香菇中水溶性多糖的提取工艺研究

王立东，冯丹丹，吴桐，张瑜，王春丽，陈志宝

（黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院，大庆 163319）

香菇中水溶性多糖的提取工艺研究

王立东，冯丹丹，吴桐，张瑜，王春丽，陈志宝

（黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院，大庆 163319）

优选香菇中香菇多糖的提取工艺，通过单因素试验和正交试验，研究了物料比、提取温度、提取时间对多糖提取率的影响。结果表明：最佳工艺条件为物料比1∶20，温度90℃，提取时间2 h。且在最佳提取条件下，香菇多糖提取率为16.72%。因此，优选得到的香菇中香菇多糖提取工艺，方法简便。

香菇；香菇多糖

香菇又名香菌、冬菇，属于真菌门、担子菌纲、伞菌目、侧耳科、香菇属，是世界著名的食用菌之一，药食同源[1]。药效学研究表明，香菇多糖具有多种药理活性，如抗肿瘤、提高免疫力、降血糖、降血脂、抗衰老、抗感染、抗辐射、抗毒物、抗水肿、祛痰镇咳等[2-4]。由于香菇多糖具有益气健脾，补虚扶正的功效，香菇多糖注射液广泛用于慢性乙型迁延性肝炎及消化道肿瘤的放、化疗辅助药。目前，香菇多糖的提取工艺研究主要采用微波协同高压热水浸提法[5]，超声波协同高压热水浸提法[6]、酶解法等提取工艺[7]，但采用的工艺应用于生产实际还存在一定的差距，因此，需要建立切实可行的香菇多糖提取方法。研究采用单因素和正交试验设计方法探讨香菇多糖的最佳工艺条件，为香菇资源的有效利用提供方法。

1 材料与方法

1.1 仪器

DZG6050SA真空干燥箱，上海森信实验器有限公司；FA2004N电子天平，上海精密科学仪器有限公司；TU-1800紫外—可见分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司；HWS24型电热恒温水浴锅，上海精密科学仪器有限公司；TD5A离心机，河南郑州离心仪器有限公司；FW80万能粉碎机，天津泰斯特仪器有限公司。

1.2 材料

香菇购于大庆春蕾香菇种植基地，洗净，置于50℃鼓风干燥箱中烘干，粉碎，过筛，备用。

1.3 试剂

蔗糖、无水乙醇、正丁醇、氯仿、浓硫酸、苯酚等化学试剂均为分析纯。水为蒸馏水。

1.4 香菇多糖的提取与精制

取香菇粉末（过三号筛，即50目筛）约1.0 g，精密称定，以蒸馏水为溶剂，物料比、温度和提取时间为提取因素，香菇多糖提取率为指标，进行香菇多糖的提取研究。香菇提取液抽滤，合并滤液，浓缩至25 mL，加入70 mL 95%乙醇，醇沉，静置24 h，多糖呈絮状沉淀析出，5 000 r·min-1离心15 min得沉淀，沉淀中加入50 mL蒸馏水复溶，将水溶液置于分液漏斗中，加入12 mL Sevag试剂[8]，以除去溶液中的蛋白质；上清液中，加入0.5%的活性炭，摇匀，恒温静置30 min，过滤；精密吸取0.2 mL滤液，10倍稀释后取1 mL进行分光光度的测定。

2 结果与分析

2.1 香菇多糖含量测定

实验以葡萄糖为标准品，采用苯酚-硫酸显色法[9-10]测定香菇多糖含量。在实验条件下以葡萄糖含量为横坐标，以对应的吸光度值为纵坐标，得标准曲线，如图1所示。计算回归方程为y=0.189 2 x-0.204 7，R2=0.999。

图1 葡萄糖标准曲线Fig.1Standard curve of glucose

2.2 物料比对香菇多糖提取率的影响

精密称定1 g香菇干粉，物料比分别为1∶5、1∶10、1∶20、1∶40，提取温度90℃，提取2次，每次3 h，实验重复3次。按照1.4方法操作，结果见图2。

图2 物料比对香菇多糖提取率的影响Fig.2Effects of solid-liquid ratio on extraction rate of lentinan

图2结果表明，随着物料比的变化，香菇多糖提取率逐渐升高，当物料比达到1∶20时的香菇多糖提取率达到最大值，而料液比为1∶40时的香菇多糖提取率增加不明显，且与物料比为1∶20时的香菇多糖提取率相比有稍许的下降，香菇多糖提取率下降的原因在于溶解度相同状态下，香菇中所含的多糖已基本全部溶解于添加的溶剂中，无论再添加多少溶剂也不会使溶剂中提取物的量增加。另外，提取后的滤液需要经过浓缩和醇沉，添加水量过大会使后续工序能耗增加，操作耗时，增加生产成本。因此，选择的物料比为1∶20。

2.3 提取温度对香菇多糖提取率的影响

精密称定1 g香菇干粉，物料比1∶20，提取温度分别为70、80、90、100℃，提取2次，每次3 h，实验重复3次。按照1.4方法操作，结果见图3。

图3 提取温度对香菇多糖提取率的影响Fig.3Effects of temperature on extraction rate of lentinan

图3结果可知，随着提取温度的升高，香菇多糖提取率也明显增加，这种现象符合药剂学有关通过提高温度增加溶解度的理论。当溶解达平衡后，溶解度不会随着温度的升高而增加，因此，提取温度为100℃的香菇多糖提取率反而出现下降的现象，实验结果表明，90℃为最佳的提取温度。

2.4 提取时间对香菇多糖提取率的影响

精密称定1.000 g香菇干粉，物料比1∶20，提取温度90℃，提取2次，提取时间分别为1、2、3、4 h，实验重复3次。按照1.4方法操作，结果见图4。

图4 提取时间对香菇多糖提取率的影响Fig.4Effects of time on extraction rate of lentinan

图4结果表明，当提取时间分别设定为1 h和2 h时，香菇多糖的提取率增加并不明显，当提取时间设定为3 h时，香菇多糖提取率明显高于前二者，这由于在一定时间范围内，随着提取时间的延长，香菇多糖在热水中的溶解量越大，当提取时间设定为4 h时，香菇多糖提取率反而略低于3 h，原因是加热时间长会导致多糖发生水解。因此，3 h为最佳提取时间。

2.5 正交试验法优化香菇多糖的提取工艺

在单因素实验设计的基础上，以物料比（A）、提取温度（B）及提取时间（C）作为影响因子进行优选，以香菇多糖提取率为指标，选用L9（34）正交表进行实验。因素水平见表1，L9（34）正交设计表安排及结果见表2，方差分析结果见表3。

表1 水提工艺因素水平表Table 1Factors and levels of orthogonal design

表2 L9（34）正交试验方案及结果Table 2Results of orthogonal design test

表3 方差分析表Table 3Variance analysis results of lentinan

由表2极差分析可知，在以香菇多糖提取率为指标考察的三个影响因素中，对香菇多糖提取率影响从大到小的顺序依次为因素依次为提取温度、物料比和提取时间，较优的工艺应为B2A3C1；由表3方差分析可知，选取的提取温度、物料比和提取时间三个影响因素对香菇多糖提取效率都有显著影响，较优的工艺应为B2A3C1。经过综合比较和生产成本分析，研究确定的香菇多糖提取工艺条件为：物料比1∶20，温度90℃，提取时间2 h。且在最佳提取条件下，香菇多糖提取率为16.72%。

3 结论

在香菇多糖提取过程中，试验选择的提取温度、物料比和提取时间三个因素直接影响到香菇多糖的提取率，且影响结果完全符合药剂学溶解理论。在多糖提取过程中温度的选择至关重要，如果不重视温度的选择，可能出现多糖提取不完全或多糖分解现象，造成多糖提取率低；物料比会影响到多糖溶出的量，同时又会影响到后续操作过程；提取时间主要影响到成本和物质结构是否被破坏。因此在设计试验过程中一定注意到提取因素和水平的选择。

［1］徐海军，孙稹稹.应用双水相萃取技术提取香菇多糖的研究［J］.天然产物研究与开发，2013，25（7）：982-985，911.

［2］李保庆，马玉泉.香菇多糖的临床应用［J］.河北医药，2006，28（3）：221-222.

［3］郑虹，叶秋焰.香菇多糖的药理及临床应用研究进展［J］.海峡药学，2006，18（4）：150-154.

［4］李瑁，钟耀广.香菇多糖生物活性的应用与研究进展［J］.现代农业科技，2008，23：116-117.

［5］王广慧，于德涵.香菇多糖提取条件的优化研究［J］.浙江农业科学，2014（1）：85-87.

［6］王广慧，戴明，魏雅冬.香菇多糖的提取工艺研究［J］.食品科技，2013，38（1）：192-194.

［7］王景翔，王娟，赵建录，等.正交设计优化香菇多糖酶解法提取工艺的研究［J］.时珍国医国药，2013，24（3）：648-649.

［8］陈伟，林新华.芦荟多糖中游离蛋白去除的分光光度法［J］.光谱实验室，2005，22（1）：14-115.

［9］宁德利，阮洪生，韩承伟，等.紫外分光光度法测定长白楤木根、茎、叶中多糖含量［J］.时珍国医国药，2009，20（1）：55-56.

［10］包鸿慧，于婷婷，盛倩，等.超声波辅助热水浸提黑木耳多糖工艺的优化研究［J］.黑龙江八一农垦大学学报，2013，25（3）：45-49.

Study on Extraction Conditions of Lentinan from Lentinus edodes

Wang Lidong，Feng Dandan，Wu Tong，Zhang Yu，Wang Chunli，Chen Zhibao
（College of Life Science and Technology，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163319）

The extraction technology of lentinan from Lentinus edodes was optimized.Based on the single factor test and orthogonal test design，the effects of solid-liquid ratio，temperature and time on the extraction rate of lentinan from Lentinus edodes were investigated.The optimum technological parameters were as follows：solid-liquid ratio1∶20，temperature 90℃and extraction time 2 h. The highest extraction rate of lentinan was 16.72%，and the extraction technology was simple，reliable and highly predictive.

Lentinus edodes；lentinan

R283.6

A

1002-2090（2015）02-0065-04

10.3969/j.issn.1002-2090.2015.02.015

2014-03-26

2012年省级大学生创新训练项目。

王立东（1990-），男，黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院生物工程专业2010级本科生。

陈志宝，教授，博士研究生导师，E-mail：chenzhibao_2000@sina.com。