黑曲霉RAF106全細胞生物轉化茶多酚的研究.pdf

1、本課題組前期從普洱茶中分離獲得 RAF106菌株，被鑒定為黑曲霉（Aspergillus niger）。該菌株可將茶多酚中的酯型兒茶素轉化為非酯型兒茶素。本研究通過將黑曲霉RAF106進行培養(yǎng)，獲得菌絲通過全細胞生物轉化茶多酚，提高轉化效率，降低轉化成本，并保護非酯型兒茶素不被進一步轉化。主要研究結果如下：
　　（1）葡萄糖對RAF106孢子轉化茶多酚過程的影響
　　發(fā)酵全程：加糖發(fā)酵液pH值顯著低于無糖發(fā)酵液；而生物量增長

2、速度顯著高于無糖發(fā)酵液；加糖組菌絲粗酶液測不到單寧酶活力，后者菌絲能測到單寧酶活力；加糖組還原糖由42.82mg/mL降至22.02±0.10mg/mL，后者還原糖維持在較低濃度，為4.33±0.33mg/mL。兩組發(fā)酵液中茶多酚在0h～60h均顯著減少，60h后無糖組茶多酚變化不顯著，加糖組茶多酚稍有增加。0～24h：兩組發(fā)酵液中EGCG均顯著減少；GA和EGC均顯著增加；加糖組GA增至4.3789±
　　0.3616mg/mL

3、，EGC增至5.8204±0.6051mg/mL；無糖組GA增至4.0542±
　　0.0444mg/mL，EGC增至7.1005±0.6583mg/mL。24h后加糖組各兒茶素變化不顯著，無糖組EGCG無顯著變化，EGC和GA均顯著降低。
　?。?）不同條件對RAF106生長的影響
　　RAF106在28℃時菌落生長速度顯著優(yōu)于37℃，在48℃時不生長。茶多酚濃度越高，對RAF106菌落生長的抑制效果就越明顯。茶多酚

4、濃度較低時，菌絲生長與茶多酚添加量正相關；當茶多酚濃度≥4％，茶多酚含量對菌絲生長無顯著影響。酵母粉濃度在0.05%～1.00%時，與RAF106菌絲生長正相關。
　?。?）RAF106菌絲誘導條件的優(yōu)化
　　為獲得轉化兒茶素能力最強的菌絲，最佳誘導條件為：茶多酚添加量1%，酵母粉添加量0.1%，培養(yǎng)時間36h。所得菌粉接種到茶多酚液體培養(yǎng)基中，生料發(fā)酵12h，酯型兒茶素均顯著減少，非酯型兒茶素均顯著增加：EGCG減少了36

5、.45%；EGC增加了254.07%；GA增加了217.12%。
　?。?）RAF106菌絲生物轉化茶多酚的條件的優(yōu)化
　　RAF106菌絲轉化酯型兒茶素為非酯型兒茶素的最佳溫度為48℃，發(fā)酵12h：EGCG由5.8164±0.4358mg/mL降至3.9136±0.4578mg/mL，減少了32.71%；EGC由2.1059±0.1015mg/mL增至5.5014±0.6336mg/mL，增加了161.24%；GA由0.0

6、945±0.0118mg/mL增至2.7519±0.3032mg/mL，增加了2812.23%。
　　茶多酚含量為5%時，RAF106菌絲轉化酯型兒茶素為非酯型兒茶素的效率最高；茶多酚含量≥15%時，發(fā)酵過程中酯型兒茶素和非酯型兒茶素均顯著減少，GA無顯著變化。茶多酚濃度較高時，添加碳氮源可以保護酯型兒茶素和非酯型兒茶素不被消耗，但對非酯型兒茶素的生成并無幫助。
　　在發(fā)酵初期，菌絲添加量越高，RAF106轉化酯型兒茶素產非

7、酯型兒茶素的速率越快，但過量的菌粉并不利于兒茶素最終最大程度地轉化。菌粉添加量為0.2%，發(fā)酵12h：ECG和GCG全部轉化；EGCG減少了69.89%，EGC增加了123.56%，EC增加了52.43%，12h后三者不再顯著變化。GC在發(fā)酵全程維持在較低濃度；GA發(fā)酵36h達到最高濃度為7.3903±0.2367mg/mL，增加了3484.53%，之后稍有降低。
　　通過正交試驗選擇RAF106菌絲轉化茶多酚的最佳條件為：酵母粉