松毛蟲為基質(zhì)的冬蟲夏草真菌深層發(fā)酵及功效成分分析.pdf

1、冬蟲夏草(Ophiocordyceps sinensis，syn.Cordyceps sinensis)是線蟲草科真菌寄生在蝙蝠蛾科昆蟲幼蟲上的子座及幼蟲尸體的復(fù)合物，具有重要的藥理作用。松毛蟲是我國重大森林害蟲之一，然而松毛蟲蟲體中營養(yǎng)物質(zhì)豐富，包括高含量的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、功能油脂、糖類物質(zhì)和維生素等營養(yǎng)成分，是一類潛在的可食用資源。另外，松毛蟲和冬蟲夏草真菌的蝙蝠蛾科寄主都屬于鱗翅目昆蟲且主要營養(yǎng)成分相似，表明冬蟲夏草真菌具有發(fā)酵轉(zhuǎn)化利

2、用松毛蟲營養(yǎng)成分的潛力。
　　 本文在實(shí)驗(yàn)室前期研究的基礎(chǔ)上，對(duì)以松毛蟲為基質(zhì)的冬蟲夏草真菌深層發(fā)酵技術(shù)進(jìn)行了以下研究：
　　 1、研究了鱗翅目昆蟲松毛蟲幼蟲作為冬蟲夏草真菌主要氮源基質(zhì)的深層發(fā)酵技術(shù)，并對(duì)所得蟲草菌體進(jìn)行了安全毒理學(xué)評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，最適宜冬蟲夏草菌株生長的可利用松毛蟲基質(zhì)為松毛蟲幼蟲凍干粉，補(bǔ)充碳源為玉米粉，補(bǔ)充氮源為(NH4)2SO4，無機(jī)鹽為KH2PO4。進(jìn)一步采用均勻設(shè)計(jì)優(yōu)化了蟲草的培養(yǎng)基組成。結(jié)

3、果表明，蟲草液體發(fā)酵的最佳培養(yǎng)基組成為：松毛蟲凍干粉13.0g/L、玉米粉38.0g/L、(NH4)2SO43.0 g/L、葡萄糖3.0g/L、KH2PO41.4 g/L、蛋白胨1.0g/L、MgSO4·7H2O0.75 g/L。在此培養(yǎng)基條件下，蟲草生物量可達(dá)8.678g/L。小鼠經(jīng)口急性試驗(yàn)法和家兔皮膚刺激試驗(yàn)法均表明，實(shí)驗(yàn)所得蟲草菌體毒性很低，屬于實(shí)際無毒級(jí)。
　　 2、探索了起始pH值、接種量(％)、培養(yǎng)溫度(℃)和搖床

4、轉(zhuǎn)速(r/min)等因素對(duì)冬蟲夏草發(fā)酵產(chǎn)蟲草糖的影響。采用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法對(duì)冬蟲夏液體發(fā)酵條件進(jìn)行了優(yōu)化。最優(yōu)發(fā)酵條件為：起始pH為7.0，接種量為9％，培養(yǎng)溫度為24℃，搖床轉(zhuǎn)速為170r/min，在此條件下胞外多糖的產(chǎn)量可達(dá)0.294g/L。
　　 3、用微波輔助提取松毛蟲為基質(zhì)的發(fā)酵蟲草菌絲體多糖，首先通過單因素實(shí)驗(yàn)選取影響因素與水平，然后在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上采用三因素三水平的響應(yīng)面分析，依據(jù)回歸分析確定最佳提取工藝條件為：

5、液料比(mL/g)6.3:1、微波功率520W、微波時(shí)間325S，采用此工藝提取三次，提取率達(dá)到6.901％。
　　 4、采用水浴提取法從松毛蟲為基質(zhì)發(fā)酵蟲草菌絲體中提取分離甘露醇。研究了液料比(mL/g)、提取溫度(℃)、提取時(shí)間(min)對(duì)甘露醇提取率的影響規(guī)律。通過響應(yīng)面法優(yōu)化得出甘露醇提取工藝的最佳參數(shù)為：液料比(mL/g)為54.2:1，提取溫度為40.3℃，提取時(shí)間為40.5min。在此最佳參數(shù)組合下提取三次，甘露醇

6、提取率可達(dá)6.771％。
　　 5、應(yīng)用響應(yīng)面法優(yōu)化以松毛蟲為基質(zhì)的發(fā)酵蟲草菌絲體中腺苷提取工藝。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用3因素3水平的Box-Behnken中心組合設(shè)計(jì)和響應(yīng)面分析法，考察提取時(shí)間(S)、提取溫度(℃)、液料比(mL/g)對(duì)腺苷得率的影響，并優(yōu)化腺苷提取條件。最終獲得以松毛蟲為基質(zhì)的發(fā)酵蟲草菌絲體中腺苷提取工藝條件為：提取時(shí)間175S，提取溫度40.2℃，液料比37.6:1，理論提取率1.375‰，實(shí)驗(yàn)三次實(shí)

7、際平均提取率為1.36‰，相對(duì)誤差0.109％。
　　 6、對(duì)比分析了野生冬蟲夏草、松毛蟲為基質(zhì)的人工蟲草菌體中粗纖維、粗脂肪、總糖、多糖、蛋白質(zhì)、D-甘露醇、腺苷含量。結(jié)果表明，野生蟲草中粗纖維、總糖、D-甘露醇含量高于松毛蟲為基質(zhì)的蟲草菌絲體干粉中含量。但粗脂肪、多糖、蛋白質(zhì)、腺苷含量則相反。
　　 本論文獲得了松毛蟲為基質(zhì)的冬蟲夏草真菌的深層發(fā)酵技術(shù)和產(chǎn)物提取的預(yù)測(cè)模型，為今后蟲草菌體和多糖的進(jìn)一步發(fā)酵放大和產(chǎn)業(yè)化