的提取。在无菌条件下,用直径为
10 mm的打孔器,在长满美味牛肝菌菌丝的培养皿
上打孔,无菌镊子夹取两片菌丝碟接种于盛有
100mL发酵培养基的三角瓶中,28℃、150 r/min恒
温振荡培养 6 d,取出用纱布过滤,弃去菌丝,合并
上清液,浓缩至原体积的 1/3,用 3倍体积 95%乙醇
沉淀,沉淀冷冻干燥,得到粗多糖(BeBEP)。
③脱色及测定方法 [4]。活性炭为黑色细微粉
末,具有惊人的比表面积(800~2 000 m2/g)[5],当被
脱除有色物质的分子直径小于或等于活性炭孔的
入口直径时,可被活性炭吸附而起到脱色的效果[6]。
用721型分光光度计在色素的最大吸收波长处
测其吸光度值[7,8]。分析表明:牛肝菌胞外多糖的最
大吸收峰 420 nm,故选 420 nm为测定波长。多糖
液为棕黄色或褐色,测其在 420 nm处的吸光度值
1.864,记脱色前OD420=1.864。
脱色率(%)=(1.864-OD420)÷1.864×100%
配制0.1%的粗多糖溶液,对影响脱色效果的4
个因素(活性炭用量、吸附时间、脱色温度、多糖溶
液pH)进行分析试验。用紫外分光光度计在420 nm
处测吸光值及多糖的含量,计算脱色率和多糖损失
率,选择最优的脱色条件。
2 结果与分析
2.1 活性炭用量对脱色效果的影响
将牛肝菌胞外粗多糖溶液 pH值调至 3.5,分别
加入不同用量的活性炭,30℃脱色2 h,比较不同活
性炭用量对脱色效果的影响。结果表明:随着活性
炭用量增大,脱色率提高,但是多糖损失率也随之
增加(图1)。综合考虑,在允许多糖损失率范围内,
1.5%的活性炭用量最为合适。
收稿日期:2009-11-16
牛肝菌多糖脱色方法的研究
纪纯阳,矫丽曼
(辽宁省杨树研究所,辽宁盖州 115200)
摘 要:用粉末状活性炭作为脱色剂,研究了活性炭用量、吸附时间、脱色温度、多糖溶液pH对美
味牛肝菌胞外多糖脱色效果的影响。结果得到了最佳的脱色工艺:30℃,多糖溶液pH值3.5,活性
炭用量1.5%,脱色时间2h。
关键词:美味牛肝菌;胞外多糖;活性炭;脱色
中图分类号:S727.4 文献标识码:A 文章编号:1001-1714(2010)04-0020-03
— 20 —
— 21—
2.2 吸附时间对脱色效果的影响
将牛肝菌胞外粗多糖溶液 pH值调至 3.5,加入
1.5%活性炭,30℃脱色,比较不同吸附时间对脱色
效果的影响,结果见图2。脱色2h之后脱色率增加
缓慢,此时活性炭已基本达到吸附饱和,故确定脱
色时间为2 h。
2.3 多糖溶液pH值对脱色效果的影响
将牛肝菌胞外粗多糖溶液调至不同 pH值,加
入 1.5%活性炭,30℃脱色 2 h,比较不同 pH值对脱
色效果的影响,结果见图3。
在 pH值≤3.5环境中,活性炭吸附能力很强,
可见溶液的酸性越强,脱色效果越好。当pH值>3.5
时,活性炭吸附效果很差,脱色率明显减小,同时多
糖损失率减小缓慢,故3.5是理想的脱色pH值。
2.4 脱色温度对脱色效果的影响
将牛肝菌胞外粗多糖溶液 pH值调至 3.5,加入
1.5%活性炭,脱色2 h,比较不同脱色温度对脱色效
果的影响,结果见图4。随着温度升高,溶液的脱色
率和多糖损失率都增加,故确定脱色温度为30℃。
2.5 正交试验
在单因素试验基础上,对活性炭用量、pH值和
脱色温度 3个因素进行正交试验,每个因素选 3个
水平,选用正交表L9(33)进行试验,吸附时间为 2h,
以脱色率与多糖损失率为考察指标。
各因素对牛肝菌胞外多糖溶液脱色效果影响
程度依次为活性炭>脱色温度>pH值,其中活性炭
用量对牛肝菌胞外多糖脱色率和多糖损失率的影
响均达到显著水平(表 1)。3因素的最优组合为活
性炭用量 1.5%,脱色温度 30 ℃,多糖溶液 pH值
3.5。
3 结论与讨论 (下转第35页)
图1 活性炭用量对脱色效果的影响
图2 不同吸附时间对脱色效果的影响
图3 多糖溶液pH值对脱色效果的影响
图4 不同脱色温度对脱色效果的影响
序 号
1
2
3
4
5
6
7
8
9








K1
K2
K3
k1
k2
k3
R
K1
K2
K3
k1
k2
k3
R
活性炭
(%)
1
1
1
1.5
1.5
1.5
2
2
2
162.62
220.40
263.15
54.21
73.47
87.72
33.51
45.20
70.90
36.09
15.07
23.63
12.03
11.60
pH值
2.5
3
3.5
2.5
3
3.5
2.5
3
3.5
211.47
216.10
218.60
70.49
72.03
72.87
2.38
51.90
52.18
48.11
17.30
17.39
16.04
1.36
温 度
(℃)
30
40
50
40
50
30
50
30
40
224.47
215.00
206.25
74.97
71.67
68.75
6.23
43.59
55.89
52.71
14.53
18.63
17.57
4.10
脱色率
(%)
56.92
53.40
52.30
72.10
71.50
76.80
82.45
91.20
89.50
多糖损失
率(%)
9.80
20.19
15.21
26.10
21.50
23.30
16.00
10.49
9.60
表1 多糖脱色正交试验极差分析
纪纯阳等:牛肝菌多糖脱色方法的研究第 4期 2010年
— 35 —
刘春芹等:辽宁沙化土地治理的研究第 4期 2010年
完整性,对缺带、断条的应及时更新;保持农防林体
系的连续性,对成、过熟林带,采伐前一个龄级应在
主副带阳侧栽植接替林带;未成林地一律禁止林粮
间作,目的是增加林地植被盖度尽快实现治理效
果;造林密度不宜过大,为草本植被生长预留空间,
一般林分郁闭度保持在 0.5~0.6,林分植被盖度保
持在85%以上,将会表现出较稳定的治理效果。
3.1.2 草地的沙化土地治理
草地是治理沙化土地的重要生物措施之一,同
时还具有提供饲草资源的双重功能。我省沙区的
草地以天然草地为主,占草地总面积的 90%,主要
分布在固定沙地类型中,一般地下水位较高或有轻
度盐碱。通过封育或人工促进更新提高草本盖度
和防护效能;通过人工改良等措施,提高单位面积
的产量和质量。
3.1.3 居民、工矿、河道等用地的沙化土地治理
按照技术标准,这类土地的利用类型属于非沙
化土地,但土地的本质还是沙化土地。在春秋季
节,沙区的居民点、厂矿和主要河流的漫滩内,依然
风沙四起。对于居民、工矿用地应结合新农村建设
工程实施全面治理,其中在考虑景观效果的同时,
更应注重草本植被对空旷地的覆盖作用,达到最终
的治理目的;我省沙区主要河道包括辽河、柳河和
大凌河,河道面积为 65 814hm²。河道总面积中根
据卫片判读有40%为裸沙河床,相当于一个中等沙
化县的沙化土地面积。依据相关法规,结合主要河
流洪水、年径流规律,由河道主管部门负责,春、秋
季节对河道裸沙河床实施人工播种固沙草种,如某
年固沙草本植被让洪水淤积,则另行播种,固定河
床沙地。
3.2 农艺措施
在沙区普及保护性耕作技术,对农田实行免耕
或尽可能减少土壤耕作,秋季保留作物秸秆、残茬
覆盖地表,减少土壤风蚀、水蚀,提高土壤肥力和抗
旱能力;在沙区尽可能减少非蓄根作物(如花生、红
薯和菊芋等)种植规模或限定连续种植空间规模;
粮食单产低而不稳、生态脆弱区域的耕地实行退耕
还林(草)。
3.3 政策、法律等保障措施
沙化土地治理是一项系统工程,要贯彻落实辽
宁省人民政府《关于进一步加强防沙治沙工作的实
施意见》,实施《辽宁省防沙治沙规划》(2006~
2010);落实各级政府、各有关单位防沙治沙责任
制;通过完善政策,活化机制,调动全社会力量参与
防沙治沙;实行以国家投入为主导,开拓多元投资
渠道;培育、发展沙产业实现治沙与致富相统一;依
法治沙,遏止边治理边破坏行为。
(责任编辑:苑 辉)
本试验用活性炭粉末对美味牛肝菌胞外多糖
进行脱色,确定最佳脱色工艺:30℃,多糖溶液 pH
值为 3.5,活性炭 1.5%,脱色 2 h。通过验证试验在
此条件下脱色率和多糖的损失率分别为 86.50%、
15.59%。
多糖作为一种重要的生物活性物质广泛应用
于生物、医药、食品等各个领域。多糖的分离纯化
是多糖研究中非常重要的一步。本试验主要对牛
肝菌胞外多糖脱色进行了研究,对牛肝菌多糖组
成、分子结构、生物活性及其机制方面还有待进一
步的研究,以期为美味牛肝菌多糖药用价值的研制
拓宽发展空间和途径。
参 考 文 献:
[1] 郑宝东,郑金贵,曾绍校.果蔬多糖的研究现状及应用前
景[J].食品科学,2003,24(1):152.
[2] 李泰辉,宋斌.中国食用牛肝菌的种类及其分布[J].食用
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[3] 袁晓华,杨中汉.植物生理生化实验[M].北京:高等教育
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[4] 贾淑珍,王成忠,于功明.香菇多糖脱色方法的研究[J].
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[5] 宋显洪.粉末活性炭脱色液的微孔过滤[J].中国医药工
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[6] 沈铁焕,魏青,时运铭,等.不同行业如何使用活性炭[J].
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(责任编辑:张素清)
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