微波辅助元蘑子实体多糖提取工艺优化及抗氧化活性研究_郭松.pdf

190 食 品 科 技FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY提取物与应用2023年 第48卷 第04期收稿日期：2022-09-06 *通信作者 基金项目：广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(2021KY0862)；广西科技师范学院壮瑶药品质生物学重点实验室经费项目(GXKSKYPT2021007)；广西科技基地和人才专项(2021AC19423)；广西科技师范学院重点科研项目(GXKS2020ZD002)。作者简介：郭松(1987)，男，河南人，博士，副教授，研究方向为瑶药资源开发与利用。郭 松1,2，李春连1,2，钟春英1,2，花燕莹1，张 鹏1,2*(1.广西科技师范学院，广西 来宾 546199；2.广西科技师范学院，壮瑶药品质生物学重点实验室，广西 来宾 546199)摘要：为优化微波辅助元蘑子实体多糖的提取工艺条件，并研究其抗氧化活性，以元蘑子实体为研究对象，在单因素试验的基础上，采用Box-Behnken响应面试验法对元蘑子实体多糖的微波辅助提取工艺条件进行优化，并通过测定元蘑子实体多糖对羟基自由基、DPPH自由基、超氧阴离子自由基的清除能力和对铁离子的还原能力来评价其抗氧化活性。结果表明：元蘑子实体多糖的最佳微波辅助提取工艺为微波时间257 s、微波功率500 W、液料比61:1(mL/g)，在此条件下，元蘑子实体多糖提取量为32.36 mg/g(n=3，RSD=0.84%)。元蘑子实体多糖浓度为1.4 mg/mL时，对铁离子具有较强的还原能力，对羟基自由基的清除率为88.27%，对DPPH自由基的清除率为87.09%，对超氧阴离子自由基的清除率为82.73%，IC50值分别为0.74、0.61 mg/mL和0.81 mg/mL。关键词：元蘑；多糖；微波辅助；抗氧化活性中图分类号：R 284.2 文献标志码：A 文章编号：1005-9989(2023)04-0190-09Microwave-Assisted Extraction Optimization of Polysaccharide fromthe Fruit-Body of Sarcomyxa Edulis and Determination of the Antioxidant ActivityGUO Song1,2,LI Chunlian1,2,ZHONG Chunying1,2,HUA Yanying1,ZHANG Peng1,2*(1.Guangxi Science&Technology Normal University,Laibin 546199,China;2.Key Lab.for Zhuang and Yao Pharmaceutical Quality Biology,Guangxi Science&Technology Normal University,Laibin 546199,China)Abstract:In order to optimize the microwave-assisted extraction process of polysaccharides from the fruit-body of Sarcomyxa edulis and study its antioxidant activity.This experiment took the fruit-body of S.edulis as the research object.On the basis of single factor experiments,Box-Behnken response surface design was used to optimize the microwave-assisted extraction process of S.edulis polysaccharides.The antioxidant activity of S.edulis polysaccharides was evaluated by hlydroxyl free radical,DPPH free radical,superoxide anion free radical scavenging capacity and ferric reducing ability.The results showed 微波辅助元蘑子实体多糖提取工艺优化及抗氧化活性研究DOI:10.13684/ki.spkj.2023.04.028 191 食 品 科 技FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY提取物与应用2023年 第48卷 第04期0 引言元蘑，学名美味扇菇(Sarcomyxa edulis)，其隶属于担子菌门(Basidiomycota)蘑菇纲(Agaricomycetes)蘑菇目(Agaricales)美味扇菇科(Mycenaceae)美味扇菇属(Sarcomyxa)，广泛分布于我国广西、四川、云南等地区。元蘑是我国重要的食药用菌资源，其滋味鲜美，具有多种营养价值和药用价值，已经实现人工栽培1-3。真菌多糖一般由10个及以上的单糖以糖苷键连接而成，不溶于高浓度乙醇等有机试剂。真菌子实体是获得真菌多糖的主要组织4-5。现代药理学研究表明，真菌多糖是一种天然的活性物质，具有抗氧化、抗肿瘤以及降血糖和血脂等作用6。因其具有来源广泛、毒副作用小等优点，在生物科学、医药学和食品科学等领域受到广泛关注6。目前，研究者对真菌多糖的提取方法进行了较为广泛的探究。已知的提取方法包括传统的水提、碱提和酸提取法，以及利用生物酶的酶解法，还包括现代工艺技术：例如超临界萃取法、闪式提取法、协同提取法等方法8。其中，利用微波辅助提取真菌多糖，具有时间短、效率高、多糖不易降解等优点9，加之微波辅助的提取方法选择性强、方便快捷，已经被广泛应用于各种食药用真菌的多糖提取10-12。目前，采用响应面试验法优化微波辅助元蘑子实体多糖提取工艺及其多糖抗氧化活性的研究尚未见报道。本试验以元蘑子实体为研究对象，通过Box-Behnken响应面试验探究微波辅助元蘑子实体多糖提取的最佳工艺，并测定元蘑子实体多糖的抗氧化活性，为元蘑子实体多糖在医药和保健食品领域的开发利用提供理论依据和技术支持。1 材料与方法1.1 材料元蘑：广西金秀等地市售，样本同时保存在广西科技师范学院食品与生化工程学院工科楼实验室401室。乙醇、甲醇(AR)等常规有机试剂：成都市科隆化学品有限公司；铁氰化钾(AR)、七水合硫酸亚铁(AR)、氯化钠(AR)等：上海麦克林生化科技有限公司；L(+)-抗坏血酸(AR)：国药集团化学试剂有限公司；抗氧化活性测定相关试剂：北京索莱宝科技有限公司。1.2 仪器与设备DHG-9140A电热鼓风干燥箱、DK-S22电热恒温水浴锅：上海申贤恒温设备厂；H-1850台式高速离心机：湖南湘仪离心机仪器有限公司；800Y高速多功能粉碎机：武义海纳电器有限公司；BCD-325WDGB电冰箱：青岛海尔股份有限公司；XH-MC-1实验室微波合成仪：北京翔鹄科技发展有限公司；SHZ-DIII循环水式多用真空泵：巩义市科瑞仪器有限公司；UV-5100紫外可见分光光度计：上海元析仪器有限公司。1.3 试验方法1.3.1 原料预处理 元蘑子实体置于45 烘干8 h，粉碎机粉碎(过100目筛)。1.3.2 元蘑子实体多糖提取工艺 参考徐兵等13的方法，略做调整，具体方法简要介绍如下：精确称取1.0 g元蘑子实体粉末，按一定液料比加入蒸馏水，置于微波合成仪中进行提取，提取液经减压抽滤后得到提取滤液。滤液中蛋白质的去除采用Sevage法(v正丁醇:v三氯甲烷=1:4)。混合溶液经4000 r/min离心15 min后保留上清液，并转移至250 mL具塞磨口锥形瓶中。上清液中加入4倍体积的无水乙醇后，置于4 沉降24 h。以that the optimum microwave-assisted extraction conditions were as follows:microwave extraction time was 257 s,microwave power was 500 W,ratio of liquid to solid was 61:1(mL/g).Under these condition,the extraction amount of S.edulis polysaccharides was 32.36 mg/g(n=3,RSD=0.84%).When the concentration of S.edulis polysaccharides was 1.4 mg/mL,it has strong reducing ability to iron ion.the scavenging rates of hydroxyl free radical,DPPH free radical and superoxide anion free radical were 88.27%,87.09%and 82.73%,respectively,and the IC50 values were 0.74 mg/mL,0.61 mg/mL and 0.81 mg/mL,respectively.Key words:Sarcomyxa edulis;polysaccharide;microwave-assisted;antioxidant activity 192 食 品 科 技FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY提取物与应用2023年 第48卷 第04期4000 r/min离心15 min保留沉淀。将元蘑子实体多糖粗提物使用无水乙醇、丙酮和石油醚反复洗涤去除色素后，蒸馏水溶解并保存，即得到元蘑子实体多糖提取溶液。1.3.3 最大吸收波长的确定 在400800 nm波长范围内对经苯酚-硫酸法显色后的元蘑子实体多糖待测液和葡萄糖标准品溶液进行全波长扫描和测定。通过对比元蘑子实体多糖待测液和葡萄糖标准品溶液的吸收光谱图中最大吸收峰的位置，确定最大吸收波长14。1.3.4 葡萄糖标准曲线的绘制 采用苯酚-硫酸法15测定多糖含量，并以葡萄糖为参照，进行多糖含量的标准曲线绘制。具体方法简要介绍如下：使用蒸馏水作为溶剂，制备质量浓度为0.1 mg/mL的葡萄糖标准品溶液。分别取0、0.24、0.36、0.48、0.60、0.72、0.84 mL的葡萄糖标准品溶液稀释至2.0 mL，得到梯度质量浓度Cg(g/mL)的葡萄糖溶液。每个浓度的葡萄糖溶液中分别加入1.0 mL 5%苯酚溶液、浓硫酸5.0 mL，振荡摇匀后，室温静置10 min左右，40 水浴15 min。以0号管为对照，测定490 nm波长处的吸光度值(Q)。以质量浓度Cg和相应Q为横、纵坐标，绘制葡萄糖标准曲线。1.3.5 多糖含量的测定 吸取适量体积的元蘑子实体多糖待测液于25 mL具塞刻度试管中，按“1.3.4项”下方法测定490 nm波长处的吸光度，经回归方程换算得到供试品溶液中元蘑子实体多糖质量浓度C，按下列公式计算多糖提取量。多糖提取量(mg/g)=C.D.V/(M1000)式中：C为供试品溶液中元蘑子实体多糖质量体积浓度，g/mL；V为元蘑子实体多糖待测液定容体积，mL；D为稀释倍数；M为元蘑子实体粉末质量，g。1.3.6 单因素试验1.3.6.1 微波时间对元蘑子实体多糖提取量的影响 准确称取1.0 g元蘑子实体粉末，按液料比为60:1(mL/g)加入蒸馏水60 mL，固定微波功率为500 W，分别设置微波时间为60、120、180、240、300、360 s进行微波辅助提取，试验重复3次。考察微波时间对元蘑子实体多糖提取量的影响。1.3.6.2 微波功率对元蘑子实体多糖提取量的影响 准确称取1.0 g元蘑子实体粉末，按液料比为60:1(mL/g)加入蒸馏水60 mL，固定微波时间为240 s，分别设置微波功率200、300、400、500、600、700 W进行微波辅助提取，试验重复3次。考察微波功率对元蘑子实体多糖提取量的影响。1.3.6.3 液料比对元蘑子实体多糖提取量的影响 准确称取1.0 g元蘑子实体粉末，保持240 s微波时间，500 W微波功率，设定液料比15:1、30:1、45:1、60:1、75:1、90:1(mL/g)进行元蘑子实体多糖的提取，试验重复3次。考察液料比对元蘑子实体多糖提取量的影响。1.3.7 响应面试验设计 使用Design-Expert V8.0.6.1中“Box-Behnken Design”程序进行试验设计，以元蘑子实体多糖提取量(Y)为评价指标，以微波时间(A)、微波功率(B)和液料比(C)为考察因素进行Box-Behnken响应面法优化试验。各因素与水平编码的设置如表1所示。表1 因素水平编码表因素水平101微波时间/s A180240300微波功率/W B400500600液料比/(mL/g)C4560751.3.8 元蘑子实体多糖的抗氧化活性测定1.3.8.1 羟基自由基清除能力测定 根据芬顿反应(Fenton)原理，H2O2与亚铁离子反应生成羟基自由基，羟基自由基存在时间比较短，但具有较高的活性。向反应体系中添加水杨酸，便能快速地捕捉羟基自由基而产生紫色化合物(2,3-二羟基苯甲酸)，该有色化合物在波长510 nm处有较大吸收峰，测定其吸光度可表示羟基自由基的量，吸光度与羟基自由基的量成正比。反应体系中若加入羟基自由基清除剂后，被氧化的水杨酸减少，则体系颜色变浅甚至消失，吸光度变小。元蘑子实体多糖的羟基自由基清除能力测定参照张鹏等16的方法，略作调整。具体操作简要介绍如下：取梯度浓度的元蘑子实体多糖溶液2.0 mL，依次加入1.0 mL 10 mmol/L FeSO4溶液、1.0 mL 10 mmol/L水杨酸-乙醇溶液和1.0 mL 10 mmol/L H2O2溶液，37 水浴30 min，在波长510 nm处测定 193 食 品 科 技FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY提取物与应用2023年 第48卷 第04期吸光度值(A1)；使用蒸馏水作为阴性对照，测定吸光度值(A2)；使用蒸馏水作为空白对照，测定吸光度值(A3)；相同浓度梯度的Vc溶液为阳性对照。按下列公式计算羟基自由基清除率。羟基自由基清除率(%)=1(A1A2)/A31001.3.8.2 DPPH自由基清除能力测定 元蘑子实体多糖的DPPH自由基清除能力的测定参照董娜等17的方法，略作改动。具体试验方法简要介绍如下：取梯度浓度的元蘑子实体多糖溶液2.0 mL置于刻度试管中，加入2.0 mL 0.2 mmol/L的DPPH乙醇溶液，避光静置30 min后，测定517 nm波长处的吸光度值(A1)；取梯度浓度的元蘑子实体多糖溶液2.0 mL，加入2.0 mL无水乙醇作为阴性对照，测定吸光度值(A2)；取2.0 mL DPPH乙醇溶液，加入2.0 mL无水乙醇作为空白对照，测定吸光度值(A3)；相同浓度梯度Vc溶液为阳性对照。按下列公式计算DPPH自由基清除率。DPPH自由基清除率(%)=1(A1A2)/A31001.3.8.3 超氧阴离子自由基清除能力测定 元蘑子实体多糖的超氧阴离子自由基清除能力测定参照刘婷婷等18的方法，略作改动。具体试验方法简要介绍如下：将4.5 mL 50 mmol/L Tris-HCl缓冲液(pH8.2)25 预热20 min，加入0.4 mL 25 mmol/L的邻苯三酚溶液(预热至25)、1 mL梯度浓度的元蘑子实体多糖溶液，摇匀后25 水浴4 min，加入1.0 mL 8 mmol/L的盐酸溶液终止反应，测定320 nm波长处吸光度值(A1)。以蒸馏水作为空白对照，测定吸光度值(A0)，以相同浓度梯度Vc溶液为阳性对照。按下列公式计算超氧阴离子自由基清除率。超氧阴离子自由基清除率(%)=(A0A1)/A01001.3.8.4 铁离子还原能力测定 元蘑子实体多糖的铁离子还原能力测定参照范金波等19的方法，略作改动。具体试验方法简要介绍如下：10 mL具塞刻度试管中加入1 mL梯度浓度的元蘑子实体多糖溶液，分别加入2.0 mL pH6.8磷酸盐缓冲液、2.0 mL 1%K3Fe(CN)6溶液，50 水浴20 min。反应结束后，加入2.0 mL 10%三氯乙酸溶液，充分反应后各吸取2.5 mL上清液分别置于另一组具塞刻度试管中，加入2.5 mL蒸馏水和1.0 mL 0.1%FeCl3溶液，混匀。以蒸馏水为空白对照，测定各供试溶液在波长700 nm处的吸光度A700 nm。以同质量体积浓度的Vc溶液为阳性对照。1.4 数据处理利用Origin 2018、Excel Microsoft 365、Design Expert 8.0.6和SPSS 19.0对试验数据进行统计分析，分析结果以平均值标准差表示。使用Origin 2018绘图。以上试验均重复3次。2 结果与分析2.1 最大吸收波长的确定图1 元蘑子实体多糖待测液及葡萄糖标准品溶液显色后的全波长扫描图(400800 nm)图2 葡萄糖标准曲线400 450 500 550 600 650 700 750 8000.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0吸光度波长/nm 元蘑多糖 葡萄糖标准品0.01.53.04.56.07.59.0 10.50.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0吸光度葡萄糖标准品溶液浓度/(g/mL)Q=0.0918Cg-0.0288 R2=0.9998元蘑子实体多糖待测液及葡萄糖标准品溶液显色后的全波长扫描结果(图1)显示：元蘑子实体多糖待测液及葡萄糖标准品溶液经苯酚-硫酸法显色后，最大吸收峰值均在波长490 nm处出现。2.2 葡萄糖标准曲线的测定16号具塞刻度试管内葡萄糖标准品溶液浓度Cg与对应的吸光度值Q如表1所示。葡萄糖含量表2 标准曲线数据编号123456浓度Cg/(g/mL)3.004.506.007.509.0010.50吸光度Q0.2520.3810.518 0.657 0.7990.937 194 食 品 科 技FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY提取物与应用2023年 第48卷 第04期标准曲线(图2)显示，经拟合得到的一元线性回归方程为：Q=0.0918Cg0.0288，R2=0.9998。结果表明，葡萄糖标准品溶液浓度在3.010.5 g/mL范围内，浓度与吸光度呈良好的线性关系。2.3 单因素试验结果2.3.1 微波时间对多糖提取量的影响 微波时间对多糖提取量的影响结果表明，时间变化范围在60 s至240 s之间时，多糖提取量随着微波时间的延长而逐渐升高(图3)。当微波时间为240 s时，元蘑子实体多糖提取量达到最大(31.82 mg/g)。以往的研究表明，过长时间的微波易导致多糖溶液处于长时间的高温状态，使热敏性多糖类物质发生降解20。本研究中，在较短时间范围内，随着微波时间的延长，元蘑细胞组织结构遭到进一步破坏，提取溶剂更容易渗透到细胞内部，大量的多糖类物质溶解到提取溶剂中，从而导致元蘑子实体多糖提取量升高20。然而，当继续延长时间时，部分热敏性多糖类物质发生降解，表现为元蘑子实体多糖提取量逐渐下降。增加溶液中的分子热运动，加速传质过程。同时，溶液的温度随着微波功率的增大而有所升高，也对提取过程有所助益21。但过高的功率会导致体系的温度过快升高，造成多糖的热降解，不利于多糖的提取。因此，在一定范围内增加微波功率有助于活性成分的析出。本试验中(图4)，当微波功率为500 W时，元蘑子实体多糖提取量达到最大，峰值为30.89 mg/g；低于500 W时，随着微波功率的增加，多糖提取量逐渐增加；而高于500 W时，元蘑子实体多糖提取量逐渐下降。2.3.3 液料比对多糖提取量的影响 为了使材料中的活性成分能够充分析出，同时杂质的成分析出相对较少，需要研究液料比的影响。相关研究表明，液料比较低时，溶液较为黏稠，不利于多糖完全溶解；而液料比过高时，多糖的溶解可能达到最大值，同时，杂质的析出相对增加，总体表现为随着液料比的增加，活性成分的提取率反而会出现略微的下降22。因此，本试验设置了6个梯度的液料比，图5显示，最佳液料比为60:1(mL/g)，峰值为30.49 mg/g。低于或者高于最佳液料比，元蘑子实体多糖提取率均相对有所降低。注：不同小写字母表示差异显著(P0.05)。图4图5、图9图12同。图3 微波时间对元蘑子实体多糖取量的影响图4 微波功率对元蘑子实体多糖提取量的影响图5 液料比对元蘑子实体多糖提取量的影响60120180240300360162024283236edcabbc元蘑多糖提取量/(mg/g)微波时间/s200300400500600700121620242832edbabc元蘑多糖提取量/(mg/g)微波功率/W15:130:145:160:175:190:1121620242832dcbaabb元蘑多糖提取量/(mg/g)液料比/(mL/g)2.3.2 微波功率对多糖提取量的影响 微波过程中，在一定微波功率范围内，微波功率的增加会2.4 响应面试验结果2.4.1 响应面试验方案及结果 按照Box-Behnken响应面试验设计的基本原理和规则，共拟出17个试验点(表3)，其中17个试验点分为12个析因试验点和3个自变量都取“0”水平的中心试验点。本试验共设置了5个中心试验点用于检验回归方程在自变量的取值范围内是否失拟。计算元蘑子实体多糖提取量后，将数据代入Design-expert V8.0.6.1软件，使用其中的“Analysis Process”程序计算分析得到编码空间内的二次多项式回归方程为：Y=31.80+1.89A+1.27B+1.08C0.88AB 195 食 品 科 技FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY提取物与应用2023年 第48卷 第04期0.25AC+0.19BC2.94A22.05B25.56C2(“+，”表示自变量对响应值影响的方向，F值表示自变量对响应值影响的程度)。由表4可知，微波时间对元蘑子实体多糖提取量的影响最大，其次是微波功率，液料比的影响最小。统计分析结果显示，试验所选取的模型呈极显著(F=92.80，P0.01)，失拟项不显著(F=1.47，P=0.34830.05)，对元蘑子实体多糖提取量的影响达到极显著效应(P0.01)的有一次项微波时间(A)、微波功率(B)和液料比(C)，二次项A2、B2、C2，达到显著效应交互作用项AB(P0.05)。结果表明，试验结果可靠，数据符合统计学规律，达到Box-Behnken响应面试验设计的要求。在回归方程可信度分析试验中(表5)，计算得到复相关系数(R2)为0.9917，即：可用该模型来解释99.17%的响应值变化，调整相关系数(R2adj)为0.9810，显示出该模型有较高的拟合度。计算得到变异系数(C.V.%)为2.06，说明试验结果可靠且精确。表5 回归方程可信度分析项目数值项目数值标准偏差0.55复相关系数0.9917平均值26.84调整相关系数0.9810变异系数2.06预测相关系数0.9240预测误差平方和19.58信噪比27.6252.4.2 响应面优化分析 根据响应面的试验结果分析原则，结果中的响应曲面如果等高线稀疏，且形状近似圆形，整体呈现较为平缓的状态，则说明试验因素取值的变化对响应值影响小，两因素之间的交互作用较小；反之，表明两因素之间的交互作用对响应值的影响较大22-24。由图6图8可知，拟合的响应曲面图开口向下，呈现椭圆形，等高线密度较高。由表4和图6图8可知，微波时间(A)和微波功率(B)交互作用对多糖提取量影响显著(P0.05)。结果表明，试验因素取值的变化对响应值影响较大，表明回归模型有极值点。经Design-expert V8.0.6.1软件(“Numerical”程序)分析计算得到元蘑子实体多糖理论最佳微波辅助提取工艺参数为：微波时间256.72 s、微波功率525.47 W、液料比61.42(mL/g)，理论预测值为32.28 mg/g。2.4.3 验证试验 根据响应面试验预测的理论最佳提取工艺，结合试验仪器精密度，将理论最佳工艺条件修整为微波时间257 s、微波功率500 W和液料比61:1(mL/g)。在此条件下，试验得到元蘑子实体多糖提取量为32.36 mg/g(n=3，RSD=0.84%)，与理论值最高值较为接近，表明Box-Behnken响应面试验设计优化得到提取工艺条表3 Box-Behnken响应面试验设计与结果试验号因素多糖提取量/(mg/g)YABC101126.94211028.67310125.51400031.78500032.27601124.04711022.48800030.98901121.821011026.721111029.391201123.961310122.891410120.591510124.211600031.821700032.15表4 回归模型方差分析表方差来源平方和 自由度均方F值P值显著性模型255.45928.3892.80 0.0001*A微波时间28.5128.593.18 0.0001*B微波功率12.9112.942.190.0003*C液料比9.3319.3330.510.0009*AB3.113.110.130.0154*AC0.2510.250.820.396BC0.1410.140.470.5141A236.33136.33 118.79 0.0001*B217.65117.6557.710.0001*C2130.281130.28 425.94 0.0001*残差2.1470.31失拟项1.1230.371.470.3483纯误差1.0240.25总和257.616 注：“*”表示差异达到极显著水平(P0.01)；“*”表示差异达到显著水平(P0.05。196 食 品 科 技FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY提取物与应用2023年 第48卷 第04期件具有较高的可靠性。2.5 元蘑子实体多糖抗氧化活性测定2.5.1 羟基自由基清除能力测定 根据试验获得的元蘑子实体多糖最佳提取工艺，提取适量的元蘑子实体多糖用于抗氧化活性分析。元蘑子实体多糖对羟基自由基的清除结果如图9所示，Vc为阳性对照，元蘑子实体多糖具有一定的羟基自由基清除能力，但清除能力稍弱于Vc。结果(图9)显示，元蘑子实体多糖质量体积浓度为1.4 mg/mL时，羟基自由基最大清除率为88.27%，且二者呈较好的图8 微波功率和液料比交互作用对元蘑子实体多糖提取量的影响图9 元蘑子实体多糖对羟基自由基的清除作用4004505005506004553606875多糖提取量/(mg/g)B:微波功率/WC:液料比/(mL/g)2426283032545 53 60 68 75 400 450 500 550 60020 22 24 26 28 30 32 34 多糖提取量/(mg/g)B:微波功率/W C:液料比/(mL/g)多糖提取量/(mg/g)180210240270300400450500550600多糖提取量/(mg/g)A:微波时间/sB:微波功率/W2426283030325400 450 500 550 600 180 210 240 270 30020 22 24 26 28 30 32 34 A:微波时间/s B:微波功率/W45 53 60 68 75 180 210 240 270 30020 22 24 26 28 30 32 34 多糖提取量/(mg/g)A:微波时间/s C:液料比/(mL/g)1802102402703004553606875多糖提取量/(mg/g)A:微波时间/sC:液料比/(mL/g)2224262830325图6 微波时间和微波功率交互作用对元蘑子实体多糖提取量的影响图7 微波时间和液料比交互作用对元蘑子实体多糖提取量的影响0.20.40.60.81.01.21.4020406080100gfedcbaedecdbcabcaba羟基自由基清除率/%质量体积浓度/(mg/mL)元蘑多糖 Vc 197 食 品 科 技FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY提取物与应用2023年 第48卷 第04期线性关系。将元蘑子实体多糖质量体积浓度和羟基自由基清除率进行一元线性回归方程拟合，得到方程式Y=67.659X+0.01，R2=0.9711。将元蘑子实体多糖羟基自由基清除率相关数据代入公式，得到元蘑子实体多糖清除羟基自由基的IC50=0.74 mg/mL。2.5.2 DPPH自由基清除能力测定 元蘑子实体多糖对DPPH自由基的清除效果如图10所示，以Vc为阳性对照，元蘑子实体多糖具有一定的DPPH自由基清除能力，但稍弱于Vc。DPPH自由基清除率与元蘑子实体多糖质量体积浓度呈现较好的线性关系，当元蘑子实体多糖质量体积浓度为1.4 mg/mL时，最大清除率达到87.09%。将二者进行线性拟合，得到线性方程：Y=57.639X+14.994，R20.9515，将元蘑子实体多糖DPPH自由基的清除率相关数据代入公式得出元蘑子实体多糖清除DPPH自由基的IC50=0.61 mg/mL。清除率82.73%，二者之间呈现较好的线性关系将超氧阴离子自由基清除率和元蘑子实体多糖质量体积浓度进行线性拟合，得到一元线性回归方程为Y=63.291X1.4871，R2=0.9889。将元蘑子实体多糖对超氧阴离子自由基的清除率相关数据代入公式，得到元蘑子实体多糖的IC50=0.81 mg/mL。2.5.4 铁离子还原能力测定 元蘑子实体多糖对铁离子的还原作用如图12所示，随着元蘑子实体多糖质量体积浓度从0.2 mg/mL上升至1.4 mg/mL，吸光度值逐渐升高，表明元蘑子实体多糖溶液的铁离子还原能力逐渐增强。当元蘑子实体多糖质量体积浓度为1.4 mg/mL时，吸光度值为1.693，表明元蘑子实体多糖具较强的铁离子还原能力，但效果稍弱于阳性对照Vc。0.20.40.60.81.01.21.4020406080100fedcbaacbcabcabcabaaDPPH自由基清除率/%质量体积浓度/(mg/mL)元蘑多糖 Vc0.20.40.60.81.01.21.4020406080100gfedcbafedcbcaba超氧阴离子自由基清除率/%质量体积浓度/(mg/mL)元蘑多糖 Vc图10 元蘑子实体多糖对DPPH自由基的清除作用图11 元蘑子实体多糖对超氧阴离子自由基的清除作用图12 元蘑子实体多糖对铁离子的还原能力2.5.3 超氧阴离子自由基清除能力测定 元蘑子实体多糖对超氧阴离子自由基的清除效果如图11所示，以Vc为阳性对照，元蘑子实体多糖具有一定的超氧阴离子自由基清除能力，且稍弱于阳性对照Vc。当质量体积浓度为1.4 mg/mL时，最大3 结论通过单因素试验，得出微波时间、微波功率和液料比理论最佳为240 s、500 W和60:1(mL/g)。结合响应面试验分析结果，得到元蘑子实体多糖最佳微波辅助提取工艺参数为微波时间257 s、微波功率500 W和液料比61:1(mL/g)，元蘑子实体多糖提取量为32.36 mg/g(n=3，RSD=0.84%)。元蘑子实体多糖抗氧化活性分析结果显示，当元蘑子实体多糖浓度为1.4 mg/mL时，对铁离子具有较强的还原能力，对羟基自由基的清除率为88.27%，对DPPH自由基的清除率为87.09%，对超氧阴离子自由基的清除率为82.73%，IC50值分别为0.74、0.61 mg/mL和0.81 mg/mL。本文探究了元蘑子实体多糖的最佳提取工艺，并分析了元蘑子实体多糖的抗氧化能力，为元蘑的资源开发利用提供了技术支持，为元蘑子实体多糖在医药和保健食品领域的开发利用提供了理论依据。0.20.40.60.81.01.21.40.81.21.62.02.4fedcbabagfedcba铁离子还原能力(A700 nm)质量体积浓度/(mg/mL)元蘑多糖 Vc 198 食 品 科 技FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY提取物与应用2023年 第48卷 第04期参考文献：1SAITO T,TONOUCHI A,HARADA Y.Biological characteristics and molecular phylogeny of Sarcomyxa edulis comb.nov.and Sarcomyxa serotinaJ.Japanese Journal of Mycology,2014,55(2):19-28.2李玉,图力古尔.中国真菌志,第45卷,侧耳香菇型真菌M.北京:科学出版社,2014:76-80.3李玉,李泰辉,杨祝良,等.中国大型菌物资源图鉴M.郑州:中原农民出版社,2015:965.4阿燕.真菌胞内多糖提取方法的研究进展J.微生物学杂志,2011,31(5):82-86.5张文州,许嵘.食药用真菌多糖的研究进展J.食品工业科技,2014,35(15):395-399.6梁雪,倪秀珍,汉丽萍.食药用真菌多糖生物活性的研究进展J.长春师范大学学报,2018,37(10):82-85.7隋新,谢洋,付东,等.真菌多糖提取工艺研究进展J.化学工程师,2018,32(5):66-67.8景永帅,孙丽丛,程文境,等.微波辅助法提取多糖的研究进展J.食品与机械,2020,36(10):228-232.9CHEN C,SHAO Y,TAO Y,et al.Optimization of dynamic 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