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173工艺技术食品科学2008, Vol. 29, No.11 从香菇中浸提香菇多糖的方法对比研究 李红卫 1,2，周国燕1，郭慧青2，胡琦玮1 (1. 上海理工大学，上海 200093； 2. 山西农业大学，山西 太谷 030801) 摘 要：本实验以干香菇粉末为原料，以蒽酮 - 硫酸法作为香菇多糖的测定方法，通过正交试验综合分析香菇多糖 在热水浸提法、复合酶法、超声波辅助法浸提工艺下的多糖得率，比较三种工艺的优缺点。实验结果表明，在 最佳工艺条件下，复合酶法多糖得率为 7.530%，热水浸提法为 3.229%，超声波辅助法为 4.669%。故复合酶法是 香菇多糖浸提工艺的首选，其最佳工艺条件是纤维素酶含量 0.1%、果胶酶 0.5%、木瓜蛋白酶 2.0%、提取时间 80min，多糖得率为 7.530%。 关键词：香菇多糖；热水浸提法；复合酶法；超声波辅助法 Study on Extraction of Lentinan from Dried Lentinus edodes with Different Methods LI Hong-wei1,2，ZHOU Guo-yan1， GUO Hui-qing2，HU Qi-wei1 (1. Shanghai University of Science and Technology, Shanghai 200093, China ； 2. Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, China) Abstract: In this study the content lentinan from dried Lentinus edodes was measured by the anshtone-sulfutic method. Through orthogonal test, the extraction ratios of lentinan by hot water method, multi-enzymatic method, ultrasonic wave-assisted method were respectively analyzed, and what was more, the advantages and disadvantages of three extraction methods were compared. The results showed that under the optimal conditions, the extraction ratios of lentinan are 7.530% in multi-enzymatic process, 3.229% in hot water process, and 4.669% in ultrasonic wave-assisted process. Therefore the best extraction process of lentinan is multi-enzymatic method, and its optimal conditions are 0.1% cellulase, 0.5% pectinase, 2.0% papain, and extraction temperature 80 min. Key words: lentian； hot water extraction；multi-enzymatic extraction；ultrasonic wave-assisted extraction 中图分类号：TS201.1 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2008)11-0173-03 收稿日期：2007-07-28 基金项目：国家自然科学基金青年基金项目(50206013) ；上海市重点学科建设项目(T0503) 作者简介：李红卫(1985-)，男，硕士研究生，研究方向为食品冷冻冷藏和生物热系统。E-mail： 香菇多糖(Lentinan，简称 LNT)，为白色粉末状固 体，对光和热稳定，是从香菇子实体中提取出的一种 天然人体免疫调节剂，具有抗病毒、抗肿瘤、调节免 疫功能和刺激干扰素形成等多项功能1-2，但由于香菇多 糖的特殊活性作用，对其提取技术的综合研究尚不够充 分。因此，建立高效、经济的提取方法具有重要的现 实意义3。 关于香菇多糖提取工艺的研究很多，传统工艺有热 水浸提法、稀酸浸提法、稀碱浸提法等；新兴工艺包 括酶法、超声波辅助法、微波辅助浸提法、超滤法等。 其中热水浸提法为最经典的提取方法，以工艺简单，易 于推广等特点为人们所接受4，但其提取率较低；新工 艺酶法对多糖的破坏性小，提取率高5，超声波辅助法 可提高香菇成分的提取率，与经典的热水浸提法相比， 可缩短提取时间，提高工作效率6-7，对其他浸提工艺， 尤其是酶法的比较，报道很少。 本实验以最大限度保持香菇多糖结构和提高提取率 为前提，对热水浸提法、复合酶法、超声波辅助法进 行研究，考察多种因素对多糖得率的影响，以期得到 最佳工艺条件，分析各工艺的优缺点，旨在为工业化 生产选取合适的浸提工艺提供参考。 1材料与试剂 1.1材料与试剂 香菇 山西农业大学食用菌中心；纤维素酶、果 胶酶、木瓜蛋白酶、无水乙醇、蒽酮、D(+)葡萄糖、 硫脲、柠檬酸、磷酸氢二钠、精密 pH 试纸(pH0.5 5 . 0 ) 、浓硫酸。 2008, Vol. 29, No. 11食品科学工艺技术174 2. 2复合酶法正交试验结果 由表 2 可知，在纤维素酶、果胶酶、木瓜蛋白 酶、提取时间四个因素中，极差 RA RD RB RC， A 纤维素酶的含量对香菇多糖得率的影响最大，而 C 木 瓜蛋白酶的最小。同时，因素组合不同，多糖得率也 有差别，其中 4 号实验的最高为 7.530%，9 号的最低 为 3.644%，前者是后者的 3.644 倍，除了 7、9 号试 验，其余的多糖得率都在 6% 左右，分布比较集中； 复合酶法浸提香菇多糖的最优化条件为 A1B2C3D3，既 纤维素酶含量 0.1%、果胶酶 0.5%、木瓜蛋白酶 2.0%、 提取时间 80min，多糖得率最高为 7.530%。 2. 3超声波辅助法正交试验结果 由表 3 可知，在 A 超声波功率、B 浸提时间，C 料液比三个因素中，极差 RC RB RA，即料液比对 香菇多糖提取的影响最大，超声波功率的影响最小。同 时，各试验的多糖得率波动很大，其中 3 号试验多糖得 1.2仪器与设备 电子万用炉、单相异步电动机、WX-2 型无油真空 泵、电动离心沉淀机、电子分析天平、HH-8 恒温水浴 锅、电热鼓风干燥箱、KQ-500DE 型数控超声波清洗 器、722E 型可见分光光度计。 1.3方法 1.3.1原料处理 将香菇放入鼓风干燥箱于 50下干燥 24h，用粉碎 机粉碎，得干燥香菇粉，备用。 1.3.2工艺流程 香菇粉过筛浸提布氏漏斗抽滤加热浓缩 醇沉离心分离干燥(电热鼓风干燥)粗多糖称重 含量测定 浸提 分别选取热水浸提法，复合酶法和超声波辅助法的 主要影响因素，依正交实验设计表进行提取，见表 13。 醇沉 经加热浓缩的浸提液，加 4 倍体积的 70% 乙醇，静 置 24h。 1.3.3标准曲线的绘制 以葡萄糖为标准样，用蒽酮 - 硫酸法测定多糖含 量8，得葡萄糖标准曲线的回归方程为：y = 1084.6x 1.9524，R2=0.9994，式中 x 为吸光度；y 为葡萄糖 溶液浓度( 106)。 1.3.4多糖得率的计算 香菇粉末中的多糖得率的计算公式为： X(%)= C100 1000w m M 式中，C 为葡萄糖浓度(mg/L) ；m 为粗多糖粉末 的质量(g) ；w 为测定时所用多糖粉末的质量；M 为提 取香菇粉末的质量(g)。 2结果与分析9 2.1热水浸提法正交试验结果 由表 1 可知，热水浸提法中，粉碎度、浸提温度、 浸提时间、料液比四因素对香菇多糖的得率均有影响， 但程度不一，其中浸提温度的影响最为显著，浸提时 间的最小，各因素对多糖得率影响的大小顺序为：B A D C；此外，各因素组合对多糖得率也有影响， 多糖得率最高为 3.229%，最低为 1.093%，最高值是最 低值的 2.954 倍，而 2、5、6、7、8 号试验的多糖 得率也都在 2% 以上。热水浸提法提取香菇多糖最优条 件为 A2B2C3D1，即粉碎度为 60 目、浸提温度为 80、 浸提时间为 5h、浸提比为 1:10，香菇多糖得率最高为 3.229%。 表1 热水浸提法正交试验结果 Table1 Results of orthogonal test on hot water process 试验号 A 粉碎度 (目) B浸提温度 () C 浸提时间 (h) D 料液比 多糖含量 (%) 11(40)1(70)1(3)1(1:10)1.578 212(80)2(4)2(1:20)2.4 313(90)3(5)3(1:30)1.093 42(60)1231.989 522313.229 623122.253 73(80)1322.491 832132.223 933211.907 k11.692.0192.0182.238 k22.492.6172.0982.381T=19.163 k32.2071.7512.2711.768 R0.80.8660.2530.613 优水平A2B2C3D1 表2 复合酶法浸提正交试验结果 Table 2 Results of orthogonal test on multi-enzymatic process 实验号 A 纤维素酶 (%) B 果胶酶 (%) C木瓜蛋白酶 (%) D 提取时间 (min) 多糖得率 (%) 11(0.1)1(0.1)1(1.0)1(60)6.811 212(0.5)2(1.5)2(80)6.643 313(1.0)3(2.0)3(100)7.522 42(0.5)1237.53 522317.184 623125.581 73(1.0)1324.305 832135.385 933213.644 k16.9926.2155.9265.88 k26.7656.4045.9395.51 k34.4445.5826.3376.812T=54.605 R2.5480.8220.4111.302 优水平A1B2C3D3 175工艺技术食品科学2008, Vol. 29, No.11 由图 1 中可知，三组实验中，在平均值、最大值、 最小值、极差四个方面，复合酶法的多糖得率都明显 高于热水浸提法和超声波辅助法。复合酶法的多糖得率 的最大值是热水浸提法最大值的 2.332 倍，是超声波辅 助法的 1.613 倍，说明复合酶法明显优于热水浸提法和 超声波辅助法，原因在于香菇多糖通常被包裹在香菇细 胞壁内，并且多糖往往和蛋白质结合在一起，以蛋白 多糖的形式存在，纤维素酶和果胶酶能酶解细胞壁，蛋 白酶能有效酶解与多糖结合在一起的蛋白质，从而将多 糖释放出来而提高多糖的得率5 ；超声波辅助法的最大 值是热水浸提法的 1.446 倍，归因于超声波可在液体中 产生空化作用，而空化作用产生的冲击波和射流可破坏 香菇细胞和细胞膜结构，从而增加胞内多糖通过细胞膜 的穿透力和传输能力9-11。 本实验采用由纤维素酶、果胶酶和木瓜蛋白酶组成 的复合酶，成分复杂，要想发挥出最佳酶活力，除了 最适温度和最适 p H ，还要考虑三种酶之间的相互作 用，这方面有待研究。 超声波辅助法提取香菇多糖是一种简单、快捷、 高效的提取方法。本实验中，料液比为 1:50，超声波 辅助法的多糖得率最大，原因可能在于只有达到一定料 水比，才能充分发挥超声波的空穴作用。此为，多糖 得率不稳定，波动很大，可能与选取的因素和水平有 关，有待进一步研究。 本实验采用的原料为特级香菇，出产地是山西农业 大学，对于不同地域出产的香菇，多糖提取率的大小 应视具体情况而定。所以在提取香菇多糖时影响因素的 范围有待于进一步的研究确定。 3结 论 本研究通过正交试验，得出热水浸提法的最优化组 合为粉碎度为 60 目、浸提温度为 80、浸提时间为 5h、 浸提比为 1:10，提取的香菇多糖得率最高为 3.229%；复 合酶法的最优化组合为纤维素酶含量 0.1%、果胶酶 0.5%、木瓜蛋白酶 2.0%、提取时间 80min，多糖 得率最高为 7.530%；超声波辅助法的最优化组合为超声 波功率为 60W，提取时间为 2.5h，料液比为 1:50，多 糖得率为 4.669%。同时，比较三种工艺的多糖得率， 复合酶法的最大值是热水浸提法最大值的 2.332 倍，是 超声波辅助法的 1.613 倍。因此，在浸提时间、工艺 简化、多糖得率等方面，复合酶法都明显优于热水浸 提法和超声波辅助法，是香菇多糖浸提工艺的首选。 参考文献： 1杜宇野. 香菇多糖的研究进展J. 中国食用菌, 1995,14(4):9-10. 2S G, BIRMINGHAM J M. 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