蛹虫草-浙贝母-黑豆菌质固体双向发酵工艺及其抗肿瘤活性研究

为实现浙贝母、黑豆高值化利用,开发一种具有抗肿瘤功效的蛹虫草菌质,将浙贝母-黑豆(浙贝母黑豆=21,质量比)作为蛹虫草(Cordyceps militaris)菌株发酵基质,以多酚含量为评价指标,采用单因素及响应面试验方法优化蛹虫草-浙贝母-黑豆菌质固体双向发酵工艺,采用MTT法测定发酵菌质体外抗肿瘤活性。结果表明,最佳发酵条件为料液比11.2(g/mL),接种量20 mL/100 g,培养温度21℃,培养时间29 d。优化条件下,菌质中多酚含量(6.24 mg/g)与模型预测值(6.35 mg/g)偏差为1.78%,且显著高于基质中多酚含量(1.19 mg/g);发酵菌质具有一定的体外抗肿瘤活性,其水提物对S180肿瘤细胞体外增殖抑制率表现出良好的量效及时效关系,以质量浓度相当于生药量200 mg/mL的水提液作用48 h条件下的细胞增殖抑制率最强,达到了73.08%,且在相同质量浓度及作用条件下,发酵菌质对S180肿瘤细胞的体外增殖抑制率是基质的1.10~1.88倍。

固体培养条件对蛹虫草产子实体和虫草菌素的影响

研究了营养液不同pH值和米粒大小两个培养条件对蛹虫草固体发酵产子实体和虫草菌素的影响。当营养液pH值为5．5～6．0时子实体的产量最大，营养液pH值为6．5时，虫草菌素总的产量最大，达48．44g／瓶。较大的米粒有利于蛹虫草子实体的生长，较小的米粒有利于蛹虫草虫草菌素的积累。子实体的产量随着米粒的变小而减少；子实体中虫草菌素的含量随着米粒的变小而增加。当采用整米作为培养基基质时，蛹虫草子实体产量最大，达1．67g／瓶，当采用40目米＋10目米（1：1，M／M）作为培养基基质时，蛹虫草子实体中虫草菌素含量最大，达1．87％，虫草菌素总的产量也最大，达52．46mg／瓶。

北虫草固态发酵产虫草素培养基优化

优化北虫草固态发酵培养基以提高菌丝体中虫草素产量。通过单因素试验和正交试验,以虫草素产量为指标,研究培养基基质、液料比、营养液中碳源、氮源和金属离子对虫草素产量的影响并对其进行优化。结果表明:北虫草固态发酵的最佳培养基组成为大豆粉与麦麸质量比4:1、液料比39:30(V/m)及营养液中葡萄糖10g/L、牛肉膏2g/L、硫酸锰0.3g/L,在此条件下虫草素产量达5499.12μg/g。

蛹虫草固态发酵生产虫草素工艺优化研究

蛹虫草可作为野生冬虫夏草的替代品,虫草素为其重要药用成份,具有较高的药用价值,由于其生产成本较高,迫切需要降低虫草素的生产成本。为了探索高效低成本的虫草素生产工艺条件,本试验对3株蛹虫草优良菌株的生产性能进行了比较,并对4种固态发酵生产虫草素的培养基配方进行了筛选,考察了3种大孔树脂对于虫草素的吸附分离效果,优化了虫草素高效制备的工艺条件。结果表明菌株GIM5.512在子实体和栽培料中的虫草素含量最高,其最适合虫草素生产的固态发酵料配方为:大米35g+营养液55mL。营养液配方为:葡萄糖30g,磷酸二氢钾10g,维生素C10g,维生素B110g,水1000mL。DM130树脂为最适宜吸附分离虫草素的树脂。其对虫草素的吸附率和解吸附率分别可达83.47%和51.97%,当洗脱液乙醇浓度为25%、pH值为5.0时,DM130树脂的解吸附效果最好。精制后样品的虫草素纯度可达85.02%。该研究对于高效生产和制备虫草素具有重要的实际生产意义。

不同复合碳源对蛹虫草生长的影响

蛹虫草子实体可药食两用,具有广阔的研究前景。该文主要研究了不同复合碳源对蛹虫草子实体培养过程的影响。研究发现,蛹虫草在以小麦为复合碳源的培养基中长势最好,所得子实体中虫草多糖的含量也最高。

蛹虫草固体发酵培养基多糖的分离纯化及组成分析

为研究蛹虫草固体发酵培养基中多糖的分离纯化及组成,本实验利用水提醇沉法与Sevage法相结合,得到蛹虫草固体发酵培养基粗多糖(CMSMP)。经DEAE-cellulose52柱层析分离得到纯化蛹虫草固体发酵培养基多糖组分(CMSMP1)后,采用紫外光谱、醋酸纤维素薄膜电泳和SephadexG-150凝胶柱层析鉴定其纯度,高效液相色谱及红外光谱分析其组成、结构。结果表明,CMMSP1为均一多糖,且由木糖、阿拉伯糖和葡萄糖三种单糖组成。同时红外光谱显示,CMSMP1具有典型多糖吸收峰。

蛹虫草不同表型特征对其发酵产虫草素的影响

为探讨蛹虫草表型特征与其发酵产虫草菌素间的关系,以采自于3个不同地区的野生蛹虫草为供试菌株,对其不同单子囊孢子菌株进行分型,并研究表型多态性对蛹虫草发酵产虫草素的影响。结果表明:1)绝大多数单子囊孢子菌落生长速率正常,大部分的菌落颜色为杏橙色,其次分别为橙铬色、淡柠檬色或者白色。2)采自于贵州六盘水玉舍国家森林公园的08Y1菌株虫草素产量较高,达(125.52±5.57)mg/瓶;菌落背面颜色为橙铬色时虫草素产量较高,为(141.34±5.41)mg/瓶。3)多数出发菌株(原代)虫草素产量高于其角变株,但也有少数的角变株相对于其出发菌株虫草素产量有明显的增加,最大提高2.87倍,并且同一出发菌株的不同角变株虫草素产量可能升高或降低。因此,分离角变株可成为筛选蛹虫草虫草素高产优势菌株的新方法。

蛹草拟青霉固体发酵条件优化

为了提高蛹草拟青霉cmily-02产虫草素得率,采用正交实验优化固体发酵培养基配方。以虫草素产量为指标,通过高效液相色谱法检测,筛选出最优固体培养基为:大米粉2.0%、青稞粉0.5%、玉米粉3.0%、黄豆粉0.5%、粗麦麸30%、KH2PO3 0.05%、MgSO4 0.1%。从培养温度和干燥温度2方面,探讨了温度对虫草素产量的影响,得出产虫草素的最佳培养温度为28℃,最佳干燥温度为30℃。通过固体发酵条件优化,虫草素产量可达到1 850μg.g-1。

蛹虫草菌固体发酵产α-半乳糖苷酶的优化

试验利用药食兼用的大型真菌蛹虫草菌固体发酵生产α-半乳糖苷酶,通过单因素试验优化了产酶培养基和培养条件。结果表明,以麸皮和菜籽粕为原料,物料比为3:1,诱导物为1%的刺槐豆胶,培养基初始pH值为6,料水比为1:1,在23℃培养96 h,优化条件下产酶活力为5.03 U/g,较优化前产酶活力(1.23 U/g)提高了约4倍。试验通过优化有效地提高了蛹虫草菌固体发酵生产α-半乳糖苷酶的活力。

两种食用菌固体发酵菜籽饼粕脱毒的比较

利用正交试验优化了姬松茸和虫草固体发酵菜籽饼粕脱毒的条件,结果表明,姬松茸的最佳发酵条件为菜籽饼粕30 g,玉米粉10 g,酵母粉蛋白胨3 g,料液比是4∶1(g/mL),影响其发酵效果的顺序为:料液比>玉米粉>菜籽饼粕>酵母粉和蛋白胨;虫草发酵的最佳条件为菜籽饼粕60 g,玉米粉3 g,料液比5∶1(g/mL),接种量8 mL,影响其发酵效果的顺序为:料液比>菜籽饼粕>玉米粉>接种量。对比两种食用菌对硫苷均有降解作用,姬松茸的降解效果明显强于虫草的降解效果。

蛹虫草固态发酵产虫草素的优化

为提高虫草素的产量,本实验对蛹虫草固态发酵产虫草素进行优化。通过一系列单因素实验,确定大米为发酵基质,葡萄糖和黄豆粉分别为最适碳源和氮源,得到最佳培养基组成和最佳培养条件:大米30 g(粒径0.90~1.25 mm),料液比(m/v)1∶1.5,葡萄糖3%(按基质算,下同),黄豆粉2%,麦麸1%,接种量30%,种龄2 d,发酵时间12 d。优化后虫草素产量达到4.69%,约为优化之初(0.74%)6.34倍。

蛹虫草固态发酵豆渣的功能性成分与抗氧化活性

目的:用蛹虫草固态发酵豆渣,测定豆渣发酵前后功能性成分含量及抗氧化能力的变化。方法:蛹虫草CM-1固态发酵豆渣7 d,测定发酵前后豆渣水提物中虫草素、总酚和多糖的含量,以及DPPH自由基清除力、还原力、ABTS自由基清除能力、铁离子还原力(FRAP)的变化,并用皮尔森相关性分析以及主成分分析研究了虫草素、总酚、多糖含量与抗氧化指标之间的关系。结果:豆渣经蛹虫草CM-1固态发酵,水提物中多糖、虫草素和总酚含量分别是(236.16±39.91)、(1.88±0.04)μg/mg和(11.94±0.33)μg GAE/mg,多糖、总酚含量分别是发酵前的1.42倍和2.15倍。豆渣经过发酵,在提取物浓度为6 mg/m L时,DPPH自由基清除力由24.63%提高到72.4%,还原力由0.11提高到0.38,ABTS自由基清除能力由76.76%提高至88.71%,FRAP由39.08μmol/L提高至269.55μmol/L。主成分分析和相关性分析表明,抗氧化指标与虫草素、总酚、多糖含量具有非常显著的相关性(p<0.01)。结论:用蛹虫草发酵豆渣可以提高豆渣的功能性成分和抗氧化能力,发酵豆渣有望开发成为功能性食品基料及抗氧化食品。

固体发酵降低大米血糖指数的蛹虫草菌株筛选

为缩短生产周期,降低成本,获得血糖指数(glycemic Index,GI)较低且活性物质含量高的蛹虫草发酵菌质。以菌丝生长速度、菌质预估血糖指数(expected glycemic index,eGI)、多糖及虫草素含量为指标,筛选固体发酵大米的蛹虫草优势菌株。结果表明,利用沈农大虫草、皖西虫草、云虫草和全虫草4个菌株对大米进行固体发酵后,快速消化淀粉(rapidly digestible starch,RDS)含量均有所减少,慢速消化淀粉(slowly digestible starch,SDS)和抗性淀粉(resistant starch,RS)含量增加,体外消化动力学数据表明发酵菌质的eGI值较未发酵前大米基质显著降低(P<0.05)。综合上述4个指标确定全虫草为固体发酵大米的最佳菌株,经过25 d发酵,发酵菌质的e GI值从发酵前80.33下降为65.63,达到中GI值水平,多糖含量为5.29%,虫草素含量为5185.98 mg/kg,其两种物质的含量均已高于子实体中的水平。因此,大米发酵菌质可替代子实体用于营养和功能食品开发,并为蛹虫草低GI产品的开发提供原料。

蛹虫草固态发酵联产多糖和纤溶酶的工艺优化

以玉米粉作为主要原料,利用蛹虫草固态发酵同时生产多糖和纤溶酶。以多糖含量和纤溶酶活力为指标,通过单因素和正交试验优化了蛹虫草固态发酵培养基和培养条件。结果表明:培养基由玉米粉和麸皮构成,比例为18∶2(g/g),料水比例1∶1(m/V),接入6%(V/m)蛹虫草液体菌种,23℃发酵时间3 d。在优化条件下获得浸提液中的胞外多糖含量为3.23 mg/mL,纤溶酶在血纤维蛋白平板上形成的溶圈面积为169.34 mm 2。研究结果为生产蛹虫草功能食品基料提供了基础。

蛹虫草固态发酵杜仲的工艺优化

为提高蛹虫草转化杜仲发酵产物中虫草素和松脂醇二葡萄糖苷的产量,并获得最优发酵条件,在预试验的基础上,通过Plackett-Burman实验,对培养基中虫草素和松脂醇二葡萄糖苷进行评价,筛选出显著因素,并通过最陡爬坡实验进一步确定较优组合,最后应用Box-Benhnken试验设计确定最优发酵条件。Plackett-Burman实验结果表明,添料(杜仲粉)量、培养时间、硫酸铵对蛹虫草转化杜仲固体培养具显著性影响;经响应面法优化后最佳培养基组成及发酵条件为:维生素E 4 g/kg,葡萄糖4 g/kg,硫酸铵8g/kg,初始pH8,添料(杜仲粉)量27%,接种量40%,培养温度25℃,培养时间18 d,优化后,虫草素和松脂醇二葡萄糖苷固体发酵单位产量分别达2.92、90.03μg/g,比优化前分别提高60.44%、52.90%,表明蛹虫草菌株B1 528能以杜仲为药性基质成分进行固体发酵,并影响主要活性成分的含量;响应面法用于蛹虫草转化杜仲的固体发酵优化效果显著。

低GI高虫草素和喷司他丁含量蛹虫草固体发酵条件的优化

为获得活性物质含量较高且血糖指数(glycemic index,GI)较低的蛹虫草发酵菌质,以发酵菌质的预估血糖指数(expected glycemicindex,eGI)、虫草素和喷司他丁含量为评价指标,通过单因素及正交试验对固体发酵培养基配方进行优化,并确定最佳培养时间。结果表明,蛹虫草固体发酵培养基的最优配方包括70%的主料和30%的辅料,其中主料由质量比为4:6的大米和燕麦混合组成,辅料为豆粕,二者混合后按料液比(m/V)1:0.9添加含10 g/L甘氨酸的液体完全培养基为营养液,25℃避光培养18 d。此条件下得到的发酵菌质e GI值为53.86,与初始配方相比,e GI值降低了9.39%,达到了低GI水平;虫草素含量为12204.55 mg/kg,喷司他丁含量为1021.48 mg/kg,分别比初始配方提高了348.13%和81.79%。优化所得低GI值、高虫草素和喷司他丁含量的蛹虫草发酵菌质为低GI功能食品的开发提供了原料。

北冬虫夏草固体发酵产胞外多糖条件的研究

[目的]研究北冬虫夏草固体发酵产胞外多糖的条件。[方法]采用固体发酵法培养北冬虫夏草,研究碳源和氮源种类、酵母粉含量、KH2PO4含量、初始pH值、接种量、种龄及发酵时间对北冬虫夏草发酵产胞外多糖的影响。[结果]单因素试验和正交试验表明,最佳的发酵条件为:大米∶米糠=90∶10,酵母粉1.0%、KH2PO40.25%、初始pH 6.0、种龄4 d、接种量8%(V/W)、温度28℃、固水比1∶1(W/V)、发酵时间6 d。在此发酵条件下,北冬虫夏草胞外多糖产量达38.625 mg/g.干基。[结论]该研究为开发新型动物保健饲料提供了理论支持。

蛹虫草固体发酵物对小鼠免疫和肠道菌群的调节作用

探究不同剂量蛹虫草固体发酵物(SSF产物)的安全性和对正常小鼠肠道健康及免疫调节功能的影响,评价SSF产物对机体健康的影响。采用高效液相色谱法分析SSF产物的成分含量。将40只8周龄SPF级BALB/C雄性小鼠随机分为4组:对照组、SSF产物低、中、高剂量[35,70,210 mg/(kg·d)]组,饲养4周后测定小鼠器官的质量、脾淋巴细胞增殖转化能力、血清中细胞因子等指标,采用高通量测序技术检测肠道菌群的变化。结果表明,与子实体相比,SSF产物的蛋白质、粗多糖和虫草素含量分别增加44.8%,92%,146%。不同组小鼠体质量、脏器系数均无显著差异。中、高剂量SSF产物的摄入能降低睾丸脂肪垫系数(P<0.05),并对诱导小鼠细胞免疫调节有显著影响(P<0.05)。SSF产物降低了小鼠肠道菌群多样性,其中条件致病菌丰度显著降低,有益菌群丰度显著上升。SSF产物安全无毒,一定剂量的SSF产物能降低体内脂肪,增强机体免疫功能,降低条件致病菌丰度,促进有益菌的增殖,具有免疫调节功能及促进小鼠肠道健康的作用。

高产类胡萝卜素的蛹虫草固体发酵体系研究

蛹虫草类胡萝卜素是一种水溶性天然色素,具有抗炎、抗氧化、免疫调节等多种功效,在食品工业中具有广泛的应用空间,是一类亟待开发的新型色素。以类胡萝卜素含量为指标,采用谷物类培养基优化3株类胡萝卜素高产菌株的固体发酵培养基,结果表明:菌株CM10的类胡萝卜素产量最高,其最佳培养基配方为小麦73%、麸皮20%和玉米7%。通过两段培养和单因素及响应面试验,确立蛹虫草CM10的最佳固体发酵体系为:基质颗粒度10目,基质初始含水量48%,自然pH,接种量25%,黑暗培养时间12 d,黑暗培养温度22℃,装料量25 g,光照温度25℃和光照时间14 d。此时,类胡萝卜素含量最高,达346μg/g。

基于响应面的蛹虫草菌质固体发酵工艺条件优化

优化蛹虫草固体发酵菌质工艺以缩短发酵周期,提高有效成分含量,有效节约成本。通过单因素筛选和响应面优化法对碳源、氮源、料液比、小麦装料量、接种量、培养时间和腺苷浓度等培养条件进行优化。结果显示,蛹虫草固体发酵菌质最佳培养方案的小麦装料量为15 g,料液比为1.0∶1.3,接种量为2 mL,培养时间为17 d,营养液碳源为可溶性淀粉、氮源为黄豆粉,腺苷的质量浓度为76 g·L^(-1)。此条件下虫草素含量为3.718 mg·g^(-1),与初始配方相比,含量提高了4.47倍。工艺优化后的蛹虫草菌质固体发酵周期短,有效成分含量提高,研究结果为后期发酵菌质的开发利用奠定了基础。