超声波辅助热水浸提茶树菇多糖工艺

董梦莹，尤佳，王菲，杨佳颜，吴子健

（天津商业大学生物技术与食品科学学院，天津市食品生物技术重点实验室，天津 300134）

真菌多糖具有广泛的生物学功能，如降血脂、抗肿瘤、免疫调节等[1-2]，早以被广泛应用于食品和医药工业，其巨大的研究开发和经济价值日益引起人们的关注。欧美等发达国家早己研发出多种菌多糖类用于临床药物，中医药中真菌多糖也已经广泛用于制备多种抗肿瘤、保肝健胃、抗病毒、降血糖血脂等药物。其在食品工业上的应用也很广泛，作为食品添加剂、抗凝剂、保鲜剂等，甚至作为营养强化剂。茶树菇多糖存在于茶树菇子实体细胞的细胞壁内，含量较高，由于子实体中菌柄和菌盖组织结构的不同，其多糖含量有所差异，且浸提条件的不同，多糖的溶出率也有所不同，本文研究了热水浸提法并辅以超声波破碎细胞法茶树菇菌柄和菌盖中的多糖提取率，研究多糖在子实体不同部位的含量，利于综合加工提取茶树菇多糖。

1 材料与方法

1.1 茶树菇多糖的制备工艺路线

茶树菇子实体菌柄和菌盖手工分离→菌柄和菌盖分别干燥（70℃，3 h）→粉碎→100目筛子过筛→粉末加水混合→超声波破碎细胞→热水浸提→离心（3000 g/min，15 min）→取上清液→减压旋蒸浓缩→醇析（75%乙醇浓度，24 h）→离心（3000 g/min，15 min）取沉淀→无水乙醇以及乙醚洗涤沉淀→Sevag法除蛋白→测定多糖含量

1.2 材料及仪器

茶树菇：超市购买；其他试剂均为国产分析纯；202-1-S型电热恒温干燥箱：上海跃进医疗器械厂；高速粉碎机：北京环亚天元机械技术有限公司；BSZ-100自动部分收集器、HL-1恒流泵：上海沪西仪器厂；Rotavapor R-200旋转薄膜蒸发器：Buchi公司，瑞士；3-18K低温高速离心机：Sigma公司，德国；FDU-810型EYELA冷冻干燥机：东京理化公司，日本；JY92-Ⅱ超声波细胞粉碎机：宁波新芝生物科技股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1 总糖含量的测定采用苯酚-硫酸法[3]

1.3.2 还原糖含量测定[3]

1.3.3 Sevag法除蛋白[4]

1.3.4 多糖纯度检测[5]

溶解性测定、苯酚硫酸法测定总糖、茚三酮法测定蛋白质和氨基酸、斐林试剂法测定单糖、碘-碘化钾法测定淀粉、紫外吸收测定核酸和蛋白质。

1.3.5 正交优化超声波辅助热水浸提工艺条件

在前期单因子试验的基础上，确立了水浴浸提温度、水浴浸提时间、超声波破碎时间和功率等4个因素是茶树菇多糖提取率影响较大的因素。以多糖的提取率为效应，以L9（34）正交试验设计优化这4个因素在提取茶树菇菌柄和菌盖中多糖的最佳工艺条件，正交试验因素水平表如表1所示。

表1 L9（34）正交试验因素水平表Table 1 The factors and levels

2 结果与分析

2.1 正交优化菌盖与菌柄多糖提取条件的结果

茶树菇菌柄和菌盖中多糖提取条件正交优化试验结果如表2所示，方差分析如表3和表4所示。

根据表2和表3数据并通过F值的比较，菌柄的多糖提取过程4个因素中，超声波破碎功率>热水浸提时间>热水浸提温度>超声波破碎时间，其中超声波破碎功率影响极显著，热水浸提时间影响显著，而热水浸提温度和超声波破碎时间因素不显著。按照效应值（多糖提取率）愈大愈好的标准来判断，正交试验所得实验的最佳条件为：A3B1C3D3，提取率4.214%。

表2 菌柄和菌盖多糖提取L9（34）正交试验结果及分析Table 2 Results of orthogonal experiment L9(34)

表3 菌柄多糖提取正交优化结果方差分析表Table 3 Analysis of variance

表4 菌盖多糖提取正交优化结果方差分析表Table 4 Analysis of variance

根据表2和表4数据并通过F值的比较，菌盖的多糖提取过程中4个因素中，超声波破碎功率>超声波破碎时间>浸提时间＞水浴温度，其中超声波破碎功率因素影响显著，超声波破碎时间因素影响较显著，而热水浸提时间和温度影响不显著。按照效应值（多糖提取率）愈大愈好的标准来判断，正交试验所得实验的最佳条件为A2B1C3D3，提取率4.351%。

菌柄和菌盖中多糖的提取过程中，超声波破碎功率对于多糖提取率的影响均比较明显，但超声波作用时间在170 s～190 s范围内，对于菌盖中多糖的提取率影响大，而对于菌柄的影响较小，可能的原因在于超声波破碎有助于茶树菇子实体细胞的破碎，经破碎后的细胞中的多糖物质较容易溶出，但是菌柄和菌盖的组织结构不同，细胞的状态也不同，故超声波作用时间影响程度不同。菌柄较菌盖的组织更紧密，细胞壁也较致密，热水浸提时间长一些会有利于菌柄的多糖的溶出。

将正交试验优化得到的菌柄和菌盖中茶树菇多糖的最佳提取条件进行验证试验，均高于正交试验中其他各个试验的结果，说明所得结果可靠。

按1.3所述的分析方法，对提取到的多糖进行了分析。比较菌盖多糖和菌柄多糖的感官指标：菌盖多糖颜色较菌柄多糖深些，为淡褐色纤维状疏松固体。菌柄和菌盖多糖都易溶于水，且不含蛋白质或氨基酸、不含游离单糖，具有非淀粉多糖的特性。

3 结论

茶树菇菌柄中多糖的提取条件为：浸提时间85min，水浴温度75℃，超声波破碎时间190 s，超声波破碎功率80 W；在此条件下提取率为4.214%。菌盖中多糖的提取条件为：浸提时间80 min，水浴温度75℃，超声波破碎时间190 s，超声波破碎功率80 W，在此条件下提取率为4.351%。

[1]Franz G.Polysaccharides in Pharmacy:Current Applications and Future Concepts[J].Plant Medica,1989,55:493-497

[2]王红梅,鲍大鹏,杨立民.柱状田头菇胞内外多糖的提取和测定[J].安徽农业技术师范学院学报,2000,14(3):18-20

[3]陈庆森,庞广昌,吴子健.实用生物化学实验技术指导[M].天津:天津科学技术出版社,2006:83-85

[4]Franz G.Polysaccharides in Pharmacy:Current Applications and Future Concepts[J].Plant Medica,1989,55:493-497

[5]吴子健,陈庆森,闫亚丽,等.银耳多糖对嗜酸乳杆菌L101发酵生长影响的研究[J].食品研究与开发,2008,29(11):22-25