灰树花多糖提取工艺研究

薛小兰 陈少美

摘 要：研究灰树花多糖的最佳提取工艺条件，采用单因素试验研究pH值、提取时间、料液比、提取温度4个因素对灰树花多糖提取率的影响，在单因素试验基础上设置四因素三水平正交试验，以灰树花多糖提取率为指标，优化最佳提取工艺。结果表明：各试验因素影响主次顺序为提取时间>pH值>料液比>提取温度；灰树花多糖的最佳提取工艺条件为：pH值7.5，提取时间 2.0 h，料液比1∶20，提取温度为90℃，采用此工艺条件提取灰树花多糖提取率为20.94%。

关键词：灰树花；多糖；提取工艺；正交试验

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2019.01.009

Abstract： The optimal extraction conditions of Grifola frondosa were studied. The effects of pH value， extraction time， solidliquid ratio and extraction temperature on the extraction rate of polysaccharides from Grifola frondosa were studied by single factor test. On the basis of single factor test， four factors and three levels orthogonal experiments were set up to optimize the extraction process with the extraction rate of Grifola frondosa polysaccharides as the index. The results showed that the order of influencing factors was extraction time>pH value>solidliquid ratio>extraction temperature. The optimum extraction condictions were pH 7.5， extraction time 2.0 h， solidliquid ratio 1∶20，and extraction temperature 90℃. With these conditions， the extraction rate was 20.94%.

Key words： Grifola frondosa； polysaccharides； extraction technology； orthogonal experiment

灰树花是一种食药两用菌[1]。灰树花营养丰富，多种营养物质居各种食用菌之首，经检测灰树花蛋白质含量25.2 g·hg-1，并含有多种有益的矿物质（如：钙、铁、铜、钾、磷等）以及丰富的维生素（其中Ve、Vc的含量是其他食用菌类的10～20倍）。所以常食灰树花可以提高机体的免疫力，增强体质。灰树花还含有多种有效药用成分，其中多糖是灰树花中最主要的一类活性成分，大量的研究表明多糖具有抗肿瘤、抗HIV、抗病毒、调节血糖、降血压、抗氧化等药理活性[2]。因此，建立高效、经济的灰树花多糖提取工艺具有重要的意义。本研究以灰树花子实体为试验对象，采用热水浸提，然后醇沉得到灰树花多糖，并通过单因素试验和正交试验，获得灰树花多糖提取的最佳工艺条件，为大规模的市场生产提供一定的参考价值。

1 材料与方法

1.1 试验材料

灰树花子实体：样品烘干粉粹，过80目筛备用。

1.2 仪器及试剂

1.2.1 主要试剂 无水乙醇、浓硫酸、葡萄糖、苯酚溶液均为分析纯级化学试剂。

1.2.2 试验仪器设备 数显三用水浴锅HH3A（金坛市精达仪器制造厂）；电子分析天平HZ7（美国康州HZ电子科技责任有限公司）；循环水式多用真空泵SHZDIII（巩义市予华仪器有限公司）；旋转蒸发仪RE501系列（上海予华仪器设备）；电热恒温鼓风干燥箱DZF6250（上海秣马恒温设备厂）；紫外可见分光光度计（苏州奇乐电子科技仪器有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 灰树花多糖提取工艺流程 灰树花经除杂、干燥、粉碎等预处理后，得到灰树花实体干粉。准确称取灰树花干粉若干份，每份5 g。将灰树花干粉用热水浸提，抽滤得到滤液，将滤液浓缩得到膏状的提取物，加入大约3倍于提取物体积的无水乙醇，冷藏过夜，收集沉淀物，去除乙醇得到灰树花粗多糖[3]。

1.3.2 标准曲线的绘制 分别取0.1 mg·mL-1葡萄糖标准溶液0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7 mL于具塞试管中，并加入蒸馏水至总体积1 mL，空白管为1 mL的蒸馏水，每个试管按顺序依次加入1 mL 5%苯酚溶液和5 mL浓硫酸，摇匀，静置10 min，30℃水浴中显色30 min，设定波长490 nm，测其吸光度值，以吸光度值为纵坐标（y），以葡萄糖浓度为横坐标（x）[4]。

1.3.3 测定灰树花多糖含量 根据制作葡萄糖标准曲线的方法测定吸光度值，利用回归方程计算灰树花多糖的含量。

1.3.4 单因素试验设计 单因素试验主要考察pH值（6.5、7.0、7.5、8.0）、料液比（1∶20、1∶30、1∶40、1∶50）、提取时间（1.0、1.5、2.0、2.5 h）、提取温度（70℃、80℃、90℃、100℃）對灰树花多糖提取率的影响。每组试验称取4份灰树花干粉5 g进行灰树花多糖的提取，测定灰树花多糖含量，根据如下公式计算出灰树花多糖的提取率。

提取率（%）=多糖含量/5 g×100

1.3.5 正交试验设计 根据单因素试验结果，选取pH值、提取时间、料液比、提取温度4个因素[5]，以灰树花多糖提取率为考核指标，采用L9（34）正交试验对灰树花粗多糖提取工艺进行优化，以得到灰树花多糖的最佳提取条件。试验各因素和水平设计见表1。

1.3.6 工艺验证试验 根据正交试验结果筛选出的最佳提取工艺条件进行验证试验，3次平行试验。

2 结果与分析

2.1 苯酚硫酸法标准曲线的绘制

葡萄糖标准曲线见图1。由图1可知，葡萄糖标准曲线回归方程为y=0.0139x-0.0126， 线性相关系数为：R2=0.9958。

2.2 单因素试验结果

2.2.1 pH对多糖提取率的影响 由试验结果可知，pH值分别为6.5、7.0、7.5、8.0时，灰树花多糖提取率分别为17.22%、20.68%、17.67%、19.00%。表明灰树花多糖提取率随着pH的升高呈现先升高后降低的趋势，在pH值为7的条件下提取率最高。

2.2.2 料液比对多糖提取率的影响 由试验结果可知，料液比分别为1∶20、1∶30、1∶40、1∶50（g∶mL）时，灰树花多糖提取率分别为12.46%、15.98%、20.56%、16.78%。表明料液比在（1∶20）～（1∶40）范围内，随着料液比的增加灰树花多糖的提取率显著增多，當继续增加料液比灰树花多糖提取率反而有所下降，从成本和效益上考虑，选择料液比1∶30为最佳。

2.2.3 提取时间对多糖提取率的影响 由试验结果可知，提取时间分别为1.0、1.5、2.0、2.5 h时，灰树花多糖提取率分别为2.50%、12.82%、6.60%、5.80%。表明提取时间在1.0～1.5 h范围内，灰树花多糖提取率明显增加，当继续增加提取时间灰树花多糖提取率开始下降。这说明灰树花多糖提取过程受时间影响比较大，时间太短，灰树花多糖溶出不够充分，但时间过长，多糖的结构会发生变化使得率降低。因此最佳提取时间为1.5 h。

2.2.4 提取温度对多糖提取率的影响 由试验结果可知，提取温度分别为70℃、80℃、90℃、100℃时，灰树花多糖提取率分别为18.21%、20.52%、19.55%、17.77%。表明在提取温度70～80℃的范围内，灰树花多糖提取率呈升高趋势，但温度升高多糖得率反而下降。因此，80℃为最佳的提取温度。

2.3 正交试验结果

由表2可知，各因素对灰树花多糖提取率的影响依次为B>A>C>D，灰树花多糖的提取最佳条件为A2B2C1D3，即pH值7.5，提取时间2 h，料液比1∶20，提取温度90℃。在此最佳工艺条件下，灰树花多糖的提取率为20.76%，优于正交试验表中其他组合项，表明该最佳工艺条件可行，可以作为灰树花多糖的水提工艺条件。

2.4 验证试验结果

为了验证正交试验结果的准确性，选取pH值7.5，提取时间为2.0 h，料液比为1∶20，提取温度为90℃，进行试验，平行3次，计算得到灰树花多糖的得率分别为20.92%、20.73%、21.19%，3次平均值为20.94%，通过验证试验表明，该工艺可靠稳定，具有简单、易行、可靠的特点，可以为灰树花多糖的进一步开发利用提供参考。

3 结论

通过单因素试验和正交试验对灰树花多糖提取工艺进行优化，试验结果表明：各个因素对灰树花多糖提取率的影响顺序为提取时间>pH值>料液比>提取温度；灰树花多糖最佳提取工艺条件为pH值7.5，提取时间2.0 h，料液比1∶20，提取温度90℃。

参考文献：

[1]刘炳福，宫志远，张华，等.灰树花多糖提取工艺的研究[J].黑龙江农业科学，2014（3）：104-106.

[2]边杉，叶波平，奚涛，等.灰树花多糖的研究进展[J].药物生物技术，2004，11（1）：60-63.

[3]汪维云，王继先.灰树花液体发酵及多糖提取工艺的优化研究[J].农业工程学报， 2007，23（4）：276-279.

[4]宫江宁，高川.正交试验法优化栀子多糖的提取工艺[J].贵州师范大学学报，2017，35（3）：103-106.

[5]徐先祥，周丽，马燕，等.正交实验优选赤芍提取工艺研究[J].安徽中医学院学报，2008（27）：41-42.

（责任编辑：柯文辉）