竹荪蛋总黄酮提取工艺的优化试验

徐美青 叶秀萍 徐建恩

竹荪蛋总黄酮提取工艺的优化试验

徐美青1叶秀萍2*徐建恩3

（1. 丽水市莲都区生态林业发展中心，浙江 丽水 323000；2. 丽水市莲都区城区林业工作中心站，浙江 丽水 323000；3. 丽水莲都区峰源林业工作中心站，浙江 丽水 323004）

以竹荪蛋中总黄酮提取得率为指标，在单因素实验的基础上选择3个主要影响参数：超声时间、乙醇浓度和超声温度，采用响应面法优化竹荪蛋中总黄酮的超声辅助提取工艺，确定其最优工艺条件为超声时间50.9 min，乙醇浓度71.8%，超声温度50.3 ℃。在此超声辅助工艺条件下，竹荪蛋中总黄酮提取实际得率可达3.84 mg/g。

竹荪蛋；总黄酮；超声提取；响应面

竹荪（spp.），又名竹参、纱网菌、竹姑娘等，隶属于担子菌亚门、腹菌纲、鬼笔目、鬼笔科、竹荪属，因其独特美丽的外形与丰富的营养被誉为“菌中皇后”[1, 2]。竹荪有着很高的营养价值和药用功效，其富含氨基酸、多糖及多种维生素、微量元素，可补气养阴、润肺止咳、清热利湿，其所含的黄酮类化合物具有抗氧化、增强免疫力、抗衰老、抗疲劳等药理作用[3-5]。竹荪蛋即竹荪胚体，由近地面、地面的一支或数支菌索顶端扭结膨大而形成，其由梦荪、孢子、菌盖、外包被等4部分构成。有关竹荪蛋中活性成分的研究报道较少。

黄酮类化合物提取方法有溶剂提取法、超临界CO2流体萃取法、微波辅助提取法等[6]。本试验在单因素实验的基础上，辅助利用超声波，采用响应面法优化竹荪蛋总黄酮的提取工艺，以为进一步开发、利用竹荪蛋提供参考。

1 材料和方法

1.1 材料与仪器

新鲜竹荪蛋于2019年采自浙江省丽水地区，烘干备用。芦丁标准品购自中国药品生物制品鉴定所，无水乙醇、NaOH、NaNO2均为分析纯，购于国药集团化学试剂有限公司；超声波细胞粉碎机（宁波新芝生物科技股份有限公司）；高速粉碎机（北京燕山正德机械设备有限公司）。

1.2 试验方法

（1）竹荪蛋总黄酮的提取。干燥的竹荪蛋经粉碎后，过40目筛。称取竹荪蛋粉3.00 g，分别加入浓度为60%、70%和80%的乙醇溶液，料/液比为1/40。投放到超声波萃取仪内，设置超声时间为30 min、45 min、60 min，超声温度为50 ℃、60 ℃、70 ℃，在240 W功率下进行超声波萃取。将提取液离心后定容至200 mL，采样，利用分光光度计测定总黄酮的含量。

（2）响应面法分析试验。在单因素实验基础上，选择影响最大的3个因素，即超声时间（A）、乙醇浓度（B）和超声温度（C）为自变量，以总黄酮得率为因变量，设计3因素3水平的响应面分析试验，共17个试验点，编号为1～17（表1）。利用Design Expert 8.06软件对试验数据进行回归分析，分别以–1，0，1进行编码，代表自变量的试验水平。

表1 响应面试验设计方案及试验结果

表2 方差分析结果

注：*为显著（<0.05）；**为极显著（<0.01）。

1.3 分析方法

2 结果与分析

2.1 响应面法试验设计与结果

利用Design Expert 8.06软件对表1的数据进行多元回归分析，拟合后得到A、B、C的二次多项回归模型为：竹荪蛋总黄酮得率（mg/g）＝3.67＋0.29＋0.12－0.51－0.093＋0.39－0.37－0.42A－0.75B－0.57C。

对上述方程进行方差分析，结果如表2所示：模型显著性检验值＜0.0001，说明以总黄酮得率为目标的回归方程模型非常显著。模型的相关系数2=0.9741，显示模型的预测值与实测值的相关性较高。调整系数Adj2=0.9507，误差较小，回归模型对试验结果的拟合度较好。模型的失拟项表示模型预测值与实际值不拟合的概率，表2中模型失拟项的值为0.2073，大于0.05，未达显著水平，表明模型的拟合度良好。

根据显著性分析结果（表2），超声时间（A）、超声温度（C）及AA、BB、CC、AC、BC的交互项对黄酮得率均有极显著（＜0.01）影响。各因素对总黄酮得率影响依次为：超声温度（C）>超声时间（A）>乙醇浓度（B）。

2.2 响应面分析

根据回归方程作响应曲面图，并根据拟合的响应曲面形状，探讨乙醇浓度、超声温度和超声时间对竹荪蛋总黄酮得率的影响。从各因素交互作用对总黄酮得率影响的曲面图和等高线图（图1～图3）看，影响总黄酮提取得率的最显著因素为超声温度（C），其次为超声时间（A），表现响应面变化弧度较大[10]，乙醇浓度（B）响应面弧度变化平缓，说明其对响应值影响较小。

图1 乙醇浓度和超声时间交互作用对竹荪蛋总黄酮得率影响的响应面

图2 超声时间和超声温度交互作用对竹荪蛋总黄酮得率影响的响应面

图3 乙醇浓度和超声温度交互作用对竹荪蛋总黄酮得率影响的响应面

2.3 验证实验

利用Design Expert 8.06软件预测竹荪蛋中总黄酮提取得率的最优工艺条件为：超声时间50.9 min，乙醇浓度71.8%，超声温度50.3 ℃。在此工艺条件下，总黄酮得率的预测值可达3.93 mg/g。

为验证模型预测值与实际试验值之间的相关性，分别设置超声时间、乙醇浓度和超声温度为优化值50.9 min，71.8%，50.3 ℃，进行3组重复试验，实际测得竹荪蛋中总黄酮得率分别为3.82 mg/g，3.83 mg/g，3.86 mg/g，平均值3.84 mg/g，与预测值接近。说明该模型能较好地预测竹荪蛋总黄酮的超声提取条件与总黄酮得率之间的关系。

3 结 论

本研究在单因素试验的基础上，辅以超声波技术，采用响应面法优化竹荪蛋中总黄酮提取工艺，确定最优工艺条件为：超声时间50.9 min，乙醇浓度71.8%，超声温度50.3 ℃，料/液比为1/30，超声功率240 W。在此条件下，总黄酮得率预测值为3.93 mg/g，实际试验值为3.84 mg/g。表明该工艺提取得率高。有关竹荪蛋黄酮生物活性与结构间的构效关系及竹荪蛋黄酮作为天然抗氧化剂等产品的应用，值得进一步研究和开发。

[1] 黄明泉, 孙宝国, 田红玉, 等. 棘托竹荪蛋中的挥发性成分分析研究[J]. 食品工业科技, 2012, 33: 353-357.

[2] 许远, 魏和平, 操璟璟. 超临界CO2萃取长裙竹荪总黄酮的工艺优化及抗氧化研究[J]. 食品工业科技, 2015, 12: 204-210.

[3] 郑炯, 李婷婷, 宋家芯, 等. 长裙竹荪蛋挥发性成分的顶空-固相微萃取-气质联用分析[J]. 食品科学, 2014, 35(8): 125-128.

[4] 魏岸, 徐彦军, 徐俐, 等. 不同保鲜剂对竹荪蛋的保鲜效果[J]. 现代食品科技, 2019, 35(8): 114-120.

[5] 梁亚丽, 秦礼康, 王何柱, 等. 红托竹荪及竹荪蛋各部位主要营养功能成分分析[J]. 食品与机械, 2020, 36(4): 72-114.

[6] 章宏慧, 刘东红, 叶兴乾, 等. 响应面法优化水芹黄酮提取工艺及其成分研究[J]. 中国食品学报, 2014, 14(11): 83-89.

[7] 刘艳芳, 杨焱, 贾薇, 等. 药用真菌桑黄总黄酮测定方法研究[J]. 食用菌学报, 2006, 13(2): 45-52 .

[8] 张成军. 实验设计与数据处理[M]. 北京: 化学工业出版社, 2009.

徐美青（1968—），林业工程师，从事森林资源工作。E-mail：641019656@qq.com。

叶秀萍，从事森林培育工作。E-mail：xpylsld28@163.com。

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2095-0934（2020）05-306-04