馬思琦 朱佳雪 周莉華
引言
多糖廣泛存在于高等植物、真菌、藻類中,主要由醛糖和酮糖通過糖苷鍵連接起來。黑木耳(Auricularia heimuer F.Wu,B.K.Cui &Y.C.Dai;)又名木耳、耳子、云耳等,屬藥食兼用真菌,是我國珍貴的食用和藥用的真菌,黑木耳富含多糖、纖維素等大量活性物質(zhì),營養(yǎng)豐富,其中多糖是黑木耳中最有效的活性成分之一,[1]黑木耳多糖具有降血糖、降血脂、抗血栓形成、提高機體免疫功能、抗衰老、改善心肌缺氧、抗?jié)?、抗放射以及對組織損傷具有保護作用,同時還能促進(jìn)核酸、蛋白質(zhì)的生物合成,并防治多種老年疾病,具有重要的研究價值。近年來,隨著糖科學(xué)和糖技術(shù)的發(fā)展,黑木耳多糖已經(jīng)日益被人們所重視。確定黑木耳多糖的最佳提取工藝,便能提高黑木耳多糖的提取效率,降低黑木耳多糖的開發(fā)成本及損耗,由此獲得雜質(zhì)更少純度更高的黑木耳多糖,為人類的健康和安全提供更為有利的幫助。[2]
本研究擬使用水提法,纖維素酶法、微波提取法、超聲波輔助提取法提取黑木耳多糖,通過正交實驗選擇最佳的黑木耳多糖提取工藝,為黑木耳的深加工提供參考。
一、實驗條件與方法
1.實驗材料
(1)原料:黑木耳產(chǎn)自黑龍江省大興安嶺。
主要試劑:濃硫酸、苯酚、石油醚、葡萄糖、乙醇、氫氧化鈉,來自國產(chǎn)分析純。纖維素酶(4萬U/g)購自山東龍元生物工程有限公司
(2)主要實驗儀器設(shè)備
AL04型電子天平(梅特勒-托利多有限公司),V-1100D紫外分光光度計(上海美譜達(dá)儀器有限公司公司),HH-2型水浴鍋(浙江力辰儀器科技有限公司),THYD-500機械式小型超聲波清洗儀(北京天佑恒達(dá)科技有限公司),G80F20CN2L-B8(R0)型微波爐(格蘭仕)。
2.實驗方案
在同等條件下,比較熱水浸提法、纖維素酶提取、微波提取法、超聲波輔助提取法對黑木多糖的影響。[3]
(1)熱水浸提法
粉碎干黑木耳,用石油醚脫脂,取5.0g黑木耳粉,加入去離子水,通過水浴浸提,離心得上清液,用無水乙醇沉淀,離心,干燥得到粗多糖。黑木耳粉與水之比為1:50,在90℃水浴中抽提2h。
(2)纖維素酶法
取5.0g黑木耳粉,按照1∶50(g/ml)加入pH 5.0,0.05 mol/L 檸檬酸鈉緩沖溶液,加入纖維素酶1 %(加酶量/木耳干重),50 ℃反應(yīng)1h,用適量NaOH溶液調(diào)至中性,迅速升溫至85℃,反應(yīng)1h,4000 r/min 離心20 min,取上清液,用無水乙醇沉淀,4℃ 靜置6 h,離心干燥得到粗多糖。
(3)微波輔助提取法
取5.0g黑木耳粉,加入去離子水,用微波處理,微波輻射功率為800w,輻射時間為40min,固液比(g:mL)為1:50,水浴浸提2h,離心得到上清液,用無水乙醇沉淀,離心,干燥得到粗多糖。
(4)超聲波輔助提取法
取5.0g黑木耳粉,加入去離子水,用超聲波處理,水浴浸提2h,離心得到上清液,用無水乙醇沉淀,離心,干燥得到粗多糖。超聲波功率40W、PH4.5、提取時間2h,提取溫度45℃。
(5)黑木耳粗多糖純化
取干燥粗黑木耳多糖稱量后加蒸餾水(W:V=1:50)溶解,再加等體積0.1mol/l的溴化十六烷基三甲銨(CTAB)與硼酸-硼砂緩沖液充分混勻,靜置,離心,沉淀用2mol/l乙酸溶解,離心,上清液加入等體積乙醇,靜置24h離心,沉淀用乙醇洗滌兩次,凍干即為純化黑木耳多糖。
(6)黑木耳多糖提取率的測定。
1.葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
準(zhǔn)確稱取 0.1043 g 葡萄糖,溶解后定容于 250mL 容量瓶中,分別取 5 mL、10 mL、15 mL、20 mL、25mL、30 mL 溶液,配制不同濃度的葡萄糖溶液,以確保葡萄糖濃度與吸光度的關(guān)系為線性關(guān)系。
2.用苯酚硫酸法測定多糖,精確吸取多糖樣品溶液2ml加入1ml苯酚溶液和5ml濃硫酸,其余同標(biāo)準(zhǔn)曲線之操作,測定吸光度值,由標(biāo)準(zhǔn)曲線計算樣品溶液中多糖含量。[4]
多糖提取率(%)=C×V×N×100/1000W式中,C,比照標(biāo)準(zhǔn)曲線的多糖濃度(mg/ml),V,提取液總體積(ml),N,稀釋倍數(shù);W,黑木耳原料(g)。
二、實驗結(jié)果與分析(不低于2000字,表格采用三線表格式,圖片尺寸最大為:高650×寬120mm)
1.葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
以葡萄糖濃度為橫坐標(biāo),以吸光值為縱坐標(biāo)制,做標(biāo)準(zhǔn)曲線得到圖1
2.不同方法提取香菇多糖的結(jié)果
不同方法提取多糖結(jié)果比較,表1
在相同的浸泡時間、相同料水比,下纖維素酶法、微波提取法、超聲波輔助提取法所得的粗多糖的質(zhì)量都高于熱水浸提法,超聲波輔助提取法所得的粗多糖質(zhì)量最高0.588g,經(jīng)純化處理后多糖損失較多,纖維素酶法經(jīng)純化后純化多糖含量最高,多糖得率最高達(dá)3.46%。其次是超聲波輔助提取法,得率為2.96%,得率最低的是熱水浸提法。由此結(jié)果可以看出纖維素酶提取方法由于其他三種方法。纖維素酶法與傳統(tǒng)的熱水浸提法相比具有條件溫和,雜志易除和得率高等優(yōu)點。
確定纖維素酶法提取黑木耳多糖的最佳提取工藝,還需要進(jìn)行單因素實驗,如最佳溫度、最佳料液比,最佳浸泡時間,最佳酶量都要進(jìn)行實驗才能得到最佳的提取方法。
結(jié)語
本實驗采用不同方法浸提黑木耳得到粗多糖,然后采用相同工藝純化粗多糖,結(jié)果表明用纖維素酶法從黑木耳中提取多糖,相對于其他方法提取的多糖純度好,得率高,纖維素酶法浸提所得粗多糖經(jīng)純化處理多糖含量達(dá)93.24%,綜合分析黑木耳多糖提取以纖維素酶浸提效果最佳。但在提取過程中有很多因素影響多糖的得率,例如加酶量,隨著加酶量的增加,出現(xiàn)先增加后降的趨勢,要選擇最佳的加酶量,還要注意pH的影響,酶解時間的影響;由于真菌體內(nèi)有水解酶共存,所以必須采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄆ茐幕蛘咭种泼傅幕钚?;黑木耳原料的粉碎情況對其多糖的提取有較大的影響。如果顆粒過大,多糖就不容易提出,如果粉碎過細(xì),則比表面積反而減小,也不利于多糖的溶出;黑木耳多糖提取時,料水比要合適,過少,在沒有達(dá)到最佳蒸煮時間之前,浸出液已經(jīng)變得很少,甚至糊鍋,從而影響多糖含量,若加水過多,則浸出液過多,不利于以后的分離濃縮。
參考文獻(xiàn)
[1]何偉峰.等.黑木耳多糖的酶法提取工藝優(yōu)化[J].食用菌.2013.35(06):67-69.
[2]鄧啟.黑木耳多糖分離純化及其對大豆分離蛋白糖基化的研究[D].東北林業(yè)大學(xué).2015.
[3]于海洋.等.黑木耳多糖提取方法及生物活性的研究進(jìn)展[J].中國林副特產(chǎn).2017(01):52-55.
[4]李凡姝.等.黑木耳多糖提取的工藝研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工.2016(18):13-16+20.
*通訊作者
陳瑞鵬(1983—),女,漢族,山東濰坊,副教授,碩士,方向為護理教育。