海鮮菇蛋白質(zhì)提取條件的優(yōu)化

1、Process Tech no logydoliO：. 16736/41-1434/ts.2018.22.034海鮮菇蛋白質(zhì)提取條件的優(yōu)化Hypsizygus Marmoreus金周雨1,丁淼1，康驍1,荊波1,高玉涵1,國微2,(1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，吉林 長春1301182.吉林北華大學(xué)理學(xué)院，吉林 吉林1320132 1Wei , Song Hui130118, China;132013, Chi na)1 1 11 1Jin Zhouyu , Ding Miao , Kang Xiao , Jing Bo , Gao Yuhan , Guo (1.College of Life

2、 Science, Jilin Agricultural University, Changchun 2.College of Science , Beihua University , Jilin摘 要：海鮮菇具有很高的營養(yǎng)價值，是一種藥食兩用珍稀食用菌。本實驗以海鮮菇為實驗材料，通過單 因素試驗和正交試驗，采用熱水浸提法對其蛋白質(zhì)進(jìn)行提取。以蛋白質(zhì)提取率為標(biāo)準(zhǔn)，對提取溫度、提取時間 和料液比3個主要影響因素進(jìn)行了篩選，獲得海鮮菇蛋白質(zhì)提取的最佳工藝。結(jié)果表明，當(dāng)溫度為80 C、時間為1 h、料液比為1 : 60時，海鮮菇蛋白質(zhì)的提取率最高為 4.670%關(guān)鍵詞：海鮮菇；蛋白質(zhì)；熱水浸提；正

3、交試驗Abstract : Having a high nutritious,Hypsizygus marmoreusis a kind of rare fungi with edible and medicinalvalue. In this experiment, Hypsizgus marmoreus was used as experimental material, and its protein was extracted by hot water extractio n method through si ngle factor test and orthogo nal test

4、. With the extractio n rate of prote in as the sta ndard, we scree ned the three main factors, those are extract ion temperature, extract ion time and liquid-solid ratio, to obta in the best extracti on tech no logy of the prote in fromHypsizygus marmoreusThe results showed that extracti on rate of

5、prote in from Hypsizygus marmoreusis highest reach ing to 4.670% whe n the con diti on is the temperature 80C、 time 1 h an dli60id-solid ratio 1Key words : Hypsizygus marmoreus Prote in; Hot water extract ion method; Orthogo nal experime nt中圖分類號：TS209#/ 現(xiàn)代食品 XIANDAISHIPINProcess Tech no logy#/ 現(xiàn)代食品

6、XIANDAISHIPINProcess Tech no logy海鮮菇隸屬擔(dān)子菌門層菌綱傘菌目白蘑科玉蕈屬，又被稱為玉蕈、斑玉蕈、鴻喜菇、真姬菇等，是目前 風(fēng)靡食用菌市場的珍稀菇種之一，在日本享有"聞則松茸，食則玉蕈”的美譽(yù)。海鮮菇不僅質(zhì)地極為爽脆， 而且味道也極為鮮美，近年來在日本被廣泛用作食品 或調(diào)味品2。海鮮菇不僅含有對人體有益的黃酮和酚 類等營養(yǎng)成分，是一類富含礦質(zhì)元素的低熱量、低脂肪、 高蛋白的大型食用菌3,而且還具有抗炎癥、抗氧化、 抗腫瘤、提高機(jī)體免疫力等功效4-5。目前，在人工栽 培和活性成分的鑒定是國內(nèi)外學(xué)者對海鮮菇研究的重 要方面，而對海鮮菇主要營養(yǎng)成分的利用和

7、深度開發(fā) 比較欠缺。本實驗選取海鮮菇為實驗材料，通過單因125/ 現(xiàn)代食品 XIANDAISHIPINProcessTech no logy工藝技術(shù)素試驗和正交試驗優(yōu)化海鮮菇蛋白質(zhì)的提取條件 海鮮菇進(jìn)一步開發(fā)和應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。1材料與方法1.1材料與儀器，為 中，加入100 mL 85%磷酸試劑，充分溶解后加水定 容至1000 mL,混勻過濾備用。標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)溶液(0.1 mg mL牛血清白蛋白)。精確稱取牛血清蛋白25 mg,加蒸餾水充分溶解后定容至 100 mL ,吸取定 容好的溶液40 mL ,用蒸餾水稀釋至100 mL即為標(biāo)準(zhǔn) 蛋白質(zhì)溶液。/127XIANDAISHIPIN 現(xiàn)代食品&

8、amp;/#反ProcessTech no logy工藝技術(shù)1.1.1材料海鮮菇，由吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)菌物所提供。1.1.2試劑及配制考馬斯亮藍(lán)G-250溶液?？捡R斯亮藍(lán)G-250粉末0.10 g精確稱取于含有50 mL 95%乙醇的燒杯以上所用試劑均為分析純1.2主要儀器設(shè)備主要儀器設(shè)備見表1。/127XIANDAISHIPIN 現(xiàn)代食品&/#反ProcessTech no logy工藝技術(shù)/127XIANDAISHIPIN 現(xiàn)代食品&/#反ProcessTech no logy工藝技術(shù)表1實驗儀器表儀器型號生產(chǎn)廠家凱氏定氮儀Kjeltec 8100丹麥福斯公司電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱D

9、HG- 9073BS-山上海新苗實業(yè)有限公司臺式離心機(jī)TDE- 60C上海安亭科學(xué)儀器廠數(shù)顯恒溫水浴鍋HH-2金壇市富華儀器有限公司電子天平ALC 210.3德國賽奧利斯科學(xué)儀器有限公司微型高速萬能試樣粉碎機(jī)FW-80河北省黃驊市新興電器廠紫外可見分光光度計TU-1810北京普析通用儀器有限責(zé)任公司磁力加熱攪拌器CJJ-931江蘇金壇市環(huán)宇科學(xué)儀器廠/127XIANDAISHIPIN 現(xiàn)代食品&/#反ProcessTech no logy工藝技術(shù)1.3實驗方法1.3.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制取出6支試管，然后將試管分別編號為1、2、3、4、5、6,再依次往試管中吸取標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)溶液 0.00、0

10、.20、 0.40、0.60、0.80、1.00 mL ,加入蒸餾水至 1.00 mL , 然后加入5.00 mL考馬斯亮藍(lán)G-250溶液，振蕩混勻后， 室溫條件下反應(yīng)5 min,于波長595 nm處測定吸光度值, 以蛋白質(zhì)含量為橫坐標(biāo)，吸光度值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo) 準(zhǔn)曲線。1.3.2樣品提取液的蛋白質(zhì)含量測定樣品提取液中蛋白質(zhì)含量測定應(yīng)用考馬斯亮藍(lán)法。蛋白質(zhì)提取含量按公式(1)的計算。(1)式(1)中，W。表示根據(jù)標(biāo)曲計算的蛋白質(zhì)含量值， 單位g; Vt表示提取液總體積，單位mL; W,表示 樣品干重，g; Vs表示測定時加樣量，mL。1.3.3計算海鮮菇蛋白質(zhì)提取率通過凱式定氮法(GB 500

11、9.5-2016)測定樣品的總 蛋白，按公式(2)計算海鮮菇蛋白質(zhì)提取率。(2)式(2)中，Mk表示樣品提取的蛋白質(zhì)質(zhì)量，單位mg; Mz表示樣品測得的總蛋白質(zhì)質(zhì)量，單位mg。 海鮮菇蛋白質(zhì)提取的單因素實驗(1) 單因素實驗中提取溫度的確定。在海鮮菇蛋 白質(zhì)提取時間和提取料液比處理條件不變的條件下 ， 選擇5個提取溫度，篩選不同提取溫度的蛋白質(zhì)提取 率。即當(dāng)海鮮菇蛋白質(zhì)提取時間為 1.5 h,提取料液比 為1 : 60,提取溫度分別為70、75、80、85 C和90 C時, 進(jìn)行海鮮菇蛋白質(zhì)提取條件篩選。(2) 單因素實驗中提取時間的確定。在海鮮菇蛋 白質(zhì)提取料液比和提取溫度處理

12、條件不變的條件下 ， 選擇5個提取時間點，篩選不同提取時間下的蛋白質(zhì)提取率。即當(dāng)海鮮菇蛋白質(zhì)提取料液比為 1 : 60,提 取溫度為80 C,提取時間分別為0.5、1.0、1.5、2.5 h 和3.0 h時，進(jìn)行海鮮菇蛋白質(zhì)提取條件篩選。（3）單因素實驗中提取時料液比的確定。在海鮮菇蛋白質(zhì)提取時間和提取溫度不變的條件下，選擇5個提取料液比不同比例，篩選不同提取料液比的蛋白 質(zhì)提取率。即當(dāng)海鮮菇蛋白質(zhì)提取的時間為 1.0 h,提 取溫度為80 C,提取料液比分別為1 : 30、1 : 40、1 : 50、1 : 60和1 : 70時，進(jìn)行海鮮菇蛋白質(zhì)提取 條件篩選。海鮮菇蛋白質(zhì)提取

13、的正交試驗根據(jù)單因素實驗結(jié)果確定正交試驗的方法，以海鮮 菇蛋白質(zhì)提取率為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計三因素三水平正交試驗表， 以進(jìn)一步對海鮮菇蛋白質(zhì)的提取條件進(jìn)行優(yōu)化,見表2。表2正交試驗各因素及水平表因素水平:1:A時間/min B料液比/g niLC溫度廠C10.51 :407521.01 :508031.51 :60852結(jié)果與分析2.1海鮮菇蛋白質(zhì)提取的標(biāo)準(zhǔn)曲線以蛋白質(zhì)含量（卩g）作為橫坐標(biāo)，測得的吸光 度（OD）值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，回歸方程為Y=0.006 4X+0.011 8, R2=0.997 1,式中 Y為吸光度，X2.2單因素對海鮮菇蛋白質(zhì)提取含量的影響2.2.1海鮮菇蛋白質(zhì)提取條件中提

14、取溫度的影響當(dāng)海鮮菇蛋白質(zhì)提取時間為1.5 h,提取料液比1 : 60,提取溫度分別為70、75、80、85 C和90 C, 實驗結(jié)果見圖2。501.00 1111旳 75帥8590捉取溫度/匸圖2提取溫度對海鮮菇蛋白質(zhì)提取率的影響圖由圖2可見，蛋白質(zhì)提取率伴隨著溫度的升高先升 高后降低，當(dāng)溫度為80 C時，蛋白質(zhì)提取率最高。提取 溫度提高可以改進(jìn)蛋白質(zhì)的溶解性能，從而提高蛋白質(zhì) 的提取率；另外，在考慮蛋白質(zhì)提取率的同時，也要兼 顧蛋白質(zhì)的品質(zhì)，溫度過高，蛋白質(zhì)會變性失活?；?這樣的分析，蛋白質(zhì)提取溫度不易定得過高。當(dāng)海鮮菇 蛋白質(zhì)提取溫度是80 C時，蛋白質(zhì)提取率達(dá)到2.135%。 2.2

15、.2提取時間對海鮮菇蛋白質(zhì)提取含量的影響當(dāng)海鮮菇蛋白質(zhì)提取料液比為 1 : 60,提取溫度 80 C,時間分別為 0.5、1.0、1.5、2.0 h 和 2.5 h,結(jié)果 見圖3。提取時間圖3提取時間對海鮮菇蛋白質(zhì)提取率的影響圖由圖3可見，海鮮菇蛋白質(zhì)的溶出是當(dāng)時間達(dá)到1.0 h時，蛋白提取率達(dá)到最高，而隨著時間延長可能蛋白質(zhì)降解造成蛋白質(zhì)含量降低。當(dāng)海鮮菇蛋白質(zhì)提取時間為1.0 h時，蛋白提取率達(dá)到3.118%。223提取料液比對海鮮菇蛋白質(zhì)提取含量的影響當(dāng)海鮮菇蛋白質(zhì)提取時間為1.0 h,提取溫度80 C, 提取料液比分別為 1 : 30、1 : 40、1 : 50、1 : 60 和1 :

16、 70,結(jié)果見圖4。間為1 h時，蛋白提取率最高，達(dá)到3.118%。單因素 實驗中，當(dāng)提取料液比1 : 50時，蛋白提取率最咼，達(dá) 到3.950%。正交試驗表明，海鮮菇蛋白質(zhì)提取最佳提 條件為提取時間為1 h,料液比為1 : 60,提取溫度為 80 C,在此條件下海鮮菇蛋白質(zhì)的提取率是4.670%。表3正交實驗結(jié)果表/127XIANDAISHIPIN 現(xiàn)代食品&/129反ProcessTech no logy工藝技術(shù)提取料液比圖4提取料液比對海鮮菇蛋白質(zhì)提取率的影響圖由圖4可見，海鮮菇蛋白質(zhì)提取率伴隨著溶液的 增多先升高后降低，當(dāng)料液比為1 : 50時，蛋白質(zhì)提 取率最高。隨著物料與溶

17、液的接觸面的增加，易于蛋 白質(zhì)溶出，而當(dāng)料液比大于1 : 50時，蛋白質(zhì)提取率 總體是下降的。當(dāng)海鮮菇蛋白質(zhì)提取料液比1 : 50時, 蛋白提取率達(dá)到3.950%。2.3正交試驗優(yōu)化海鮮菇蛋白質(zhì)提取工藝在單因素實驗的基礎(chǔ)上，進(jìn)行正交試驗進(jìn)一步 優(yōu)化海鮮菇蛋白質(zhì)熱水浸提條件 。正交試驗的結(jié)果 見表3。正交試驗的評價指標(biāo)是蛋白質(zhì)提取率 。根據(jù)正交 試驗結(jié)果，判斷工藝參數(shù)的影響大小為提取料液比 （B） 提取溫度（C）提取時間（A）。最佳的工藝條件 為A2B3C2的條件，即加熱時間為1 h,海鮮菇粉與液 體的比例為1 : 60,提取溫度為80 C,在此條件下海 鮮菇蛋白質(zhì)的提取率最大達(dá)到4.670%。

18、3結(jié)論單因素實驗中，當(dāng)提取溫度80 C時，蛋白質(zhì)提 取率最高，達(dá)到2.135%。單因素實驗中，當(dāng)提取時序號A時間/hB料液比C溫度/C提取率/%13123.47021213.60032324.67041133.25552113.24463233.53173213.97182334.65391324.351K111.2069.96910.815K212.56712.62112.491K310.97213.67411.439K13.7353.3233.605K24.1924.2074.164Ka8.0784.5583.813R1.5953.7051.6764討論蛋白質(zhì)是生物活性物質(zhì)，在生物體中具有

19、重要作 用，是機(jī)體營養(yǎng)的主要來源。在動植物及菌類中含有 較高的蛋白質(zhì)成分。劉暢等采用響應(yīng)面法對北五味 子水溶性糖蛋白提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)最佳工藝條 件是料液比1 : 35 （g m-L）,堿提液pH為9.5,浸 提溫度35 C,浸提時間3 h時，糖蛋白提取率最咼。 在本實驗中，對海鮮菇蛋白質(zhì)的提取以蛋白質(zhì)提取率為 標(biāo)準(zhǔn)，所以在實驗的設(shè)計中對溫度、pH的條件設(shè)計范 圍比較寬。如果對蛋白質(zhì)活性要求較高，不僅考慮提取/127XIANDAISHIPIN 現(xiàn)代食品&/#反ProcessTech no logy工藝技術(shù)/127XIANDAISHIPIN 現(xiàn)代食品&/131反Process

20、Tech no logy工藝技術(shù)/127XIANDAISHIPIN 現(xiàn)代食品&/#反ProcessTech no logy工藝技術(shù)溶液的酸堿度，而且提取溫度不宜過高，否則可能會破 壞蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)，使其生物活性降低甚至破壞。參考文獻(xiàn)：1 柴美清，李 青，韓鵬遠(yuǎn)，等 .11種海鮮菇的菌 絲生長特性比較J.農(nóng)學(xué)學(xué)報，2018, 8 (10): 65-69.2 王麗，羅紅霞，李淑榮，等 .海鮮菇氨基酸組 成分析及營養(yǎng)評價J.食品工業(yè)科技，2016,37(21): 338-341 , 346.3 李淑榮，王麗，倪淑君，等 .海鮮菇營養(yǎng)成分 分析J. 食品工業(yè)，2018, 39 (2) : 3

21、11-313.4 Min L , Sh a ngsha ng L , Xiuxiu W etal.Characterization,anti-oxidationand antiinflammationof polysaccharides by Hypsizygusmarmoreus aga instLPS-i nduced toxicity onlungJ.IntJ Biol Macromol,2018 (111)：121-128.5 HuiC, Haibo H, Hong W et al.Hydrogen-rich water mediates redox regulationof thea

22、ntioxidantsystem, mycelialregenerationand fruitingbody developmentin Hypsizygusmarmoreu$J.Fungal Biol, 2018 (122)： 310-321. 孫佳佳，王瑞華，張立強(qiáng)，等 .堿蓬中蛋白質(zhì)和 膳食纖維的含量測定J.山東化工，2018, 47 (6): 78-79.7劉暢，田雙，楊洋，等 .響應(yīng)面法優(yōu)化北 五味子水溶性糖蛋白提取工藝J.食品研究與開發(fā)， 2017, 38 (10): 38-43.基金項目：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè) 訓(xùn)練計劃項目支持“蘑菇豆腐凝膠條件的篩選”(編號： 20171019300)。作者簡介：金周雨(1984)，女，碩士，初級 實驗師；研究方向為菌物生物化學(xué)。/127XIANDAISHIPIN 現(xiàn)代食品&/#反ProcessT