范培培,闫静宇,古爱菊,刘冰冰,卢扬扬,付丽娜
(黄河科技学院 医学院,河南 郑州 450063)
香菇又名花菇,是药食两用的真菌。香菇多糖是香菇中主要活性成分,具有调节免疫力、降血糖、抗肿瘤、抗氧化等功能,广泛应用于食品和生物医药方面[1-2]。随着研究的深入,香菇多糖的提取技术也日益成熟。超声波辅助提取多糖的方法被广泛使用,其产生的振动可加速细胞内多糖的释放、溶解,使多糖更快的进入溶剂,显著缩短提取时间。宝天曼香菇来自伏牛山大自然的馈赠,独特的地理气候孕育了独特的香菇,研究以宝天曼香菇为原料,使用超声波辅助方法提取香菇多糖,固定料液比、超声功率、温度,考察超声时间对多糖提取率的影响,并探索其体外抗氧化活性,为香菇多糖的深度开发利用提供理论参考。
香菇:采购于南阳内乡宝天曼。葡萄糖(GR):上海阿拉丁试剂网;苯酚:洛阳昊华化学试剂有限公司;浓H2SO4、冰醋酸:洛阳市化学试剂厂;无水乙醇:天津市科密欧化学试剂有限公司;以上试剂均为分析纯;三吡啶三吖嗪:购于阿拉丁试剂网;FeSO4、无水乙醇:天津市科密欧化学试剂有限公司;以上试剂均为分析纯;5%苯酚溶液:自制。
TU-1810紫外-可见分光光度计:北京普析通用仪器有限公司;KQ-500DE型数控超声波清洗器:昆山市超声仪器有限公司;FA1004型电子天平:上海良平仪器仪表有限公司;XFB-200型粉碎机:吉首市中诚制药机械厂;3号药典筛、5号药典筛:浙江上虞市五四仪器筛具厂;SHZ-D(Ш)循环水式多用真空泵:邦西仪器科技(上海)有限公司;远红外鼓风干燥箱:天津市华北实验仪器有限公司。
1.3.1 香菇的预处理
将南阳宝天曼干香菇洗净、晾干,于50℃烘箱中干燥6 h,经粉碎机粉碎得粉末,之后过3号和5号药典筛、装瓶密封保存。
1.3.2 葡萄糖标准曲线的绘制[3]
图1 葡萄糖标准曲线Fig.1 Standard curve of glucose
准确称量1.0000 g干燥至恒重的葡萄糖标准品于100 mL容量瓶,定容,得10 mg/mL葡萄糖溶液。精密移取1.0 mL葡萄糖溶液于100 mL容量瓶中,定容,摇匀,得0.1 mg/mL的葡萄糖标准溶液。分别精密移取葡萄糖标准溶液0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.2 mL于50 mL容量瓶中,加1.0 mL5%苯酚溶液、5.0 mL浓硫酸,摇匀,静置,于紫外分光光度计490 nm处测定吸光度A。以葡萄糖标准溶液浓度C(mg/mL)为横坐标x,吸光度A为纵坐标y绘制标准曲线(图1)。线性回归方程为:y=0.9107x-0.1847,R2=0.9989,由图可看出在标准溶液浓度0.2 ~1.2 mg/mL范围内,呈线性相关。
1.3.3 超声时间对香菇多糖提取率影响的测定
固定料液比为1:40、超声温度50℃、超声功率为200 W。各称取1.00 g香菇粉末于5个锥形瓶中,加40 mL蒸馏水,置数控超声波清洗器中,分别将超声时间定为10,20,30,40,50 min。超声后冷却至室温,抽滤,置于蒸发皿中浓缩,将浓缩液转移至100 mL容量瓶,定容。用移液管各移取2.0 mL于5个100 mL容量瓶中定容。之后各移取4.0 mL溶液于50 mL容量瓶中,分别加入5%苯酚溶液2.0 mL和浓硫酸10.0 mL,摇匀,静置,冷却至室温[4]。于紫外分光光度计490 nm处测定吸光度值A,代入葡萄糖标准曲线公式进而计算香菇多糖提取率。
1.3.4 香菇多糖提取率的测定
香菇多糖提取率的计算公式为:香菇多糖提取率/%=(C×V×N /m)×100%;C为由标准曲线求得的多糖质量浓度,mg/mL;N为稀释倍数;V为稀释后总体积,mL;m为香菇粉末质量,g。
1.3.5 体外抗氧化能力测定
抗氧化活性测定主要是基于“Fe3+-三吡啶三吖嗪(TPTZ)螯合物在酸性条件被还原为蓝色的螯合物Fe2+-TPTZ(593 nm处有最大吸收)”,通过检测蓝色产物的生成量而测定香菇多糖的抗氧化能力[5]。
固定料液比为1∶40、超声温度50℃、超声功率为200 W,测定不同超声时间对香菇多糖提取率的影响,该项目进行平行试验3次,求其平均值。
图2 超声时间对香菇中多糖得率的影响Fig.2 Effect of ultrasonic time on the extraction yield of polysaccharides from lentinan
由图2可知,随着超声时间增加,溶剂分子的扩散速度也加快,多糖的溶出增多,香菇多糖成分会逐渐扩散,在超声时间为40 min时香菇多糖的提取率最高,之后出现降低的趋势,同时也说明随着超声时间的延长,多糖结构可能会遭到破坏,杂质溶出也相应增加,导致香菇多糖的提取率下降[6]。因此,将宝天曼香菇多糖的最佳超声时间确定为40 min。
2.2.1 绘制FeSO4标准曲线
准确称取111.2 mg的FeSO4溶于水,加浓硫酸0.25 mL定容至50 mL,置入小铁钉。取5 mL上述溶液于50 mL容量瓶中,定容,制备0.8 mmol/LFeSO4标准溶液。预先加5 mL水于小试管,取5 mL FeSO4标准溶液加入试管,得0.4 mmol/L标准溶液,按此方法依次制备0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5 mmol/L的FeSO4标准溶液。依次取上述溶液0.2 mL,加1.8 mL FRAP工作液,在37℃条件下于紫外分光光度计中测定593 nm处吸光度,绘制FeSO4标准曲线。由图3显示,FeSO4的浓度与吸光度A呈线性相关,线性回归方程为:y=0.9731x+0.2314,R2=0.9993。
图3 FeSO4标准曲线Fig.3 The standard curve of FeSO4
2.2.2 抗氧化活性测定
移取香菇多糖粗提液稀释至不同浓度,加6 mLFRAP,加入600 μL超纯水,置于37℃水浴锅中放置10 min,于紫外分光光度计中测定593 nm处吸光度[7]。
图4 抗氧化活性测试曲线Fig.4 Antioxidant capacity measurement curve
将测得的吸光度A代入FeSO4标准曲线换算为FeSO4当量浓度,由图4可知,线性相关方程为y=0.1243x-0.2856,R2=0.9987,香菇多糖的抗氧化活性随质量浓度的增加呈线性增强,拟合度良好。
研究以宝天曼香菇为原料,以香菇多糖提取率为指标,采用超声波辅助提取方法探索超声时间对多糖提取率的影响及
其体外抗氧化活性。结果显示,在固定料液比1∶50(g/mL)、超声功率300 W、提取温度50℃时,超声波辅助提取宝天曼香菇多糖的最佳超声时间为40 min,提取率高达11.92%,且香菇多糖的抗氧化能力与浓度呈线性相关,并逐渐增强。结果表明南阳宝天曼香菇味道鲜美、多糖含量高、体外抗氧化能力强,为香菇多糖的进一步开发利用提供参考。