不同栽培料竹荪子实体多糖提取工艺研究*

苏德伟，宋飞飞，罗海凌，苏冠凤，林 辉，刘朋虎**，林占熺

（1.福建农林大学国家菌草工程技术研究中心，福建 福州 350002；2.福建生物工程职业技术学院，福建 福州 350002；3.寿光市中医医院，山东 潍坊 262700）

竹荪 [Dictyophora indusiata(Vent.ex Pers)Fisch]，又名仙人伞、竹参、竹姑娘、僧笠蕈，为鬼笔科（Phallaceae） 竹荪属（Dictyophora） 真菌[1]。其形态优美、香气浓郁，是一种名贵的食（药）用菌，享有“菌中皇后”之美称[2]。竹荪味道鲜美，富含多种营养物质，滋补保健作用显著[3]。研究发现，竹荪子实体氨基酸种类齐全、蛋白含量高，富含多糖、不饱和脂肪酸、微量元素、黄酮、多酚等多种功能性有效成分[4-6]，具有抑菌、抗氧化、降低血压、抗肿瘤、降低胆固醇的功效[7-9]。其中，竹荪多糖分布广泛且活性较高，能够刺激机体免疫，在抗肿瘤、抗炎症方面也存在一定的疗效[10]。

菌草（JUNCAO）是指光和效率高、抗逆性强、适应性广、具有优良特性，可作为食用菌、药用菌等真菌生长原料，并有综合开发利用价值的草本植物[11]。目前，由菌草栽培食（药） 用菌的主要种类有紫孢平菇[12]、香菇[12-13]、猴头菇[14]、灰树花[15]、银耳[16]、紫芝[17]、灵芝[18-20]、杏鲍菇[21]等，其研究主要集中在配方筛选、营养物质和有效成分测定分析、废弃菌糟综合利用等方面，有关菌草栽培的竹荪子实体多糖提取工艺的研究鲜见报道。通过以菌草栽培竹荪和竹屑栽培竹荪子实体为材料，进行正交试验法，对不同栽培料竹荪子实体多糖提取工艺进行优化，以期得到高产量、高品质的竹荪多糖。同时，对不同栽培料的竹荪子实体的多糖提取进行了比较分析，为竹荪产业的后续发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试竹荪栽培于三明市泰宁县新桥乡大元村。菌草栽培竹荪配方为菌草78%、麸皮20%、石膏2%，含水量63%。竹屑栽培竹荪配方为竹屑78%、麸皮20%、石膏2%，含水量63%。竹荪撒裙后，摘除菌盖和菌托，采摘菌柄和菌裙，40℃烘烤2 h后，温度增至60℃继续烘烤1 h～2 h，最后40℃烘干，粉碎过40目筛，备用。

1.2 方法

1.2.1 不同栽培料竹荪子实体多糖提取条件的优化

基于前期试验数据，选取提取温度、提取时间、料液比和粉碎程度为试验的不同因素，以竹荪子实体多糖得率为评价指标，确定该优化试验各因素的测试水平，见表1。

表1 正交试验因素和水平Tab.1 Factors and levels of orthogonal test

1.2.2 不同栽培料竹荪子实体多糖的提取

准确称取5 g竹荪子实体粉末于圆底烧瓶内，按照设置的条件提取。水提结束后4 500 r·min-1离心10 min～15 min，取上清液进行过滤，滤液加入旋蒸瓶，浓缩至40 mL，然后倒入200 mL三角瓶或组培瓶，再添加120 mL无水乙醇，析出乳白色絮状物，见图1。

如图1所示，析出的物质静置过夜后，经4 000 r·min-1离心15 min，分别用乙醚和丙酮各洗1次，于55℃恒温干燥箱烘干至恒重，即为竹荪多糖的粗提物（粗多糖）。

1.2.3 不同栽培料竹荪子实体多糖含量测定

1） 标准曲线制定

参照文献[22]的方法进行竹荪子实体多糖含量的测定，标准曲线的具体数值见表2。

表2 葡萄糖浓度和吸光度Tab.2 The content and absorency of glucose

2）样品多糖含量测定

用分析天平准确称取竹荪子实体多糖粗提物样品10 mg，于50 mL容量瓶中定容，摇匀后取1.0 mL样液测定其吸光度。通过回归方程准确计算样品溶液中葡萄糖的含量，样品中多糖含量（以质量分数W计算，g·100-1g-1）的计算公式为：

式中：m1为从标准曲线上查得样品液中的含糖量（μg）；v1为样品定容体积 （mL）；m2为样品质量（g）；v2为比色测定时测定液的体积（mL）；f为葡萄糖换算成葡聚糖的校正系数0.9。

1.3 数据处理

采用EXCEL 2010和SPSS 23.0软件进行数据处理和统计分析。

2 结果和分析

2.1 竹荪子实体多糖提取条件的优化

2.1.1 菌草栽培竹荪子实体多糖提取条件的优化

通过正交试验优化菌草栽培竹荪子实体多糖提取条件，结果见表3。

表3 正交试验结果Tab.3 The results of orthogonal test

由表3所示，R表示各提取因素的极差，极差越大，说明该提取因素对评价指标的影响越大[23]。以菌草竹荪子实体多糖粗提物和多糖提取率为评价指标，4种提取因素对提取量的影响程度均为：A＞D＞B＞C，即提取温度对结果影响最大，粉碎程度次之，料液比影响最小。结果表明，利用菌草栽培竹荪时，其子实体多糖的最佳提取条件为温度90℃，提取时间3 h，料液比1∶20，粉碎程度80目，此时多糖粗提物得率最高为12.347 0%、多糖得率最高1.508 7%。菌草栽培竹荪子实体多糖粗提物得率的方差分析，见表4，多糖得率的方差分析见表5。

表4 多糖粗提物得率方差分析 (n＝3)Tab.4 Variance analysis of the yield of crude polysaccharide(n＝3)

表5 多糖得率方差分析 (n＝3)Tab.5 The variance analysis of polysaccharide extraction rate(n＝3)

由表4、表5可以看出，不同因素对提取结果影响不同。在提取过程中，提取温度对多糖粗提物得率和多糖得率影响较大，偏差平方和分别为55.498、2.243，F 值分别为 9.343、20.963，各水平间差异显著，提取时间、料液比和粉碎程度3个因素的各水平之间均无显著性影响。结果表明，各因素对提取率影响的显著性次序为：A（提取温度）＞D（粉碎程度） ＞B（提取时间） ＞C（料液比）。

2.1.2 竹屑栽培竹荪子实体多糖提取条件的优化

通过正交试验优化子实体多糖提取条件，见表6。

从表6可以看出，以竹屑栽培竹荪子实体多糖粗提物和多糖提取率为评价指标，4种提取因素对提取量的影响程度均为：A＞D＞C＞B，即提取温度对结果影响最大，粉碎程度次之，提取时间影响最小。结果表明，利用竹屑栽培竹荪时，其子实体多糖的最佳提取条件为温度90℃，提取3 h，料液比1∶20，粉碎程度80目，多糖粗提物得率最高为6.924 0%、多糖得率最高1.358 3%。竹屑栽培竹荪子实体多糖粗提物得率的方差分析见表7，多糖得率的方差分析见表8。

表6 正交试验结果Tab.6 The results of orthogonal test

表7 多糖粗提物得率方差分析 (n=3)Tab.7 Variance analysis of the yield of crude polysaccharide(n=3)

表8 多糖得率方差分析(n=3)Tab.8 Variance analysis of polysaccharide extraction rate(n=3)

从表7和表8可以看出，提取温度对多糖粗提物得率和多糖得率影响较大，偏差平方和分别为20.513、1.597，F值分别为9.449、9.285，各水平之间差异显著，提取时间、料液比和粉碎程度3个因素的各水平之间均无显著性影响。结果表明，各因素对提取率影响的显著性次序为：A（提取温度）＞D（粉碎程度） ＞C（料液比） ＞B（提取时间）。

2.2 不同栽培料竹荪子实体多糖得率比较分析

2种栽培料对所产竹荪子实体多糖得率的影响差异分析结果见表9。

表9 2种栽培料栽培的竹荪子实体的多糖含量(n=3)Tab.9 Polysaccharide content of Dictyophora indusiata cultivated on the two medium(n=3)

由表9可知，最佳提取条件下，菌草竹荪多糖得率1.508 7%，竹屑竹荪多糖得率1.358 3%，菌草竹荪多糖得率比竹屑竹荪多糖得率高11.08%，两者存在极显著性差异。

3 结论和讨论

竹荪是食药兼用大型真菌，同时也是我国的国宴食材。为更加高效、高产、高附加产值提高其综合利用价值，已开展了许多有关竹荪高产栽培模式、生长土壤环境变化、废弃物再利用的研究[24-31]，但有关菌草栽培的竹荪子实体多糖提取工艺的研究尚鲜见相关报道。通过以不同栽培料产出竹荪子实体为原料，以水提法提取竹荪子实体多糖，分别进行正交优化试验对其多糖提取条件进行了优化，得出了相同的多糖提取的最佳工艺条件为：提取温度为90℃，提取时间为3 h，料液比为1∶20，粉碎程度为80目。但通过极差分析和方差分析可以看出，栽培料相同时，各因素对多糖提取影响程度和影响显著性相一致；栽培料不同时，各因素对多糖提取影响程度和影响显著性有所差异。在菌草竹荪多糖提取的优化试验中，提取温度影响最大，其次为粉碎程度，影响最小的是料液比，即A（提取温度） ＞D（粉碎程度） ＞B（提取时间） ＞C（料液比）。在竹屑竹荪多糖提取的优化试验中，提取温度影响最大，粉碎程度次之，提取时间影响最小，即A（提取温度） ＞D（粉碎程度） ＞C（料液比） ＞B（提取时间）。

研究结果还表明，菌草竹荪多糖粗提物得率比竹屑竹荪多糖粗提物得率高78.32%，而菌草竹荪多糖得率仅比竹屑竹荪多糖得率高11.08%，两者差异较大，可能与不同栽培料竹荪子实体水溶性物质含量差异较大有关，具体原因有待进一步研究。