蛹虫草子实体多糖提取工艺及其体外抗氧化性研究

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb18120014

中国农学通报 ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (2): 122-128.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb18120014

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蛹虫草子实体多糖提取工艺及其体外抗氧化性研究

林凡¹, 侯笑笑¹, 刘靖宇¹^,²(), 常明昌¹^,², 孟俊龙¹^,²

¹ 山西农业大学食品科学与工程学院,山西太谷 030801
² 黄土高原食用菌提质增效协同创新中心,山西太谷 030801

收稿日期:2018-12-05 修回日期:2019-02-21 出版日期:2020-01-15 发布日期:2020-04-30
通讯作者: 刘靖宇
作者简介:林凡,女,1994年出生,山西晋中人,硕士在读,研究方向为食用菌遗传生理和活性物质作用机理。通信地址：030801 山西省晋中市太谷县山西农业大学,E-mail：18335440867@163.com。
基金资助:
山西省煤基重点科技攻关项目“设施食用菌高效碳循环研究与示范”(FT2014-03-01);山西省重点研发计划重点项目“食用菌集约化栽培与精加工技术开发”(201603D21106)

Extraction Technology and Antioxidant Activity of Polysaccharides from Cordyceps militaris Fruiting Body

Lin Fan¹, Hou Xiaoxiao¹, Liu Jingyu¹^,²(), Chang Mingchang¹^,², Meng Junlong¹^,²

¹ College of Food Science and Engineering, Shanxi Agricultural University, Taigu Shanxi 030801
² Collaborative Innovation Center of Quality and Efficiency of Loess Plateau Edible Fungi in Shanxi, Shanxi Agricultural University, Taigu Shanxi 030801

Received:2018-12-05 Revised:2019-02-21 Online:2020-01-15 Published:2020-04-30
Contact: Liu Jingyu

摘要/Abstract

摘要：

为得到最优的热水浸提蛹虫草子实体多糖的条件以及为后期的纯化、免疫活性研究提供参考依据,以蛹虫草子实体为研究对象,采用新脱蛋白方法,在单因素试验的基础上,利用响应面法对蛹虫草子实体多糖提取工艺参数进行优化研究,并对该多糖进行抗氧化活性研究。响应面优化的最佳提取工艺为浸提温度80℃,浸提时间3.1 h,液料比41:1(mL:g),浸提次数2次。此条件下多糖实际得率为6.3328%,与预测值6.5877%的相对误差小于5%,表明该提取工艺优化参数较为可靠。采用该方法获得的多糖在8 mg/mL时,羟自由基清除能力高达53.8%,铁离子还原力高达1.133,总抗氧化性达0.807;在6 mg/mL时,DPPH自由基清除能力最强,IC₅₀为1.449 mg/mL。试验获得了多糖高提取率、高抗氧化性的提取方法,为后期蛹虫草子实体多糖的分离、纯化、生物活性研究提供参考。

关键词: 多糖, 热水浸提, 响应面法, 蛹虫草子实体, 体外抗氧化性

Abstract:

The paper aims to obtain the optimal condition for extracting polysaccharide from Cordyceps militaris fruiting body by hot water and to provide reference for the study of its immune activity. Taking C. militaris fruiting body as the research object, using the new deproteinization method, based on the single factor experiment and the response surface method, we optimized the extraction process parameters of the polysaccharide of C. militaris fruiting body, and studied the antioxidant activity of the polysaccharide. The optimum extraction condition is: the extraction temperature of 80℃, the extraction time of 3.1 h, the ratio of liquid to material of 41:1 (mL:g), and the extraction of 2 times. Under this condition, the actual yield of polysaccharide is 6.3328%, and the relative error from the predicted value of 6.5877% is less than 5%, indicating that the optimization parameters of extraction process are reliable. The scavenging ability of hydroxyl radical is 53.8%, the reduction ability of iron ion is 1.133 and the total antioxidant activity is 0.807 when the polysaccharide obtained by this method is 8 mg/mL. The scavenging ability of 50% inhibiting concentration is 1.449 mg/mL. The method of extraction of polysaccharide with high extraction rate and high antioxidant activity is obtained, which could lay a foundation for the separation, purification and bioactivity of polysaccharide from C. militaris fruiting body.

Key words: polysaccharide, hot water extraction, response surface methodology, Cordyceps militaris fruiting body, in vitro antioxidant activity

中图分类号:

R284.2

林凡, 侯笑笑, 刘靖宇, 常明昌, 孟俊龙. 蛹虫草子实体多糖提取工艺及其体外抗氧化性研究[J]. 中国农学通报, 2020, 36(2): 122-128.

Lin Fan, Hou Xiaoxiao, Liu Jingyu, Chang Mingchang, Meng Junlong. Extraction Technology and Antioxidant Activity of Polysaccharides from Cordyceps militaris Fruiting Body[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020, 36(2): 122-128.

图/表 12

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因素	编码水平
因素	-1	0	1
X₁浸提温度	70	80	90
X₂浸提时间	2	3	4
X₃液料比	30:1	40:1	50:1
X₄浸提次数	1	2	3

因素	编码水平
因素	-1	0	1
X₁浸提温度	70	80	90
X₂浸提时间	2	3	4
X₃液料比	30:1	40:1	50:1
X₄浸提次数	1	2	3

来源	平方和	自由度	均差	F	P	显著性	模型系数
模型	3.920	14	0.280	39.11	< 0.0001	^**
X₁	0.028	1	0.028	3.970	0.0695
X₂	0.094	1	0.094	13.10	0.0035	^**
X₃	0.062	1	0.062	8.620	0.0125	^*
X₄	0.770	1	0.770	107.98	< 0.0001	^**
X₁X₂	0.00378	1	0.00378	0.530	0.4811
X₁X₃	0.00141	1	0.00141	0.200	0.6654
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X₃X₄	0.076	1	0.076	10.67	0.0068	^**
X₁²	1.720	1	1.720	240.43	< 0.0001	^**
X₂²	0.820	1	0.820	115.11	< 0.0001	^**
X₃²	1.290	1	1.290	180.66	< 0.0001	^**
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残差	0.086	12	0.007154
失拟误差	0.064	10	0.0064	0.590	0.7691	不显著
纯误差	0.022	2	0.011
总值	4	26
R²							0.9786
Adj R²							0.9535

来源	平方和	自由度	均差	F	P	显著性	模型系数
模型	3.920	14	0.280	39.11	< 0.0001	^**
X₁	0.028	1	0.028	3.970	0.0695
X₂	0.094	1	0.094	13.10	0.0035	^**
X₃	0.062	1	0.062	8.620	0.0125	^*
X₄	0.770	1	0.770	107.98	< 0.0001	^**
X₁X₂	0.00378	1	0.00378	0.530	0.4811
X₁X₃	0.00141	1	0.00141	0.200	0.6654
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X₂X₄	0.024	1	0.024	3.360	0.0918
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X₁²	1.720	1	1.720	240.43	< 0.0001	^**
X₂²	0.820	1	0.820	115.11	< 0.0001	^**
X₃²	1.290	1	1.290	180.66	< 0.0001	^**
X₄²	1.660	1	1.660	232.5	< 0.0001	^**
残差	0.086	12	0.007154
失拟误差	0.064	10	0.0064	0.590	0.7691	不显著
纯误差	0.022	2	0.011
总值	4	26
R²							0.9786
Adj R²							0.9535

蛹虫草子实体多糖提取工艺及其体外抗氧化性研究

Extraction Technology and Antioxidant Activity of Polysaccharides from Cordyceps militaris Fruiting Body

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试验号	X₁浸提温度/℃	X₂浸提时间/h	X₃液料比(mL:g)	X₄浸提次数	Y提取率/%
1	0	1	0	1	4.6650
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