响应面法优化杏鲍菇多糖的提取及其抑菌活性_许瑞
DOI：10．3969/J．ISSN．1672-7983．2016．01．004响应面法优化杏鲍菇多糖的提取及其抑菌活性许瑞*，李凤英，崔蕊静，赵希艳，郭朔，武朋林（河北科技师范学院食品科技学院，河北秦皇岛，066600）摘要：为确定超声条件对杏鲍菇多糖得率的影响和评价其抑菌活性，采用响应面法（ＲSM）对超声提取杏鲍菇多糖的条件进行了优化。
结果表明，最佳的超声提取条件为：提取时间82min，提取温度95ħ，功率213W，提取剂用量20mL/g。
预测得率14．5%，试验测定值与预测值无显著性差异（P＞0．05）。
通过对大肠杆菌、变形杆菌、白色链球菌、产气杆菌、黑曲霉的抑菌试验表明，多糖对大肠杆菌和黑曲霉有较好的抑菌活性。
试验结果表明，杏鲍菇多糖可作为潜在的功能性成分应用于医药或功能性食品。
关键词：杏鲍菇多糖；提取条件；抑菌活性；响应面法中图分类号：TQ914．1文献标志码：A文章编号：1672-7983（2016）01-0020-06杏鲍菇是一种可食性蘑菇，主要生长于亚洲地区、中东、欧洲地中海地区和非洲地区。
杏鲍菇是平菇属种类中最多的一种，菌肉肥厚，菌柄乳白。
杏鲍菇含有可刺激免疫系统的化学物质。
试验证明，杏鲍菇中的主要成分多糖具有许多生物活性，包括抗肿瘤，抗氧化等［1］。
采用水提法从植物类物质中提取多糖具有耗时长［2，3，4］、耗水量大［5］等缺点。
近来，超声技术应用于植物材料中提取多糖［6］。
超声处理可提高物质在固相和溶剂之间转移，通过破坏细胞壁改善多糖的提取率。
另一些研究报道显示，超声处理会对多糖产生有害影响，会导致多糖结构的改变［7］，但是还未有报道显示超声处理对杏鲍菇多糖（polysaccharides from Pleurotus eryngii，PPE）的抑菌活性是否有影响。
多糖的结构与生物活性有关，例如游离基清除活力。
因此，超声处理对多糖理化性质的影响还需要做更多、更深入的研究。
响应面法可有效地发现在不同条件下提取PPE时各种参数的相互作用，以及这些参数对PPE得率的影响。
虽然超声提取技术已广泛用于不同原料的提取，但是对PPE的提取还没有文献报道。
为此，笔者探讨超声处理对PPE得率的影响及PPE的抑菌活性。
1材料与方法1．1材料与试剂杏鲍菇购于秦皇岛市昌黎县。
DPPH购于Sigma公司，其他化学品和试剂均在当地购买，并全部为分析纯。
1．2实验方法1．2．1多糖提取方法杏鲍菇的菌核用体积分数为0．80的乙醇在80ħ下回流提取2h，共进行3次。
将杏鲍菇切碎，60ħ干燥后研磨粉碎，得到的杏鲍菇粉末4ħ保存。
每次提取都称量5g杏鲍菇粉末，采用超声波清洗器（GDS-1012T，中国）在不同的超声时间（60，80，100，120，140min）、温度（55，65，75，85，95ħ）、提取剂用量（5，10，20，40，60mL·g－1）和功率（100，200，300，400，500W）条件下提取，所得萃取液经Whatman Nr1滤纸过滤，然后将浓缩滤液在50ħ下用旋转蒸发器真空浓缩，并用Sevag试剂［8］去除提取物中的蛋白。
除去Sevag试剂后，在体积分数为0．95的乙醇溶液中加入提取物，4ħ保持过夜以沉淀多糖。
将沉淀物在3000ˑg下离心10min收集沉淀，然后用丙酮和石油醚冲洗并冻干，用干燥后的沉淀物计算多糖得率［3］。
1．2．2响应面法软件OriginPro（Version8．0，USA）用于试验设计、数据分析和模型构建。
用4因素基金项目：河北科技师范学院博士科研启动基金项目（项目编号：2013YB017）。
*通讯作者，男，博士，讲师。
主要研究方向：多糖生物活性。
E-mail：robust100@163．com。
收稿日期：2015-12-16；修改稿收到日期：2016-01-07表1PPE提取的设计因素和水平参数水平γ10－1－γX1/min1201101009080X2/ħ9590858075X3/W400350300250200X 4/（mL·g－1）6050403020二次回归旋转设计来确定响应模式，然后建立相应的模型。
本次试验中4个变量因素分别为超声时间（X1）、温度（X2）、功率（X3）和提取剂用量（X4），每个变量都为5水平，因变量为PPE的得率。
方程中的代表符号和水平见表1。
试验设计中的7次重复试验用于评估纯误差平方和，所有的试验点均进行了3次测定。
1．2．3抑菌性测定多糖提取物抑菌活性的测定中，测定了一些与食品相关的细菌如大肠杆菌、变形杆菌、白色链球菌、产气杆菌、黑曲霉。
各种微生物菌株的培养物接种在牛肉膏蛋白胨培养基（细菌）和马铃薯葡萄糖琼脂（真菌）中于4ħ保藏。
抑菌活性试验基于纸片法［9］，将10mg多糖粉末溶于DMSO （二甲基亚砜）体积分数为0．10的溶液中，以毫米为单位测量无菌纸片的抑菌圈直径。
2结果与分析2．1超声提取条件对PPE得率的影响超声功率、时间、温度及提取剂用量对PPE得率的影响，以及它们之间的相互关系见图1 图6。
3D曲面图说明了自变量对因变量的主要作用和相互作用，每一个变量都表现出和PPE得率之间有复杂的关系。
实验结果表明，超声时间越长，温度越低，PPE得率就越大（图1）；在恒定的超声功率和某段范围内的温度作用下，PPE得率随着超声时间延长增大到某一值后就开始降低。
当超声功率处于较低范围内时，PPE得率随着超声功率增加而增加（图2）；当超声功率位于较大值时，会得到相反的结果。
一般情况下延长超声时间可提高提取率，但是当使用较高的超声功率时，PPE 得率随着超声时间延长而降低，这可能是由于超声波作用使得多糖发生了降解。
在较高的超声温度下，液体的粘度和密度降低可进行快速传质［10，11］。
并且，较高的超声温度会导致气泡数目和表面接触面积增加。
因此，适宜的超声温度可提高提取效率。
当超声功率为200W时，超声温度对PPE得率表现出积极的影响（图4）；当超声功率为250W时，超声温度有不同的作用效果。
当超声功率较高时，超声温度对PPE得率表现出负面作用，产生这种现象可能的原因是超声波和高温对多糖的降解作用［12，13］。
提取剂用量对PPE提取率表现出线性作用，而超声时间、温度和功率表现出二次效应（图3，图5，图6）。
图6表明的是提取剂用量（X4）和超声功率（X3）对PPE得率的影响。
当提取剂用量较高时，随着超声功率的降低，PPE得率增加至最大值，然后再降低（图6）。
但是当提取剂用量较低时，多糖提取率表现为不断上升。
综合以上情况，增加所有4个因素在一定程度上都可以提高杏鲍菇多糖的得率，如果是采用较高提取温度或较长提取时间，就会降低PPE得率。
超声法能够提高多糖的得率归因于对细胞的破坏、更好的溶剂渗透和物质传递。
因此，由于超声法的高效性，超声处理是一种理想的提取PPE的方法。
2．2模型拟合一般情况下，响应曲面的优化可能会产生不理想或误导性的结果，除非该模型表现出良好的拟合，这就有必要进行模型检验。
表2为从试验设计中得出的PPE得率的优化条件，试验设计中包含31次测试，每个变量的不同水平分别编码为－γ，－1，0，+1，γ来进行统计分析。
PPE得率的结果示于表2中，根据试验结果，不同的提取条件下会提取出不同数量的多糖。
表示PPE得率的数学模型，是所研究区域内的自变量函数的数学模型，以等式表示为：Y=－179．6+0．81X1+2．61X2+0．31X3+0．32X4－0．0048X1X2－0．000015X1X3－0．00086X1X4－0．00203X2X3－0．003225X2X4+0．000165X3X4－0．00204X21－0．008874X22－0．0002787X23－0．00131X24式中Y为PPE得率；X1，X2，X3，X4分别为超声时间、温度、功率和提取剂用量的编码变量。
121期许瑞等响应面法优化杏鲍菇多糖的提取及其抑菌活性图1提取时间和提取温度对PPE 得率的响应面图2超声功率和提取时间对PPE 得率的响应面图3提取时间和提取剂用量对PPE 得率的响应面图4超声功率和提取温度对PPE 得率的响应面图5提取温度和提取剂用量对PPE 得率的响应面图6超声功率和提取剂用量对PPE 得率的响应面22河北科技师范学院学报30卷表2响应面法优化杏鲍菇多糖提取的试验设计方案及结果编号X 1/提取时间X 2/提取温度X 3/超声波功率X 4/提取剂用量Y /多糖得率111116．22111－18．5311－119．5411－1－112．151－1119．261－11－110．871－1－1110．481－1－1－112．49－11117．810－111－19．811－11－1111．112－11－1－113．313－1－1119．914－1－11－111．115－1－1－1111．016－1－1－1－112．71720009．818－200011．71902009．5200－20011．92100206．42200－2011．22300029．124000－213．025000011．826000011．327000012．028000011．729000011．730000011．53111．2从变量的模型分析结果看，PPE 得率和变量之间的关系是显著的，计算得出的p 值小于0．1并且相关系数为0．997（表3）。
相关系数（Ｒ2）被定义为解释变异与总变异的比值，是一种拟合程度的测定。
Ｒ2值越小就表明模型中相关变量的相关性越差。
当Ｒ2趋于1时，模型可与实际数值吻合。
经方差分析，PPE 得率模型的Ｒ2值为0．9945，这表明回归模型很好的定义了该系统的实际情况。
表3响应面法优化杏鲍菇多糖提取的试验结果方差分析来源平方和自由度均方F 值P 值相关系数回归56．17144．015．5460．0008170．997剩余11．57160．72总和67．7430通过回归模型的预测，提取PPE 的最佳条件为：213W ，82min ，95ħ和20mL /g 。
在此条件下提取PPE 的得率为14．1%，但是在95%置信区间内它和预测值14．5%无显著性差异。
统计分析表明，4个自变量及其二次项对PPE 的得率有显著影响，并且在X 2和X 3及X 2和X 4之间都有显著的交互作用（P ＜0．01）。
这些结果表明PPE 提取率存在一个最大值。
321期许瑞等响应面法优化杏鲍菇多糖的提取及其抑菌活性表4杏鲍菇多糖提取物的抑菌活性微生物名称抑菌圈直径大肠杆菌11．2变形杆菌7．5白色链球菌0产气杆菌3．0黑曲霉9．62．3多糖抑菌活性与大肠杆菌、变形杆菌和黑曲霉相比较，多糖提取物对白色链球菌和产气杆菌表现出较低的抑菌活性（表4），原因可能是这两种微生物含有孢子，使其具有很强的抗逆性和抗药性。
一种基于超声辅助的杏鲍菇多糖的提取方法
一种基于超声辅助的杏鲍菇多糖的提取方
法
杏鲍菇是一种常见的食用菌，其含有丰富的多糖，具有多种生物活性，如抗肿瘤、抗氧化、免疫调节等。
因此，提取杏鲍菇多糖成为了研究的热点之一。
本文将介绍一种基于超声辅助的杏鲍菇多糖提取方法。
将新鲜的杏鲍菇切成小块，然后用水洗净，去除杂质。
接着，将杏鲍菇块放入研磨机中，加入适量的蒸馏水，研磨成细小的颗粒。
将研磨好的杏鲍菇颗粒放入超声波提取仪中，加入适量的蒸馏水，超声波提取仪的功率设置为300W，提取时间为30分钟。
超声波的作用可以破坏细胞壁，使多糖释放出来，提高提取效率。
提取完成后，将提取液过滤，去除杂质和残渣。
然后将过滤后的提取液加入等体积的绝对乙醇中，沉淀出多糖。
将沉淀物离心，去除上清液，然后用绝对乙醇洗涤沉淀物，去除杂质和残余的溶剂。
最后将沉淀物在60℃下干燥，得到杏鲍菇多糖。
该方法具有提取效率高、操作简便、提取时间短等优点。
同时，超声波提取仪的使用可以提高多糖的提取效率，使得提取的多糖含量更高，品质更好。
因此，该方法可以作为一种有效的杏鲍菇多糖提取方法，为杏鲍菇多糖的研究和开发提供了一种新的思路。
响应面法优化超声辅助提取姬菇多糖及其体外抗氧化性
响应面法优化超声辅助提取姬菇多糖及其体外抗氧化性
陈蕾;郑甜甜;朱贺宇;王卫东;孙月娥;宫号
【期刊名称】《中国食品添加剂》
【年(卷),期】2024(35)1
【摘要】采用超声波辅助提取法从姬菇中提取多糖,以提取率为指标,首先通过单因素实验考察了液料比、提取温度、提取时间和超声波功率对提取率的影响,然后设计响应面试验对姬菇多糖最优提取工艺参数进行优化。
结果表明,姬菇在料液比30 g/g、提取温度75℃的条件下,采用500 W功率超声波辅助提取80 min,姬菇多糖的提取率最高可达16.38%。
将提取后的姬菇粗多糖TCA脱蛋白、双氧水脱色和透析后得到纯化的精多糖,两种多糖具有一定的清除羟基自由基和ABTS+自由基能力,但是精多糖的抗氧化活性低于粗多糖,且二者的抗氧化活性均低于维生素C。
因此,姬菇多糖的纯化对其抗氧化性有显著性影响,纯度越高,抗氧化性越小。
【总页数】7页(P143-149)
【作者】陈蕾;郑甜甜;朱贺宇;王卫东;孙月娥;宫号
【作者单位】徐州市检验检测中心;徐州工程学院食品与生物工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TS202.1
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醪糟汁经糯米发酵而成，含有人体所需的蛋白质、氨基酸及微量元素，同时富含低聚糖类、多肽和氨基酸，具有提高免疫力、舒筋活血及养颜益寿等保健功能[2，3]。
响应面优化微波辅助提取海鲜菇废菌棒中多糖工艺
响应面优化微波辅助提取海鲜菇废菌棒中多糖工艺徐兵;尹瑞;王喆;冀宏【摘要】采用微波辅助提取工艺从海鲜菇废菌棒中提取多糖,通过控制提取时间、微波功率以及液料比3个提取条件来优化提取工艺.在单因素试验基础上,结合响应面法,得出优化后的提取参数:提取时间10 min,微波功率420 W,液料比31:1(mL/g).在此条件下海鲜菇废菌棒多糖的提取效果最佳,提取率为2.01%.%The polysaccharides were extracted from the Hypsizygus marmoreus waste substrate by microwave-assisted extraction,and the extraction process was optimized by controlling the extraction time, microwave power and liquid-to-solid ratio. On the basis of single factor test and obtained by the response surface method, we got obtained by the response surface method: the extraction time was 10 min, the microwave power was 420 W, and ratio of liquid to material was 31:1(mL/g). Under these conditions, the extraction efficiency of polysaccharide from waste substrate was the best, and the extraction rate was 2.01%.【期刊名称】《食品研究与开发》【年(卷),期】2017(038)017【总页数】5页(P88-92)【关键词】海鲜菇废菌棒;微波辅助提取;响应曲面法【作者】徐兵;尹瑞;王喆;冀宏【作者单位】常熟理工学院生物与食品工程学院,江苏常熟215500;常熟理工学院生物与食品工程学院,江苏常熟215500;常熟理工学院生物与食品工程学院,江苏常熟215500;常熟理工学院生物与食品工程学院,江苏常熟215500【正文语种】中文海鲜菇（Hypsizygusmarmoreus（Peck）H.E.Bigelow），又称斑玉蕈或真姬菇，海鲜菇的质地极为爽脆，其味道也极为鲜美[1]。
响应面试验优化杏鲍菇液体发酵菌种培养条件
响应面试验优化杏鲍菇液体发酵菌种培养条件张 杰1,2，侯潞丹1，贺志斌1（1.山西师范大学生命科学学院，山西 临汾 041000；2.国家微生物肥料技术研究推广中心第24号技术推广站，山西 临汾 041000）摘 要：通过Box-Behnken 响应面试验设计方法对杏鲍菇液体发酵菌种培养条件进行优化。
通过单因素试验得出最佳pH 值、接种量、转速、装液量。
在此基础上通过响应面分析得到了四因素对菌丝干质量得率的影响，其顺序依次为转速＞pH 值＞接种量＞装液量。
同时得到杏鲍菇液体发酵菌种的最佳培养条件，其具体参数为pH 5.90、接种量9.50%、转速147.00 r /min 、装液量95.00 mL /250 mL ，且在该条件下杏鲍菇菌丝干质量可到达1.265 7 g /100 mL 。
本研究结果为杏鲍菇液体菌种栽培技术和活性物质研究提供理论依据。
关键词：杏鲍菇；液体菌种；发酵条件；响应面分析Optimization of Culture Conditions for Liquid-State Fermentation of Pleurotus eryngii by Response Surface MethodologyZHANG Jie 1,2, HOU Ludan 1, HE Zhibin 1(1. School of Life Science, Shanxi Normal University, Linfen 041000, China; 2. The No.24 Technology Extending Station ofNational Technology Research and Extension Center of Microbial Fertilizer, Linfen 041000, China)Abstract: In this work, a three-level Box-Behnken factorial design was employed to optimize the culture conditions for liquid-state fermentation of Pleurotus eryngii . By the combined use of one-factor-at-a-time method and response surface methodology, the effect of four different factors on dry mycelial biomass was determined to be in the order of rotation speed > initial pH > inoculum quantity > medium volume and their optimal levels were 147.00 r /min, 5.90, 9.50% and 95.00 mL /250 mL, respectively. Under these conditions, the dry mycelial biomass was 1.265 7 g /100 mL. In conclusion, this study will provide evidence for the cultivation and bioactive components analysis of P . eryngii.Key words: Pleurotus eryngii ; liquid starter culture; fermentation conditions; response surface methodology DOI:10.7506/spkx1002-6630-201706023中图分类号：Q939.96 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2017）06-0147-06引文格式：张杰, 侯潞丹, 贺志斌. 响应面试验优化杏鲍菇液体发酵菌种培养条件[J]. 食品科学, 2017, 38(6): 147-152. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201706023. ZHANG Jie, HOU Ludan, HE Zhibin. Optimization of culture conditions for liquid-state fermentation of Pleurotus eryngii by response surface methodology[J]. Food Science, 2017, 38(6): 147-152. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201706023. 收稿日期：2016-04-19基金项目：山西师范大学科技开发基金项目（YK1201）作者简介：张杰（1978—），男，副教授，博士，主要从事微生物肥料研究。
微波提取香菇多糖制备微胶囊的抑菌抗氧化活性研究
微波提取香菇多糖制备微胶囊的抑菌抗氧化活性研究
何皎;孙晓菲;潘琳;田慧敏;陈霞
【期刊名称】《中国调味品》
【年(卷),期】2023(48)2
【摘要】香菇多糖具有抗氧化、抗菌、增强免疫力等多种生物活性,具有很高的药用价值和研究价值。
文章通过微波辅助进行多糖的提取,运用响应面法优化提取活
性成分,并制备香菇多糖β-环糊精微胶囊,延缓香菇多糖释药速度,最大限度地发挥
其生物活性。
得出最佳提取工艺条件为料液比1∶40、微波功率119 W、微波提
取时间4 min。
微胶囊的最佳制备工艺为乳化剂添加量0.38%、包埋时间39 min、固形物质量浓度19.5 g/dL。
所制备的微胶囊对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌的抑制作用较强。
DPPH自由基清除率达65.4%,羟自由基清除率达
57.20%,具有较好的抗氧化性。
抑菌活性与抗氧化活性与香菇多糖相比有增幅作用。
结果表明,通过微波获得的香菇多糖制作的微胶囊作为新型天然抗菌抗氧化剂来使
用具有巨大潜力。
【总页数】5页(P71-75)
【作者】何皎;孙晓菲;潘琳;田慧敏;陈霞
【作者单位】河南科技大学食品与生物工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TS201.2
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