靈芝孢子粉多糖超聲波輔助提取工藝優化

張玲瑜，鐘 寶

（吉林農業科技學院，吉林 吉林 132101）

靈芝孢子（Ganoderma spore） 是靈芝在生長成熟期，從靈芝菌褶中彈射出來的極其微小的卵形生殖細胞即靈芝的種子。每個靈芝孢子只有4～6 μm，呈細粉狀，故稱靈芝孢子粉（Ganoderma spore powder），是活體生物體，雙壁結構，外被堅硬的幾丁質纖維素所包圍，人體很難充分吸收，破壁后更適合人體腸胃直接吸收[1]。利用超聲波輔助提取法提取靈芝孢子粉多糖，通過試驗確定最佳提取工藝參數[2-3]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及儀器

靈芝孢子粉，購于蛟河市某靈芝生產基地；苯酚、硫酸、無水乙醇、氯磺酸、枸櫞酸鈉等，均為分析純；去離子水。

PHG-9240A 型電熱恒溫鼓風干燥箱，上海精宏試驗設備有限公司產品；R-1020 型旋轉蒸發儀，鄭州長城科工貿有限公司產品；JP-300A-6 型粉碎機，永康市久品工貿有限公司產品；TU1800S 型紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器公司產品；JY88-Ⅱ型超聲波細胞粉碎機，上海諾頂儀器公司產品；BS110S 型精密電子天平，北京賽多利斯天平有限公司產品。

1.2 工藝流程

原料選擇→烘干→破壁→蒸餾水→超聲波處理→抽濾→乙醇沉淀→去蛋白→靜置過夜→離心→無水乙醇洗滌→稀釋粗多糖提取液→樣品烘干→測定。

1.3 技術關鍵

1.3.1 靈芝孢子粉破壁

稱取靈芝孢子粉200 g，放入粉碎機破壁，粉碎2 min，間歇30 s，再粉碎2 min，如此反復共粉碎8 min，粉碎結束靜置15 min 后再打開設備。

1.3.2 多糖含量測定[4-7]

采用苯酚-硫酸法進行多糖測定，配置葡萄糖標準溶液，繪制標準曲線，按照苯酚-硫酸法測定靈芝孢子粉多糖，計算靈芝孢子多糖提取率。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果與分析

2.1.1 料液比對提取率的影響

在提取功率450 W，提取溫度35 ℃，提取時間1.5 h 的條件下，分別選取料液比為1∶15，1∶20，1∶25，1∶30，1∶35 進行試驗，考查不同料液比對提取率的影響。

料液比對提取率的影響見圖1。

由圖1 可知，在料液比為1∶25 的條件下，提取效果最佳，隨著溶液比例的增加，提取率略有下降，雖然隨著料液比例增加提取率有所上升，但是比例過大會給后續的濃縮帶來不便。因此，選擇料液比為1∶25（g∶mL）。

2.1.2 提取功率對提取率的影響

在提取溫度35 ℃，提取時間1.5 h，提取液比1∶25 的條件下，分別選取提取功率為350，400，450，500，550 W，考查不同提取功率對提取率的影響。

提取功率對提取率的影響見圖2。

由圖2 可知，在提取功率為450 W 時，提取率最佳，隨著提取功率的增加，其他雜質的溶出影響了提取效率。因此，選擇提取功率為450 W。

2.1.3 提取溫度對提取率的影響

在提取料液比1∶25，提取功率450 W，提取時間1.5 h 的條件下，分別選取提取溫度為25，30，35，40，45 ℃進行試驗，考查不同提取溫度對提取率的影響。

提取溫度對提取率的影響見圖3。

由圖3 可知，當提取溫度為35 ℃時，提取率最佳，當提取溫度繼續增加，會影響多糖的穩定性，影響提取率。因此，選擇提取溫度為35 ℃。

2.1.4 提取時間對提取率的影響

在提取料液比1∶25，提取功率450 W，提取溫度35 ℃的條件下，分別選取提取時間為0.5，1.0，1.5，2.0，2.5 h 進行試驗，考查不同提取時間對提取率的影響。

提取時間對提取率的影響見圖4。

由圖4 可知，當提取時間為1.5 h，提取率最佳，隨著提取時間的增加，多糖提取率不再增加，說明提取液中的多糖分子達到平衡。同時，過長的浸泡時間可能會導致多糖分子內部結構的破壞，導致提取率降低。因此，選擇提取時間為1.5 h。

2.2 正交試驗結果及分析

通過單因素試驗，確定4 個變量因素分別為料液比（A）、提取功率（B）、提取溫度（C）、提取時間（D）。

多糖超聲波輔助提取正交試驗因素與水平設計見表1。

根據單因素試驗結果，運用4 個變量進行正交試驗。

多糖超聲波輔助提取正交試驗見表2。

由正交試驗結果可知，提取料液比對提取率影響最大，其次是提取溫度、提取時間、提取功率。由正交試驗得到的最優提取工藝為A1B2C2D2，對應的工藝參數分別為料液比1∶20（g∶mL），提取溫度35 ℃，提取時間1.5 h，提取功率450 W，在該條件下靈芝孢子粉多糖提取率為4.99%。

表1 多糖超聲波輔助提取正交試驗因素與水平設計

表2 多糖超聲波輔助提取正交試驗

3 討論

張芝華等人[8]對5 種不同品種的靈芝孢子粉多糖進行了測量，并采用高效液相和離子色譜對多糖進行了分析，結果顯示不同種類的靈芝孢子粉中多糖含量存在差異，含量為2.05%～8.82%。

4 結論

以靈芝孢子粉為原料，通過超聲波輔助提取法提取多糖，利用正交試驗對提取結果進行優化，得到最佳提取工藝參數為料液比1∶20（g∶mL），提取溫度35 ℃，提取時間1.5 h，提取功率450 W，該條件下靈芝孢子粉多糖提取率為4.99%，為靈芝孢子粉多糖的提取工藝優化提供了有利參考。