灵芝孢子粉多糖超声波辅助提取工艺优化

张玲瑜，钟 宝

（吉林农业科技学院，吉林 吉林 132101）

灵芝孢子（Ganoderma spore） 是灵芝在生长成熟期，从灵芝菌褶中弹射出来的极其微小的卵形生殖细胞即灵芝的种子。每个灵芝孢子只有4～6 μm，呈细粉状，故称灵芝孢子粉（Ganoderma spore powder），是活体生物体，双壁结构，外被坚硬的几丁质纤维素所包围，人体很难充分吸收，破壁后更适合人体肠胃直接吸收[1]。利用超声波辅助提取法提取灵芝孢子粉多糖，通过试验确定最佳提取工艺参数[2-3]。

1 材料与方法

1.1 试验材料及仪器

灵芝孢子粉，购于蛟河市某灵芝生产基地；苯酚、硫酸、无水乙醇、氯磺酸、枸橼酸钠等，均为分析纯；去离子水。

PHG-9240A 型电热恒温鼓风干燥箱，上海精宏试验设备有限公司产品；R-1020 型旋转蒸发仪，郑州长城科工贸有限公司产品；JP-300A-6 型粉碎机，永康市久品工贸有限公司产品；TU1800S 型紫外可见分光光度计，北京普析通用仪器公司产品；JY88-Ⅱ型超声波细胞粉碎机，上海诺顶仪器公司产品；BS110S 型精密电子天平，北京赛多利斯天平有限公司产品。

1.2 工艺流程

原料选择→烘干→破壁→蒸馏水→超声波处理→抽滤→乙醇沉淀→去蛋白→静置过夜→离心→无水乙醇洗涤→稀释粗多糖提取液→样品烘干→测定。

1.3 技术关键

1.3.1 灵芝孢子粉破壁

称取灵芝孢子粉200 g，放入粉碎机破壁，粉碎2 min，间歇30 s，再粉碎2 min，如此反复共粉碎8 min，粉碎结束静置15 min 后再打开设备。

1.3.2 多糖含量测定[4-7]

采用苯酚-硫酸法进行多糖测定，配置葡萄糖标准溶液，绘制标准曲线，按照苯酚-硫酸法测定灵芝孢子粉多糖，计算灵芝孢子多糖提取率。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果与分析

2.1.1 料液比对提取率的影响

在提取功率450 W，提取温度35 ℃，提取时间1.5 h 的条件下，分别选取料液比为1∶15，1∶20，1∶25，1∶30，1∶35 进行试验，考查不同料液比对提取率的影响。

料液比对提取率的影响见图1。

由图1 可知，在料液比为1∶25 的条件下，提取效果最佳，随着溶液比例的增加，提取率略有下降，虽然随着料液比例增加提取率有所上升，但是比例过大会给后续的浓缩带来不便。因此，选择料液比为1∶25（g∶mL）。

2.1.2 提取功率对提取率的影响

在提取温度35 ℃，提取时间1.5 h，提取液比1∶25 的条件下，分别选取提取功率为350，400，450，500，550 W，考查不同提取功率对提取率的影响。

提取功率对提取率的影响见图2。

由图2 可知，在提取功率为450 W 时，提取率最佳，随着提取功率的增加，其他杂质的溶出影响了提取效率。因此，选择提取功率为450 W。

2.1.3 提取温度对提取率的影响

在提取料液比1∶25，提取功率450 W，提取时间1.5 h 的条件下，分别选取提取温度为25，30，35，40，45 ℃进行试验，考查不同提取温度对提取率的影响。

提取温度对提取率的影响见图3。

由图3 可知，当提取温度为35 ℃时，提取率最佳，当提取温度继续增加，会影响多糖的稳定性，影响提取率。因此，选择提取温度为35 ℃。

2.1.4 提取时间对提取率的影响

在提取料液比1∶25，提取功率450 W，提取温度35 ℃的条件下，分别选取提取时间为0.5，1.0，1.5，2.0，2.5 h 进行试验，考查不同提取时间对提取率的影响。

提取时间对提取率的影响见图4。

由图4 可知，当提取时间为1.5 h，提取率最佳，随着提取时间的增加，多糖提取率不再增加，说明提取液中的多糖分子达到平衡。同时，过长的浸泡时间可能会导致多糖分子内部结构的破坏，导致提取率降低。因此，选择提取时间为1.5 h。

2.2 正交试验结果及分析

通过单因素试验，确定4 个变量因素分别为料液比（A）、提取功率（B）、提取温度（C）、提取时间（D）。

多糖超声波辅助提取正交试验因素与水平设计见表1。

根据单因素试验结果，运用4 个变量进行正交试验。

多糖超声波辅助提取正交试验见表2。

由正交试验结果可知，提取料液比对提取率影响最大，其次是提取温度、提取时间、提取功率。由正交试验得到的最优提取工艺为A1B2C2D2，对应的工艺参数分别为料液比1∶20（g∶mL），提取温度35 ℃，提取时间1.5 h，提取功率450 W，在该条件下灵芝孢子粉多糖提取率为4.99%。

表1 多糖超声波辅助提取正交试验因素与水平设计

表2 多糖超声波辅助提取正交试验

3 讨论

张芝华等人[8]对5 种不同品种的灵芝孢子粉多糖进行了测量，并采用高效液相和离子色谱对多糖进行了分析，结果显示不同种类的灵芝孢子粉中多糖含量存在差异，含量为2.05%～8.82%。

4 结论

以灵芝孢子粉为原料，通过超声波辅助提取法提取多糖，利用正交试验对提取结果进行优化，得到最佳提取工艺参数为料液比1∶20（g∶mL），提取温度35 ℃，提取时间1.5 h，提取功率450 W，该条件下灵芝孢子粉多糖提取率为4.99%，为灵芝孢子粉多糖的提取工艺优化提供了有利参考。