灵芝胞外多糖分批发酵动力学模型

利用分批发酵研究了灵芝(Ganoderma lucidum)胞外多糖的合成特性,结果表明Ganodermalucidum多糖合成和菌体生长呈部分生长关联型。菌体干重、胞外多糖分别达到15.56g·L-1、3.02g·L-1,胞外多糖对细胞干重得率系数(Yp/x)为0.19。根据分批发酵试验结果采用Logistic方程、Luedeking-Piret方程和类似Luedeking-Piret方程,得到了描述灵芝生长、胞外多糖以及葡萄糖底物消耗分批发酵动力学模型。同时在初始葡萄糖变化较大范围内,试验数据与模型预测值进行了比较拟合,平均相对误差小于5%,表现出很好的适用性。表明该动力学模型对指导灵芝胞外多糖的发酵生产具有实际意义。

灵芝液体发酵产胞外多糖培养基的优化

采用摇瓶液体发酵法探讨了培养基组成对灵芝胞外多糖产量的影响。单因素和正交试验结果表明,摇瓶发酵培养基的最佳配方为豆饼粉0.2%、蔗糖2%、KH_2PO_4 0.1%、FeSO_4 0.05%、VB10.005%,其中豆饼粉和蔗糖为显著性因素。在此条件下,胞外多糖产量达213.9 mg/100 mL。

栽培灵芝不同生长阶段多糖和三萜类化合物的含量测定

将灵芝(Ganoderma lucidum)生长过程分为6个阶段,分别对其不同体积分数乙醇沉淀的多糖和三萜类化合物的含量进行了测定。结果表明:灵芝总多糖、40%和80%体积分数乙醇沉淀多糖含量均在菌蕾期最高;65%乙醇沉淀多糖含量以子实体成熟期最高;三萜类化合物的含量在菌盖分化期最高。

灵芝液体发酵及产多糖的初步研究

从7个灵芝菌种中筛选产灵芝多糖较多且生长较快的菌株紫灵芝,并以紫灵芝为菌种,研究了不同氮源、碳源及金属离子对产灵芝多糖的影响。结果表明,最佳碳源为2%的蔗糖,最佳氮源为0.2%的玉米粉,0.2%的Fe2+的存在有利于多糖产量的明显提高。发酵罐放大试验表明,每100 ml发酵液胞外粗多糖含量最多达181.7 mg,菌丝体含量最多达到151.0 mg,pH值的变化较缓和,发酵罐发酵更适合于灵芝多糖的分泌。

灵芝真菌发酵胞外多糖反馈抑制的初步研究

探讨了灵芝胞外多糖自身反馈抑制作用。在摇瓶中考察了灵芝真菌发酵菌丝体生长、胞外多糖 (EPS)和胞内多糖 (IPS)合成的动态过程。在培养 1 68h时 ,生物量达到最大值 3 .1 8g/ L(干重 ) ,培养 2 1 6h时 ,胞外多糖达到最高浓度 1 .2 4g/ L,EPS和生物量的变化趋势大致呈正相关。在摇瓶培养基中添加同源胞外多糖 ,以浓度梯度实验法考察培养基中的同源胞外多糖浓度对灵芝真菌发酵胞外多糖产量的影响 ,结果表明 :培养基中添加的同源胞外多糖浓度高于 0 .5 9g/ L时 ,EPS的产生受到明显抑制 ,其趋势是随着培养基中同源灵芝胞外多糖浓度的增加 ,反馈抑制作用逐渐增强 ,当培养基中添加的同源胞外多糖浓度高于 2 .3 4g/ L时 。

灵芝胞外多糖高产菌株筛选及其深层发酵培养基的优化

运用反馈抑制理论构建了耐灵芝胞外多糖 (EPS)反馈抑制的筛选模型。添加在筛选培养基中的其指示因子同源胞外多糖浓度为 2 .34g/L。将实验室保藏的 37株灵芝菌株输入该模型 ,即可检出耐灵芝胞外多糖反馈抑制作用最强、产胞外多糖能力最强的菌株GL0 2 9。然后在基础培养基的基础上用正交试验方法优化GL0 2 9深层发酵培养基。结果表明 ,组合碳源和组合氮源培养基最适合该菌株深层发酵生产灵芝胞外多糖。深层发酵培养基配方为 :蔗糖 10 g/L ,玉米粉15 g/L ,蛋白胨 2 g/L ,酵母膏 1g/L ,KCl 0 .5g/L ,KH2 PO4 ·7H2 O 0 .5 g/L ,pH自然。于 30℃、12 0r/min摇瓶培养 9d ,该菌株的胞外多糖产量高达 3.0 7g/L。

响应面法优化灵芝胞外多糖的发酵工艺条件

在单因素试验的基础上,通过Box-Benhnken组合设计和响应曲面分析法优化灵芝液体发酵产胞外多糖的发酵工艺条件。响应面分析结果表明,灵芝胞外多糖的最佳液体发酵培养条件为:葡萄糖15.79g/L,玉米粉10.23g/L,豆饼粉10.41g/L。此条件下的验证试验表明,此时胞外多糖的得率为340.05mg/L,与理论值基本吻合。该方法对灵芝液体发酵多糖的开发与应用有重要意义。

响应面法优化灵芝发酵培养基及发酵活性成分分析

以灵芝液体发酵菌丝量和胞外多糖含量为评价指标,确定灵芝菌液体发酵最优培养基配方,分析了菌丝体和发酵液中的活性成分。结果表明,灵芝液体发酵最优配方为黄豆粉添加量1.63%,葡萄糖添加量2.33%,可溶性淀粉添加量3%,磷酸二氢钾添加量0.1%,硫酸镁添加量0.05%,VB_1添加量50 mg/L,菌丝体干质量最高达1.94 g/100 mL;发酵液中的胞外多糖质量浓度为431 mg/100 mL;菌丝体胞内多糖质量分数达15.37%,总三萜质量分数达1.36%,蛋白质质量分数为22.93%,多酚质量分数为1.91%。

灵芝菌丝体发酵液胞外多糖含量检测结果分析

对采用苯酚-硫酸法测定的灵芝菌丝体发酵液胞外多糖含量检测结果进行了分析。分析指出培养基底物多糖影响灵芝胞外多糖测定结果,在以胞外多糖作为研究指标的试验中要充分予以考虑。

灵芝液体发酵的研究

从7个灵芝菌种中筛选产灵芝多糖较多且生长较快的菌株紫灵芝,并以紫灵芝为菌种,研究了不同氮源、碳源及金属离子对产灵芝多糖的影响。结果表明,最佳碳源为2%的蔗糖,最佳氮源为0．2%的玉米粉,0．2%的Fe^(2+)有利于粗多糖产量的明显提高。发酵罐放大实验表明,每100 mL发酵液胞外粗多糖含量最多达1460．7 mg,菌丝体含量最多达到571 mg,pH值的变化比较缓和,发酵罐发酵更适合于灵芝多糖的分泌。

多菌种复合发酵对灵芝菌产胞外多糖的影响

主要研究了红曲霉、红茶菌以及红茶菌分离菌株(K1,K2,K3)与鹿角灵芝菌复合发酵后对灵芝菌胞外多糖产量的影响.采用苯酚-硫酸法检测发酵液胞外多糖.结果显示,红曲霉与鹿角灵芝菌复合发酵后,灵芝菌胞外多糖产量增加15%;红茶菌分离菌株单菌发酵时自身产胞外多糖的能力按大小排列为K2>K1>K3,其中,红茶菌分离菌株K1表现为促进鹿角灵芝胞外多糖的产生;K2,K3以及红茶菌复合菌株则对灵芝菌发酵中菌丝体总量及胞外多糖的产生有竞争抑制作用.

灵芝子实体多糖提取方法优化及不同来源赤芝子实体的多糖分子质量比较

以多糖得率为指标优化并比较了超声波辅助、微波辅助、加速溶剂萃取以及水浴回流等4种方法提取灵芝子实体多糖的最佳条件,同时结合高效体积排阻色谱分析方法比较不同方法提取多糖的相对分子质量分布情况。结果显示:超声波辅助提取条件下多糖的得率较高,对多糖结构的破坏也较小。同时比较了超声波辅助提取的不同来源的赤芝子实体多糖的分子量分布情况。结果表明,不同菌株、不同栽培方式以及不同产地等都会对灵芝多糖的分子质量分布产生一定的影响。

营养和培养参数对深层培养灵芝生产多糖的影响

研究了各种营养成分和培养参数（pH,温度,氮源可利用性,C∶N,搅拌速度,接种量）对在生物反应器可控条件下利用合成培养基深层培养灵芝生产多糖的影响。所生产的多糖大部分（通常80%以上）为胞外多糖（EPS）,分泌到培养液中,菌丝多糖（MAP）只占不到20%。在pH5.0条件下,总多糖（EPS和MAP）生产量和菌丝生长量最高。在28~34℃范围内,多糖产量在34℃培养条件下最高,并随着温度降低而下降。低氮条件下,菌丝生长较弱,多糖产量较低。多糖生产量（主要是胞外多糖）随着接种量的增加而提高,菌丝多糖的生产则相反。利用高效液相色谱（HPLC）凝胶层析法分离出两个胞外多糖组分,其洗脱时间为26.5和36.5 min,分子量分别为137和4.7 kDa;菌丝多糖有一个大的峰（40 min）和一个很小的峰（28 min）,其分子量分别为1.57和76.6 kDa。菌丝多糖的HPLC凝胶层析色谱和从灵芝子实体中提取的多糖相似。本研究所采用的各种培养条件下生产的多糖（EPS和MAP）具有可重复性的HPLC色谱。

液体发酵灵芝胞外多糖和胞内多糖的单糖组成及抗氧化活性

对灵芝(Ganoderma lucidum)单核菌株进行液体发酵,提取胞外多糖(extracellular polysaccharides,EPS)和胞内多糖(intracellular polysaccharides,IPS),分别采用DEAE-cellulose DE-52、Sephadex G-200层析柱分离纯化得到两种均一多糖(EPS-2-1和IPS-2-1)。对EPS-2-1和IPS-2-1进行单糖组成和抗氧化活性分析。结果表明:EPS-2-1和IPS-2-1均由甘露糖、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖组成,但单糖比例存在差异,摩尔百分比分别为27.9∶13.9∶50.2∶8.0和8.5∶58.1∶28.0∶5.4。与IPS-2-1相比,在多糖质量浓度为2.0 mg·mL^(-1)时,EPS-2-1对DPPH自由基清除能力(清除率78.9%)和Fe^(2+)螯合能力(螯合率64.5%)较强;在多糖质量浓度为0.0625、0.125 mg·mL^(-1)时,EPS-2-1对羟自由基清除率较高。

灵芝亲本及其杂交菌株液态发酵胞外多糖理化特征及刺激Dectin-1受体和巨噬细胞活性比较

在相同条件下分别液态发酵培养赤芝(Ganoderma lucidum)G0119、G0154及其杂交菌株GZ36,比较不同发酵时间(24、48、72、96 h)所得胞外多糖的含量、重均分子量分布特征、单糖组成特征和免疫活性差异。结果表明:3个菌株的胞外液在21~26、34~44 min时间段均出现2个峰(P1、P3),而GZ36在26~33 min时出现峰P 2。在实验范围内,随着发酵时间延长,3个菌株的不同组分含量均呈现增加趋势。发酵终点72 h的胞外多糖P1、P2、P3的重均分子量分别为5.193×10^(6)~8.957×10^(6)、4.437×10^(6)、6.033×10^(4)~8.148×10^(4)g·mol^(-1)。与60%乙醇沉淀组分(60 E)相比,3个菌株胞外多糖的20%乙醇沉淀(20 E)组分的产量较高。与亲本菌株G0119、G0154的20E组分相比,杂交菌株GZ36的20E组分产量(0.46 g·L^(-1))较高,其多糖含量(82.96%)也较高;3个菌株的60E组分相比,菌株GZ36、G0154的产量(0.13、0.14 g·L^(-1))较高,菌株GZ36的多糖含量(78.76%)较高。杂交菌株GZ 36胞外多糖20 E组分(主要由葡萄糖组成)和60 E组分(主要由木糖组成)在单糖组成和比例上更接近亲本菌株G0154。与阴性对照相比,3个菌株的胞外多糖20E组分均表现出刺激Dectin-1受体的活性;60E组分均具有诱导巨噬细胞释放NO的活性。与亲本菌株相比,在200μg·mL^(-1)时,杂交菌株GZ36的60 E组分活性较强。研究结果为了解灵芝亲本与杂交菌株胞外多糖的异同提供参考。

药用昆虫蜣螂对灵芝多糖生物合成的影响

采用液体深层发酵方式,研究了几种药用昆虫对灵芝多糖生物合成的影响。结果表明,药用昆虫蜣螂在添加量为5g/L时能显著促进灵芝胞内多糖(IPS)和胞外多糖(EPS)的形成(P<0.05)。胞内多糖和胞外多糖的产量分别由对照的(1.93±0.09)g/L和(520.3±20.2)mg/L提高到(2.41±0.12)g/L和(608.9±20.2)mg/L。灵芝胞内多糖和胞外多糖在DEAE纤维素柱上都可分离得到5种主要组分,其中IPS-1和EPS-1分别为2类多糖的主要组分。进一步用凝胶柱分离显示,IPS-1由3个单个的组分组成,EPS-1由2个单个的组分组成。添加蜣螂发酵后,灵芝胞内多糖和胞外多糖中没有出现新的组分,且各组分的相对含量也没有显著变化(P>0.05),提示添加蜣螂发酵后,灵芝胞内多糖和胞外多糖主要组分的合成途径并未改变。

复合诱变灵芝原生质体选育高产胞外多糖菌株

分别采用紫外线(UV)+甲基磺酸乙酯(EMS)、UV+氯化锂复合诱变灵芝原生质体,对高产胞外多糖的菌株进行了筛选。结果表明:UV+EMS最佳诱变条件为UV照射10s,EMS质量分数为0.06%,胞外多糖产量最高为2.95mg/mL,较原发菌株提高了49.75%;UV+氯化锂最佳诱变条件为UV照射20s,氯化锂质量分数为0.02%,胞外多糖产量最高为3.11mg/mL,较原发菌株提高了57.87%;2种诱变方式中,最佳诱变条件下,UV+氯化锂复合诱变所获得的胞外多糖产量较UV+EMS复合诱变的高5.42%。诱变株FE3第3、5代胞外多糖产量较原发菌株分别提高了40.10%、25.38%,诱变株FL10第3、5代胞外多糖产量较原发菌株分别提高了51.78%、30.96%,都具有较好的遗传稳定性。

优化发酵条件提高灵芝多糖产率的研究

通过不同的灵芝菌种、培养基的组成和不同的培养条件对灵芝进行深层发酵试验,利用优化实验条件确定灵芝深层发酵的最佳培养条件。在此条件下灵芝菌丝体干质量可达15.2g/L,胞外多糖含量为3.7g/L,为灵芝多糖的工业化发酵生产奠定了基础。

HPLC法测定仿野生栽培灵芝中多糖肽和灵芝酸含量

本研究目的是探讨仿野生栽培灵芝的多糖肽和灵芝酸含量变化,为规范灵芝栽培及产品质量提供依据。本研究采用RP-HPLC测定灵芝酸含量和HPLC-ELSD法测定灵芝多糖肽含量。结果显示:(1)低分子物质(以灵芝酸A+B+C2计):菌蕾0.52%,菌盖0.25%,菌柄0.13%,菌盖比菌柄高48%;(2)多糖肽提取得率比较:菌蕾提取得率为2.12%,菌柄0.70%,菌盖1.23%;(3)含量(以GLPPSQ计)比较:菌蕾1.30%,菌盖0.3%,菌柄0.2%;(4)以上醇溶性灵芝酸和水溶性多肽结果:菌蕾>菌盖>菌柄。上述结果说明仿野生栽培灵芝不同发育期的有效成分提取率和含量都存在明显差异,这对灵芝的合理应用提供一定的科学依据。

荣保灵芝1号多糖的分离纯化与化学结构初步研究

目的:分离纯化荣保灵芝1号经2种不同培养方式所得子实体、发酵液、菌丝体多糖,并对其结构进行初步表征。方法:采用碱提醇沉工艺,经除蛋白、除色素得到子实体多糖、胞外多糖、胞内多糖;再经DEAE纤维素DE-52柱、Sepharose CL-6B琼脂糖凝胶柱对3种多糖进行分级精制,得到GLP-1-2、ExP-1-2、InP-1-2;采用高效凝胶过滤色谱测定3种精制多糖的相对分子质量;以三氟乙酸(TFA)水解GLP-1-2、ExP-1-2、InP-1-2,PMP柱前衍生HPLC分析3种精制多糖的单糖组成,进一步通过红外、核磁共振技术对3种精制多糖结构进行表征。结果:GLP-1-2、ExP-1-2、InP-1-2相对分子质量分别为26401、5043 u和5325 u。GLP-1-2由甘露糖、葡萄糖、半乳糖、木糖和岩藻糖组成,摩尔比为0.4027:1:0.3878:0.3843:0.3559;Ex P-1-2由甘露糖、鼠李糖、葡萄糖、半乳糖、木糖和阿拉伯糖组成,摩尔比为0.0174:0.0237:1:0.0386:0.0385:0.0272;InP-1-2由含甘露糖、葡萄糖、半乳糖、木糖和阿拉伯糖组成,摩尔比为0.0117:1:0.0735:0.3237:0.1779,3种精制多糖的红外、核磁共振图谱显示多糖的特征峰。结论:GLP-1-2、ExP-1-2、InP-1-2均为低分子量的多糖,可以通过液体深层发酵技术获取荣保灵芝1号多糖。