CN105175561B - 一种抗氧化草菇多糖的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗氧化草菇多糖的制备方法，该方法包括草菇预处理、粉碎、微波提取、离心或过滤、浓缩、醇沉分离、除盐、干燥得到抗氧化草菇多糖。本发明的微波法提取醇沉草菇多糖工艺，多糖提取效率高，抗氧化活性强，易于操作，设备投入少，工艺路线简单，适合工业化生产；通过抗氧化草菇多糖的提取，解决了草菇不易保鲜贮藏，延伸产业链，扩大了草菇市场需求。

Description

一种抗氧化草菇多糖的制备方法

技术领域

本发明属于农副产品精深加工的技术领域，特别涉及一种抗氧化草菇多糖的制备方法。

背景技术

草菇具有很好的保健价值，有补脾益气、清热解暑、提高免疫力、加速伤口愈合等功效，它还具有降低胆固醇和抗癌等作用，是优良的食药兼用型的营养保健食品。

对草菇中的抗氧化活性成分已有一些报道。李乐等研究证明草菇的甲醇和水的粗提物具有自由基清除和抑制大鼠红细胞溶血的作用。孙延芳等采用微波辅助提取对草菇的多酚含量及抗氧化活性进行研究，结果表明草菇多酚均具有很强的抗氧化能力。Cheung等采用3种不同方法测定了草菇的甲醇提取物和水提取物的抗氧化活性，发现水提取物中总酚含量高于甲醇提取物，其抗氧化活性也高于甲醇提取物。赵俊霞等用不同有机溶剂对草菇培养液及菌丝体中的代谢成分进行分离提取，代谢提取物均有较高的DPPH·清除率，即较高的抗氧化活性，其有效成分含有粗三萜和黄酮类物质。多糖是食用菌中重要的药理成分之一。近年研究表明，多糖除了具有抗衰老、抗病毒、抗癌、免疫调节等功能作用外，还具有抗氧化作用。草菇多糖抗氧化活性的研究目前还未见报道。

微波辅助提取技术是近年来新发展起来的一种方法，与传统的提取方法如回流提取、有机溶剂提取等方法比较，微波提取技术具有操作简便、快速高效、节能、省时等优点。

草菇是食用菌中最不易保鲜贮藏的菇类，采后的后熟作用非常强烈，且采收期的气温较高，又不能在较低温度下贮藏，这些因素制约了新鲜草菇的流通和大规模生产。

随着草菇栽培技术的提高和产量的快速增加，加强开发出系列的深加工产品，改变单一的产品结构，延伸产业链，满足不同的消费群体，扩大市场的需求。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供了一种抗氧化草菇多糖的制备方法。

技术方案：本发明提供的一种抗氧化草菇多糖的制备方法，该方法包括草菇预处理、粉碎、微波提取、离心或过滤、浓缩、醇沉分离、除盐、干燥得到抗氧化草菇多糖。

该方法包括以下步骤：

1)草菇预处理：择未自溶的草菇，洗净、去杂、切片，105℃灭活10-15min；

2)粉碎：将步骤1)中预处理草菇加入搅拌器，加入5-10倍草菇重量的水，充分匀浆；

3)微波法提取；

4)离心或过滤：将步骤3)中物料降温至20-50℃，离心转速3000-4000r/min，时间为5-10min，或过滤，取清液备用；

5)浓缩：将步骤4)所述的清液进行浓缩，可采用超滤、常压或减压蒸发浓缩，使提取液浓缩至原体积1/5-1/10，冷却至室温，有沉淀需进行离心，转速为3000-4000r/min，离心时间5-10min，弃沉淀，得草菇多糖粗提浓缩液；

6)醇沉分离：将步骤5)所述的在浓缩液中，缓缓加入95％乙醇至乙醇浓度达30％，加入乙醇过程中应不断搅拌，静置沉淀6-24小时后，虹吸上清液至原体积1/5-1/10，下部液体进行离心分离，转速为3500-4000r/min，离心时间10-15min，将离心后的上清液中继续加入95％乙醇，至乙醇浓度达80％，静置过夜，离心，得两部分沉淀；

7)除盐：将步骤6)所述的沉淀加少量水充分溶解，进行超滤或透析，分子截留量为5-10kD，得截留液；

8)干燥：将步骤6)所述的沉淀干燥，50-70℃烘箱烘干；或将步骤7)所述的截留液冷冻干燥或50-60℃真空干燥箱烘干，干燥物粉碎，含水量低于4％，即得抗氧化草菇多糖。

所述步骤3)微波提取参数为：草菇匀浆中加入20-25倍草菇重量的水，在常温常压下进行微波提取，微波功率为210-490w，微波提取总时间为12-18min，间歇1次，间歇时间10-20min，将得到的物料备用。

所述步骤5)中的减压浓缩，真空度为0.07-0.095MPa，温度为60-80℃；常压蒸发浓缩温度为90-100℃。

所述步骤5)与步骤7)所述的超滤，超滤膜分子截留量5kD，在25℃，入口压力2～5kg/m²，出入口压差不要超过1.5kg/m²。

有益效果：相比与现有技术，本发明具有以下优点：

1)微波法提取醇沉草菇多糖工艺，多糖提取效率高，抗氧化活性强，易于操作，设备投入少，工艺路线简单，适合工业化生产；

2)通过抗氧化草菇多糖的提取，解决了草菇不易保鲜贮藏，延伸产业链，扩大了草菇市场需求；

3)本发明设计的微波提取草菇多糖抗氧化活性强、提取效率高。微波提取草菇多糖提取时间控制在1h内，大大缩短了提取时间。微波提取草菇多糖得率为15.56％，略高于热水提多糖15.00％。微波提取草菇多糖对·OH和DPPH·有较强的清除作用及还原能力，均高于热水提多糖。在质量浓度0.1～5mg/mL范围内，微波法提取草菇多糖对·OH、DPPH·最大清除率分别为100％、76.15％。微波提取草菇多糖具有较强的还原能力，反映出其抗氧化能力较强；

4)本发明设计的微波法提取草菇多糖优化工艺抗氧化活性强、提取率高。微波提取参数为：草菇匀浆中加入20-25倍草菇重量的水，在常温常压下进行微波提取，微波功率为210-350w，微波提取总时间为15-18min，间歇1次，间歇时间10-20min。草菇多糖提取率为15.01-15.56％，在多糖浓度为2.5mg/mL时，微波法提取草菇多糖对DPPH·清除率为56.42-75.67％；

5)本发明设计的乙醇分级沉淀分离草菇多糖工艺设备投入少，工艺路线简单，易于操作，适合大规模化生产。采用乙醇分级沉淀分离热水提草菇多糖可以增强抗·OH能力，以及有较强DPPH·清除活性。80％分级醇沉草菇多糖对·OH清除活性高于未分级醇沉草菇多糖，在多糖浓度为2.5mg/mL时，对·OH清除率为71.77-72.26％。30％分级醇沉草菇多糖对DPPH·清除活性较强，在多糖浓度为2.5mg/mL时清除率为73.36％。

附图说明

图1本发明提取草菇多糖对·OH的清除活性比较；

图2本发明提取草菇多糖对DPPH·的清除活性比较；

图3本发明提取草菇多糖还原力的比较；

图4醇沉草菇多糖抗·OH活性；

图5醇沉草菇多糖抗DPPH·活性；

图6草菇多糖乙醇分级沉淀工艺路线图。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

实施例1

1)预处理：选择未开伞的草菇，洗净、去杂、切片，105℃灭活10min。

2)粉碎：将步骤1)中预处理草菇加入搅拌器，加入10倍草菇重量的水，充分匀浆，不能有块。

3)微波法提取：将步骤2)中草菇匀浆加入20倍草菇重量的水，在常温常压下进行微波提取，微波功率为210w，微波提取总时间为18min，间歇1次，间歇时间10min，将得到的物料备用。

4)离心：将步骤3)中物料降温至30℃，离心转速4000r/min，时间为10min，取清液备用。

5)浓缩：将步骤4)所述的过滤液进行浓缩，采用超滤浓缩，使提取液浓缩至原体积1/10。超滤膜分子截留量5kD，在25℃，入口压力2～5kg/m²，出入口压差不要超过1.5kg/m²，得浓缩液。

6)醇沉分离：将步骤5)所述的在浓缩液中，缓缓加入95％乙醇至乙醇浓度达30％，加入乙醇过程中应不断搅拌，静置沉淀24小时后，虹吸上清液至原体积1/5，下部液体进行离心分离，转速为4000r/min，离心时间10min，将离心后的上清液中继续加入95％乙醇，至乙醇浓度达80％，静置过夜，离心，得两部分沉淀。

7)干燥：在步骤6)所述的沉淀干燥，60℃烘箱烘干，粉碎，含水量低于4％，即得抗氧化草菇多糖。

8)微波法提取草菇多糖对·OH和DPPH·有较强的清除作用及还原能力，均高于热水提取法提取的草菇多糖。采用乙醇分级沉淀分离草菇多糖可以增强抗·OH能力，以及有较强DPPH·清除活性。

表1 在210w微波功率下不同时间对草菇多糖提取率的影响

时间(min)	15	18	21	24	27
						提取率(％)	12.74	15.45	14.52	10.36	6.11
清除率(％)	58.11	56.42	54.23	52.12	50.23

实施例2

1)预处理：选择未开伞的草菇，洗净、去杂、切片，105℃灭活15min。

2)粉碎：将步骤1)中预处理草菇加入搅拌器，加入8倍草菇重量的水，充分匀浆，不能有块。

3)微波法提取：将步骤2)中草菇匀浆加入22倍草菇重量的水，在常温常压下进行微波提取，微波功率为350w，微波提取总时间为15min，间歇1次，间歇时间15min，将得到的物料备用。

4)过滤：将步骤3)中物料降温至40℃，过滤，取滤液备用。

5)浓缩：将步骤4)所述的过滤液进行浓缩，采用减压蒸发浓缩，真空度为0.09MPa，温度为70℃，使提取液浓缩至原体积1/8，进行离心去杂，转速为3000r/min，离心时间10min，弃沉淀，得草菇多糖粗提浓缩液。

6)醇沉分离：将步骤5)所述的在浓缩液中，缓缓加入95％乙醇至乙醇浓度达30％，加入乙醇过程中应不断搅拌，静置沉淀20小时后，虹吸上清液至原体积1/8，下部液体进行离心分离，转速为3500r/min，离心时间12min，将离心后的上清液中继续加入95％乙醇，至乙醇浓度达80％，静置过夜，离心，得两部分沉淀。

7)除盐：将步骤6)所述的沉淀加少量水充分溶解，进行超滤，超滤膜分子截留量5kD，在25℃，入口压力2～5kg/m²，出入口压差不要超过1.5kg/m²，得截留液。

8)干燥：将步骤7)所述的截留液50℃真空干燥箱烘干。干燥物粉碎，含水量低于4％，即得抗氧化草菇多糖。

9)微波法提取草菇多糖对·OH和DPPH·有较强的清除作用及还原能力，均高于热水提取法提取的草菇多糖。采用乙醇分级沉淀分离草菇多糖可以增强抗·OH能力，以及有较强DPPH·清除活性。

表2 在350w微波功率下不同时间对草菇多糖提取率的影响

时间(min)	12	15	18	21	24
						提取率(％)	14.11	14.36	9.66	9.18	8.18
清除率(％)	75.71	75.29	70.60	69.12	63.72

实施例3

1)预处理：选择未开伞的草菇，洗净、去杂、切片，105℃灭活10min。

2)粉碎：将步骤1)中预处理草菇加入搅拌器，加入5倍草菇重量的水，充分匀浆，不能有块。

3)微波法提取：将步骤2)中草菇匀浆加入25倍草菇重量的水，在常温常压下进行微波提取，微波功率为490w，微波提取总时间为12min，间歇1次，间歇时间20min，将得到的物料备用。

4)过滤：将步骤3)中物料降温至50℃，过滤，取滤液备用。

5)浓缩：将步骤4)所述的过滤液进行浓缩，采用常压蒸发浓缩，温度为100℃，使提取液浓缩至原体积1/5，冷却至室温，进行离心去杂，转速为4000r/min，离心时间5min，弃沉淀，得草菇多糖粗提浓缩液。

6)醇沉分离：将步骤5)所述的在浓缩液中，取出部分浓缩液缓缓加入95％乙醇至浓度达80％，加入乙醇过程中不断搅拌，静置沉淀16小时后，虹吸上清液至原体积1/10，下部液体进行离心分离，转速为3500r/min，离心时间10min，沉淀部分为WPF。另一部分浓缩液缓缓加入95％乙醇至乙醇浓度达30％，静置沉淀16小时后，离心，沉淀部分为VWPF30。将离心后的上清液中继续加入95％乙醇，至乙醇浓度达60％，静置沉淀16小时后，离心，沉淀部分为VWPF60。将离心后的上清液中继续加入95％乙醇，至乙醇浓度达80％，静置沉淀16小时后，离心，沉淀部分为VWPF80。

7)除盐：将步骤6)所述的沉淀加少量水充分溶解，进行透析，分子截留量为10kD，得截留液。

8)干燥：将步骤7)所述的截留液冷冻干燥。干燥物粉碎，含水量低于4％，即得抗氧化草菇多糖。

9)微波法提取草菇多糖对·OH和DPPH·有较强的清除作用及还原能力，均高于热水提取法提取的草菇多糖。采用乙醇分级沉淀分离草菇多糖可以增强抗·OH能力，以及有较强DPPH·清除活性。

本实施例的醇沉分离多糖与以VC(抗坏血酸)做阳性对照的抗氧化活性的测定结果参见图4、5。由图4可以看出，在质量浓度为2.5mg/mL时，醇沉草菇多糖的清除·OH能力差异显著。乙醇分步沉淀草菇多糖VWPF60、VWPF80对·OH清除活性分别为72.26％、71.77％，均高于未分步醇沉草菇多糖WPF 59.40％。由图5可以看出，在质量浓度为2.5mg/mL时，醇沉草菇多糖的清除DPPH·能力差异显著。乙醇分步沉淀草菇多糖VWPF30、VWPF60、VWPF80对DPPH·清除活性分别为73.36％、56.96％、64.01％。乙醇分步沉淀草菇多糖对DPPH·清除活性均略低于未分步醇沉草菇多糖WPF82.71％。

表3 在490w微波功率下不同时间对草菇多糖提取率的影响

时间(min)	9	12	15	18	21
						提取率(％)	6.88	12.41	11.41	8.51	8.15
清除率(％)	76.38	79.81	76.96	75.08	59.94

实验例：

1 热水提取草菇多糖方法

选择未开伞的草菇，洗净、去杂、切片，105℃灭活10min。将灭活的草菇加入搅拌器，加入10倍草菇重量的水，充分匀浆。取草菇匀浆加入20倍草菇重量的水，沸水提取1h，过滤。按此步骤共提取2次，合并提取液。

2 草菇多糖的浓缩干燥

采用常压蒸发浓缩提取液，温度为100℃，使提取液浓缩至原体积1/10，冷却至室温，进行离心去杂，转速为4000r/min，离心时间5min，弃沉淀。浓缩液中缓缓加入95％乙醇至浓度达80％，静置过夜，离心(3000r/min、15min)。将沉淀加少量水充分溶解，进行透析(分子截留量为10kD)，将截留液冷冻干燥，得热水提草菇多糖。

热水提草菇多糖得率为15.07％。

3 抗氧化活性的测定

3.1·OH清除活性的测定

分别吸取0.1、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、5.0mg/mL样液1.0mL，依次加入2mmol/LFeSO₄溶液3.0mL，1mmol/LH₂O₂溶液3.0mL，静置10min。再加入6moL/L水杨酸溶液3mL，37℃水浴30min，在510nm处测定吸光度，以V_C(抗坏血酸)做阳性对照。清除率计算公式：清除率(％)＝[1-(A_i-A_j)/A₀]×100％。式中：A_i为不同多糖浓度下的吸收度；A_j为用蒸馏水代替水杨酸时测得的不同多糖浓度本底吸光度；A₀用水代替多糖样品时测得空白对照吸光度。每个浓度平行做3次，求清除率的平均值。该微波提多糖样液采用的是实施例1中的方法提取的。参见图1。

表4 草菇多糖清除·OH活性

在质量浓度0.1～5mg/mL范围内，热水提取草菇多糖对·OH最大清除率为62.49％。3.2DPPH·清除活性测定

分别吸取0.1、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、5.0mg/mL与0.2mmol/L DPPH溶液各4.0mL，加入具塞试管中摇匀，黑暗条件下37℃放置30min，3000r/min离心10min，取上清液在517nm处测吸光度，以V_C(抗坏血酸)做阳性对照。清除率计算公式：清除率(％)＝[1-(A_i-Aj)/A₀]×100％。式中：A_i为多糖浓度下的吸收度；A_j为用无水乙醇代替DPPH溶液时测得的不同多糖浓度本底吸光度；A₀为用水代替多糖样品时测得空白对照吸光度。每个浓度平行做3次，求清除率的平均值。该微波提多糖样液采用的是实施例2中的方法提取的。参见图2。

表5 草菇多糖清除DPPH·活性

在质量浓度0.1～5mg/mL范围内，热水提取草菇多糖对DPPH·最大清除率为82.71％。

3 还原力测定

取0.1、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、5.0mg/mL样液2.5mL，依次加0.2moL/L磷酸盐缓冲溶液(pH6.6)、1％K₃Fe(CN)₆溶液各2.5mL，混匀后50℃水浴20min。加入10％TCA溶液2.5mL终止反应，3000r/min离心10min。取上清液5.0mL，分别加入蒸馏水5.0mL、0.1％FeCl₃1.0mL，静置10min，在700nm处测定吸光度，每个浓度平行做3次，以EDTA做阳性对照。该微波提取的多糖样液采用的是实施例3中的方法提取的。参见图3。

表6 草菇多糖还原力测定比较

草菇多糖具有一定的还原力，在质量浓度0.1～5mg/mL范围内，2种不同方法提取草菇多糖随着质量浓度增加而还原力增加，且具有明显的量效关系。草菇多糖的还原能力与其抗氧化活性之间有着明显的相关性，还原能力的高低可以间接反映抗氧化能力的强弱。

Claims (3)

1.一种抗氧化草菇多糖的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1）草菇预处理：择未自溶的草菇，洗净、去杂、切片，105℃灭活10-15min；

2）粉碎：将步骤1）中预处理草菇加入搅拌器，加入5-10倍草菇重量的水，充分匀浆；

3）微波法提取；微波提取总时间为12-18min；

4）离心或过滤：将步骤3）中物料降温至20-50℃，离心转速3000-4000r/min，时间为5-10min，或过滤，取清液备用；

5）浓缩：将步骤4）所述的清液进行浓缩，采用超滤、常压或减压蒸发浓缩，使提取液浓缩至原体积1/5-1/10，冷却至室温，有沉淀需进行离心，转速为3000-4000r/min，离心时间5-10min，弃沉淀，得草菇多糖粗提浓缩液；所述减压蒸发浓缩，真空度为0.07-0.095MPa，温度为60-80℃；常压蒸发浓缩温度为90-100℃；

6）醇沉分离：在步骤5）所述的浓缩液中，缓缓加入95%乙醇至乙醇浓度达30%，加入乙醇过程中应不断搅拌，静置沉淀6-24小时后，虹吸上清液至原体积1/5-1/10，下部液体进行离心分离，转速为3500-4000r/min，离心时间10-15min，将离心后的上清液中继续加入95%乙醇，至乙醇浓度达60%，静置沉淀16小时后，离心，沉淀部分为VWPF60；将离心后的上清液中继续加入95%乙醇，至乙醇浓度达80%，静置沉淀16小时后，离心，沉淀部分为VWPF80；

7）除盐：将步骤6）所述的沉淀分别加少量水充分溶解，进行超滤或透析，分子截留量为5-10kD，得截留液；

8）干燥：将步骤7）所述的截留液冷冻干燥或50-60℃真空干燥箱烘干，干燥物粉碎，含水量低于4%，经过除盐干燥后得到的VWPF60和VWPF80即为抗氧化草菇多糖。

2.根据权利要求1所述的一种抗氧化草菇多糖的制备方法，其特征在于，所述步骤3）微波提取参数为：草菇匀浆中加入20-25倍草菇重量的水，在常温常压下进行微波提取，微波功率为210-490W，微波提取总时间为12-18min，间歇1次，间歇时间10-20min，将得到的物料备用。

3.根据权利要求1所述的一种抗氧化草菇多糖的制备方法，其特征在于，所述步骤5）与步骤7）所述的超滤，超滤膜分子截留量5kD，在25℃，入口压力2～5kg/m²，出入口压差不要超过1.5kg/m²。