2种常用食用菌中多糖化合物复配的体外抗氧化活性研究

倪 焱， 张雄飞， 王 仲

(武汉华夏理工学院生物与制药工程学院，湖北武汉 430223)



2种常用食用菌中多糖化合物复配的体外抗氧化活性研究

倪 焱， 张雄飞， 王 仲*

(武汉华夏理工学院生物与制药工程学院，湖北武汉 430223)

金针菇；平菇；多糖；抗氧化活性； 复配

金针菇，《中国植物图鉴》上称朴蕈，在真菌分类学上属担子菌亚门、层菌纲、伞菌目、口蘑科、小火焰菌属[1]。金针菇多糖是其生物活性成分，具有抗氧化等多种生物活性[2]。李守勉等通过结晶紫法测得，质量浓度1%金针菇多糖溶液对羟基自由基(OH·)的清除能力为5.10%[3]。Yang研究发现，0.5 mol/mL金针菇多糖对自由基的清除率为63.17%[4]。Wu 等发现，金针菇多糖对活性氧的清除能力较其他还原剂如VC、茶多酚等显著，对自由基的清除率随浓度的增加而逐渐增大[5]。

目前国内外关于糖复合的理论及其研究的报道甚少。肖建辉认为，方剂可通过作用于相同生理系统、性能功效差不多的成分在数量(量变)上产生变化的时候，功效上能够产生协同并伴随着新的成分(质变)的产生，由此增加新的功效[10]。食用菌多糖都具备较好的抗氧化性，而目前的研究对于各种多糖的抗氧化性也都取得了不错的结果，但是对于复合多糖的抗氧化性研究较少。笔者通过平菇和金针菇多糖的复配，测定复合多糖的抗氧化活性，并验证复合多糖的有效性和可行性，旨在为食用菌多糖产品的开发和利用提供依据。

1　材料与方法

1.1材料

1.1.1原料。金针菇、平菇，购于武汉市关南园市场。

1.1.2试剂。苯酚，分析纯(天津市大茂化学试剂厂)；邻二氮菲，分析纯(天津市登科化学试剂有限公司)；硫酸亚铁，分析纯(国药集团化学试剂有限公司)；双氧水，分析纯(天津市大茂化学试剂厂)；Tris，分析纯(蚌埠化学制药厂)；邻苯三酚，分析纯(国药集团化学试剂有限公司)；抗坏血酸，分析纯(国药集团化学试剂有限公司)。

1.1.3仪器。JY92-II型超声波细胞粉碎机(上海新芝生物技术研究所)；722N可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公司)；JY2002电子天平(上海舜宇恒平科学仪器有限公司)；TG16-WS医用离心机(长沙平凡仪器仪表有限公司)；GRX-9241B热空气消毒机(上海福玛实验设备有限公司)。

1.2方法

1.2.1粗多糖的提取。

1.2.1.1超声时间对多糖提取效果的影响。取5 g干菇粉，加入150 mL水(料液比为1∶30)，分别超声波处理20、30、60 min。然后放置于离心机中进行离心，转速4 000 r/min，离心10 min，取上层清液待用。将上层清液置于原烧杯中，加入无水乙醇，使乙醇终浓度为75%，使用玻璃棒摩擦杯内壁30 min，静置14 h，置于离心机中进行离心，转速3 000 r/min,离心5 min，取沉淀物，烘干，得到粗多糖。

1.2.1.2温度对多糖提取效果的影响。取5 g干菇粉，加150 mL水(料液比为1∶30)，在最优条件下进行超声提取，然后分别在70、80、90、95 ℃水浴锅中加热3 h，进行提取，方法同“1.2.1.1”，得到粗多糖产物。

1.2.2多糖含量的测定。采用硫酸苯酚法。

1.2.3多糖体外抗氧化活性研究。

1.2.3.1对OH·清除能力的测定。根据Fenton反应原理，参考周萍[11]的测定方法。

1.2.4统计分析。所有数据以 X±S 表示，以复合多糖配方为因素 A，多糖浓度为因素 B，使用DPS9.0进行2因素方差分析，并根据结果进行多重比较，对各个复配比例真菌多糖的活性氧清除能力进行显著性检验，从而对真菌多糖体外清除活性效果进行进一步比较分析。

2　结果与分析

2.1金针菇、平菇多糖的提取

2.1.1超声时间。由表1可知，采用超声波进行破壁可以明显提高多糖产量，但时间过长并没有很大的提升，故选取30 min较合适。

2.1.2提取温度。由表2可知，在一定范围内温度越高提取效果越好，超过90 ℃时影响就不大，故选择90 ℃较好。

表1超声时间对金针菇、平菇多糖提取效果的影响

Table 1Effects of ultrasonic time on polysaccharide extraction of Flammulina velutipes and Pleurotus ostreatus

超声时间Ultrasonictime∥min多糖产量Polysaccharideyield平菇Pleurotusostreatus∥mg金针菇Flammulinavelutipes∥mg02.42.72044.3305.25.6605.45.8

2.1.3多糖产量。干燥金针菇40 g，得到金针菇多糖490 mg，得率1.25%，多糖纯度为84.3%。平菇39 g，得到平菇多糖粗品570 mg，得率1.46%，多糖纯度76.4%。

2.2金针菇多糖、平菇多糖以及两者复配多糖清除OH·特性表3表明，单一的金针菇和平菇多糖对OH·都有良好的清除能力，且随着浓度的提高，清除率不断提高，最高清除率都在36%以上。金针菇多糖对OH·的清除效果较平菇要高10个百分点左右，金针菇多糖最高达68.2%，而平菇为36.1%，说明金针菇多糖对OH·的清除效果要优于平菇多糖。

表2不同温度对金针菇、平菇多糖提取效果的影响

Table 2Effects of temperature on polysaccharide extraction of Flammulina velutipes and Pleurotus ostreatus

温度Temperature℃多糖产量Polysaccharideyield平菇Pleurotusostreatus∥mg金针菇Flammulinavelutipes∥mg703.13.4804.64.7905.25.6955.15.4

表3不同多糖处理组合对OH·清除率的影响

Table 3Effects of polysaccharide treatments on the clearance rate of OH·

组别Group浓度Concentrationmg/mL清除率Clearancerate∥%金针菇多糖0.214.4±0.47eFlammulinavelutipes0.424.6±0.80dpolysaccharides0.630.8±0.56c0.843.1±0.45b1.068.2±0.32a平菇多糖0.26.5±1.10dPleurotusostreatus0.47.8±0.55dpolysaccharides0.619.8±0.49c0.833.0±0.26b1.036.1±0.68a金针菇∶平菇0.220.6±1.88eFlammulinavelutipes∶0.443.2±0.18dPleurotusostreatus(1∶1)0.651.7±1.40c0.858.6±0.50b1.092.2±0.27a金针菇∶平菇0.217.3±0.64eFlammulinavelutipes∶0.428.8±0.36dPleurotusostreatus(1∶3)0.639.8±0.51c0.843.8±1.44b1.054.8±0.67a金针菇∶平菇0.218.8±0.47dFlammulinavelutipes∶0.429.7±0.70cPleurotusostreatus(1∶5)0.632.5±0.63c0.844.3±0.39b1.055.1±0.64a金针菇∶平菇0.219.0±0.62eFlammulinavelutipes∶0.433.8±0.62dPleurotusostreatus(3∶1)0.653.7±0.57c0.867.9±0.62b1.076.5±0.36a金针菇∶平菇0.215.3±0.56eFlammulinavelutipes∶0.459.0±0.79dPleurotusostreatus(5∶1)0.678.5±1.49c0.888.3±0.56b1.097.5±0.31a

注：表中同列不同小写字母表示处理间差异显著(α=0.05)

Note: Different lowercases in the same rwo indicated significant differences (α=0.05) between treatments.

金针菇∶平菇=1∶1的情况下，平均OH·清除率比单一的金针菇多糖、平菇多糖分别高18.0、32.6个百分点，随着浓度的上升，清除率也在逐渐的增加，浓度1.0 mg/mL达最高，为92.2%，比金针菇多糖高出了24.0个百分点；金针菇∶平菇=1∶3的情况下，OH·清除率在低浓度下比单一的金针菇、平菇多糖高，但当浓度在1.0 mg/mL时清除率仅为54.8%，比单一金针菇多糖低13.4个百分点；金针菇∶平菇=1∶5的情况下，与金针菇∶平菇=1∶3的情况类似，在1.0 mg/mL的浓度下对OH·清除率较单一金针菇多糖低13.1个百分点。金针菇∶平菇=3∶1时，OH·清除率随着浓度的上升而上升，在0.2 mg/mL时比单一的金针菇多糖、平菇多糖分别高4.6、14.5个百分点，而到1.0 mg/mL时比单一金针菇多糖高8.3个百分点，高于单一平菇多糖40.4个百分点；金针菇∶平菇=5∶1时与3∶1时情况类似，但是效果更加明显，最高浓度为1.0 mg/mL时，比单一金针菇多糖高29.3个百分点，比平菇多糖高61.3个百分点。

在金针菇∶平菇=1∶1条件下，高浓度能够取得非常好的协同效应，多糖活性明显提高。在平菇多糖占优势时，并不能有效提高复合多糖的抗氧化活性。在金针菇多糖占优势时，随着金针菇多糖比例的变化，在一定的复配比例下的复合多糖，OH·清除率较单一金针菇多糖的清除率有明显的提高，说明复合多糖能够较单一多糖组分的OH·清除能力高。对金针菇∶平菇各个组合比例进行2因素方差分析，金针菇∶平菇=5∶1清除效果最好，无论在复配种类还是在浓度与功效之间都具有显著差异性，金针菇∶平菇在5∶1条件下浓度、种类间的F值均大于F0.01，说明浓度、种类间对OH·清除率的影响差异是显著的。从表4可以看出，金针菇多糖与平菇多糖无明显差异，而金针菇∶平菇=5∶1的复配条件下与其单一多糖具有显著性差异。综合方差分析结果，可以将金针菇∶平菇=5∶1的复配条件作为最优配比，在这个比例下多糖复合效果最好。

表4不同处理对OH·清除率的差异显著性检验

Table 4The significance test of difference on clearance rates of different treatments to OH·

处理Treatment平均清除率Averageclea-rancerate∥%金针菇、平菇复合Compound(5∶1)67.67a金针菇多糖Flammulinavelutipespolysaccha-rides36.22b平菇多糖Pleurotusostreatuspolysaccharides20.64b

注：表中同列不同小写字母表示处理间差异显著(α=0.05)

Note: Different lowercases in the same rwo indicated significant differences (α=0.05) between treatments.

表5　不同多糖处理对·清除率

注：表中同列不同小写字母表示处理间差异显著(α=0.05)

Note: Different lowercases in the same rwo indicated significant differences (α=0.05) between treatments.

处理Treatment平均清除率Averageclea-rancerate∥%金针菇、平菇复合(3∶1)Compound47.4a金针菇多糖Flammulinavelutipespolysaccha-rides36.5b平菇多糖Pleurotusostreatuspolysaccharides11.6b

注：表中同列不同小写字母表示处理间差异显著(α=0.05)

Note: Different lowercases in the same rwo indicated significant differences (α=0.05) between treatments.

3　结论

3.1多糖提取条件的优化金针菇和平菇都有很厚的细胞壁，如果不直接用热水浸提效果有限，故使用超声波进行处理，既可以进行物理破壁又不会破坏多糖的生物活性。从试验结果可知，超声30 min比较理想，足以充分进行破壁处理。多糖在常温下虽然也可溶于水，但是消耗时间较长，且需要使用大量的溶剂，在进行醇沉的时候也会使乙醇的用量提升很多；而当溶剂温度过高的时候，则会破坏多糖的活性。由试验结果可知，90 ℃时，多糖提取率最高。

3.2复合多糖对OH·的清除效果OH·是已知活性最高的氧化剂，对机体的破坏力很强。该研究采用体外化学模拟OH·体系检测复合多糖对OH·的直接清除机制。多糖链是大分子长链，在氢键的作用下当溶液中存在2种或者几种不同多糖的大分子长链时，会导致不同多糖链之间产生相容性，从而引起构象的改变，在这个过程中，多糖的C-H链快速与OH·发生反应而结合成水，大大减少了OH·自由基在体系中的量[12]。通过对金针菇多糖和平菇多糖的不同比例、不同浓度复配来研究复合多糖体外OH·清除能力。经过一定比例、浓度配伍后产生的复合多糖较之单一多糖OH·清除能力更强。而在此次研究中可以得出，金针菇与平菇多糖复配时，金针菇多糖中加入少许的平菇多糖即可表现出良好的正协同性和量效关系，即当金针菇多糖∶平菇多糖=5∶1时能获得最大的OH·清除能力。

3.4复合多糖的抗氧化性综上所述，在一定比例和一定浓度下，复配多糖能够表现出很好的协同性，抗氧化性比单一多糖明显提高，说明复合多糖的某些生物活性要优于单一多糖，这为食用菌复合多糖的抗氧化活性研究奠定了基础。

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Antioxidant Activity of the Compound Polysaccharides of Two Common Edible Fungus

NI Yan,ZHANG Xiong-fei,WANG Zhong*

(College of Biotechnology and Pharmaceutical Engineering,Wuhan HuaXia University of Technology,Wuhan,Hubei 430223)

Flammulinavelutipes;PleurotusostreatusPolysaccharides; Antioxidant activity; Compound

倪焱(1989- )，女，湖北武汉人，硕士研究生，研究方向：应用微生物。*通讯作者，讲师，硕士研究生，从事天然产物化学研究。

2016-07-13

S 646

A

0517-6611(2016)27-0089-04