灰樹(shù)花在米糠麩皮復(fù)合培養(yǎng)基中液態(tài)發(fā)酵富集錳的研究.pdf

1、灰樹(shù)花(Grifola frondosa)是近年來(lái)引起研究人員廣泛關(guān)注的一種珍稀藥食兩用菌,其所含多種生物活性物質(zhì)如多糖、蛋白、微量元素等在抗腫瘤、增強(qiáng)人體免疫、治療糖尿病等方面具有明顯的效果。有研究表明生物體中的有機(jī)錳在抗腫瘤方面顯示出一定的效果。在液體發(fā)酵培養(yǎng)過(guò)程中,經(jīng)生物轉(zhuǎn)化后的錳,將會(huì)變得更易被人體吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、儲(chǔ)存和利用,從而更好發(fā)揮作用。在實(shí)驗(yàn)室前期工作的基礎(chǔ)上,采用一株適宜在米糠麩皮提取物上快速生長(zhǎng),并高產(chǎn)多糖的誘變灰樹(shù)花菌

2、株Grifola sp.CCTCC M2011113,研究其耐錳能力,優(yōu)化液態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基的組成,并探討錳對(duì)灰樹(shù)花液態(tài)發(fā)酵生長(zhǎng)代謝的影響,建立富錳灰樹(shù)花搖床發(fā)酵生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)模型,對(duì)有機(jī)錳復(fù)合食用菌多糖類功能性產(chǎn)物的生產(chǎn)進(jìn)行探索性研究,以獲得批量生產(chǎn)該功能性產(chǎn)物的創(chuàng)新方法,為以后進(jìn)行細(xì)胞研究奠定基礎(chǔ)。
　　 主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下所示:
　　 (1)研究了灰樹(shù)花Grifola sp.CCTCC M2011113在米糠麩皮提取物

3、為主要成分的培養(yǎng)基上的耐錳能力,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果選擇錳添加量為0～400mg/L。
　　 (2)按照U12*(125)均勻設(shè)計(jì)方法進(jìn)行試驗(yàn),考察錳、米糠、麩皮、磷酸二氫鉀和硫酸鎂與菌絲生長(zhǎng)量、菌絲多糖含量、富錳量和富錳率的關(guān)系。利用SPSS軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行多元線性回歸和二次多項(xiàng)式回歸分析,得到灰樹(shù)花菌株Grifola sp.CCTCC M2011113菌絲干重Y1(g/100mL)、菌絲多糖Y2(mg/100mL)、富錳量Y3(μ

4、g/100mL)、富錳率Y4(%)的回歸方程分別為:
　　 Y1=0.036x2+0.051x3-0.022Y2=0.001x2x3-0.035x2x5+0.570x4x5+0.058Y3=0.014x1-0.026x2-0.012x3+0.284Y4=0.061x1-0.002x12+0.006x1x3-0.025x2x3+1.675
　　 式中x1為錳(mg/100mL),x2為米糠量(g/100mL),x3為麩皮量

5、(g/100mL),為磷酸二氫鉀(g/100mL),恐為硫酸鎂(g/100mL)。
　　 經(jīng)過(guò)計(jì)算,得到最大菌絲干重發(fā)酵培養(yǎng)基組成為:米糠12g/100mL,麩皮12g/100mL,最大菌絲干重1.022g/100mL。最佳產(chǎn)菌絲多糖的發(fā)酵培養(yǎng)基組成為:米糠12g/100mL,麩皮12g/100mL,磷酸二氫鉀0.32g/mL,硫酸鎂0.01g/100mL,得到最大菌絲多糖199.6mg/100mL。最優(yōu)富錳量發(fā)酵培養(yǎng)基組成為:

6、錳添加量為40mg/100mL、米糠1g/100mL,麩皮1g/100mL,得到最大菌絲富集錳量為806μg/100mL。最優(yōu)富錳率發(fā)酵培養(yǎng)基組成為:錳33mg/100mL,米糠1g/100mL,麩皮12g/100mL,最大富錳率3.589%。
　　 (3)通過(guò)錳添加前后的對(duì)照試驗(yàn),研究一定錳濃度時(shí),灰樹(shù)花搖床發(fā)酵菌絲干重和菌絲多糖的代謝,以及富錳量和富錳率的變化情況。結(jié)果表明菌絲生物量富集和菌絲多糖在第3天時(shí)分別達(dá)到最大值:0

7、.912g/100mL,和156mg/100mL。
　　 (4)利用數(shù)學(xué)回歸分析建立了富錳灰樹(shù)花Grifola sp.CCTCC M2011113搖床發(fā)酵菌絲生長(zhǎng)的動(dòng)力學(xué)模型:
　　 Cx(t)=0.020exp[(50.421-2.664x1-5.489x2+0.330x1x2)t]/1-[0.020/(0.005x1x2+0.290)]{1-exp[50.421-2.664x1-5.489x2+0.330x1x2)t

8、]}
　　 式中x1為米糠量(g/100mL),x2為麩皮量(g/100mL),t為時(shí)間(d),Cx(t)為菌絲量(g/100mL)。
　　 模型擬合度較好。
　　 (5)在10L發(fā)酵罐上進(jìn)行放大試驗(yàn),裝樣量為7L,發(fā)酵溫度28±1℃,通氣量1:0.8v/v/mim,罐表壓力0.05MPa,培養(yǎng)8d,得到菌絲干重為8.201g/L,菌絲多糖為156.296mg/g干菌絲,富錳量為456μg/g干菌絲。并通過(guò)對(duì)菌絲