菌丝复合材料的制备及应用研究进展

菌丝复合材料是由真菌菌丝体与其基质复合组装而成,使用菌丝体作为天然粘合剂,从而合成一种绿色环保的新型菌丝基复合材料,其优势是使用绿色的生物组装合成方法,成本低廉易于制造、低能耗、可生物降解。阐述了以真菌菌丝作为生物质载体,与无机碳材料(碳纳米管、氧化石墨烯)、金属/金属氧化物、农林生物质材料的生物组装技术,并总结了菌丝复合材料在吸附、包装、建筑、电化学和光催化等相关领域的应用,并结合现有研究展望了菌丝复合材料的发展趋势。

响应面法优化鹿茸菇液体菌种发酵配方

【目的】以提高鹿茸菇液体菌种菌丝生物量为目的,通过优化液体菌种发酵配方,制备优良液体菌种,推动鹿茸菇工厂化生产快速发展。【方法】以鹿茸菇为研究材料,采用摇瓶培养方式,通过单因素设计分析6种碳源、8种氮源、10种金属离子对鹿茸菇菌丝生长的影响。采用Box-Behnken响应面法进一步优化单因素筛选出的碳源、氮源与金属离子,比较分析液体菌种与固体菌种应用于鹿茸菇生产的优劣性。【结果】适合鹿茸菇生长的营养要素分别为全麦粉、花生饼粉、KH2PO4与MgSO4·7H2O,营养要素间的最优配方为全麦粉47 g·L^(-1)、花生饼粉22g·L^(-1)、KH2PO42.00 g·L^(-1)、MgSO4·7H2O 2.00 g·L^(-1),当发酵培养至第8 d时,菌丝生物量达到最大值(32.81±1.10g·L^(-1)),以优化配方制备的鹿茸菇液体菌种菌丝生物量较初始配方提高了7.34倍。在生产试验中液体菌种较固体菌种,制种时间缩短48 d,菌丝萌发时间缩短2 d,单袋产量提高15.47%。【结论】本研究研发的液体菌种发酵配方可获得高质量的生产用种,以液体发酵方式制备鹿茸菇生产用种适合鹿茸菇工厂化生产。

不同菌丝球的生长、理化特性及污泥负载性能研究

在相同条件下采用黑曲霉557、黑曲霉Y3、黄孢原毛平革菌507、黑曲霉XX和构巢曲霉F93共5种菌株孢子悬液进行菌丝球的培养,考察不同种类菌丝球的生长特性以及表观形貌、EPS含量及三维荧光光谱等理化特性。结果表明,不同种类菌丝球的最佳生长时间均为84 h,但相同培养条件下不同种类菌丝球生长量、粒径、菌丝长度及内部结构则存在明显差异,黑曲霉类型菌丝球总体性能为佳。黑曲霉557和XX菌丝球粒径较大(分别约为4和5 mm),表面菌丝较长达2000~3000μm,综合菌丝球生物量、结构和外部菌丝特性、EPS含量以及对活性污泥的负载性能,黑曲霉557和Y3可作为制备菌丝球生物质载体的优选菌种。

覆土对双孢蘑菇菌丝产量的影响

在双孢蘑菇(Agaricus bisporus)栽培中,以传统蘑菇砻糠田泥覆土为对照,研究了不同泥炭比例覆土配方的理化性状、细菌生长量、双孢蘑菇菌丝生物量及其产量。理化性状分析结果表明,不同泥炭比例覆土的空隙度、持水率,以及在-2.16^-17.28kPa水柱牵力下的水分释出量,都随着覆土中泥炭含量的增大而增大。磷脂脂肪酸(PLFA)分析结果表明,100%、50%和30%泥炭覆土中的菌丝生物量均显著高于传统砻糠田泥覆土(P<0.05),并随着泥炭比例的增大而增高;覆土中的菌丝生物量均于第2潮菇原基形成期达最大值。覆土中的细菌数量随着双孢蘑菇菌丝的生长而增多,不同覆土的细菌数量与其中的蘑菇菌丝生物量正相关,覆土中的细菌与蘑菇菌丝存在营养共生关系。栽培试验结果表明,蘑菇子实体形成量与覆土中的菌丝生物量密切正相关,与覆土持水率(含水量)正相关;覆土层蘑菇菌丝生物量和持水率是蘑菇覆土基质优化的重要技术指标。

姬松茸液体深层发酵培养条件的研究

以姬松茸深层发酵菌丝体中的主要活性物质粗多糖的产量为评价指标,对姬松茸液体深层发酵培养的条件进行了研究,分别考察了碳源、氮源、碳源配比、氮源配比、微量元素、装液量、培养温度、pH值、培养时间对姬松茸液体深层发酵的影响.结果表明,在消前pH自然、500 mL锥形瓶装液量80 mL、培养温度25℃、转速200 r/min的条件下培养10 d,姬松茸的发酵培养效果最佳,胞内多糖产量可达7.028 mg/mL.

富硒酵母的分离鉴定及富硒条件的优化

富硒酵母生产发酵食品是补充硒元素的有效方法,以实验室保存的酵母菌为材料,通过选择培养基平板稀释法,分离纯化得到四株富硒酵母,经形态学和分子生物学鉴定,初步鉴定菌株Z4、Z5、Z7、Z9均为库德毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)。通过对比四株菌的生长曲线及富硒能力,发现Z5菌株生长状况最好,选取接种量、碳源(葡萄糖)和氮源(蛋白胨)添加量作为单一因素,通过单因素试验和正交试验,探究各影响因素对菌株Z5富硒能力的影响。结果表明,Z5菌株的最佳富硒发酵条件为接种量10%,葡萄糖2.4%,蛋白胨1.8%。在此最佳条件下,菌株Z5生物量为9.63 g/L,总硒含量可达到862μg/g。

5种因子对裂褶菌菌丝生长及胞外多糖产生的影响

研究了VB1、α 萘乙酸、油酸、羧甲基纤维素钠、L 谷氨酸 5种因子对裂褶菌菌丝生长及胞外多糖产生的影响。当VB1的添加量为 0 5mg/L ,α 萘乙酸的添加量为 0 2mg/L ,油酸浓度为0 1 % ,羧甲基纤维素钠的添加量为 0 6% ,L 谷氨酸的添加量为 1 0 0 0 μg/L时均能明显促进菌丝生长和胞外多糖的产生。裂褶菌菌丝体生长和胞外多糖的产生具有正相关性。

双孢蘑菇AS2796液体菌种培养基和培养条件的优化

通过单因素和正交试验对双孢蘑菇AS2796的培养条件和培养基进行了优化,优化后的培养基为蔗糖15.0g/L,玉米淀粉30.0g/L,蛋白胨2.0g/L,黄豆粉30.0g/L,MgSO4.7H2O 1.0g/L,KH2PO4 1.5g/L;培养条件:初始pH值为6.5,发酵温度25℃,时间7d,摇床转速180r/min,装液量50mL,接种量5%(v/v)。

黄蘑菇深层发酵条件研究

为科学开发黄蘑菇资源,采用单因素试验和正交试验研究黄蘑菇的深层发酵条件.结果表明,黄蘑菇发酵的适宜碳源为蔗糖,适宜氮源为牛肉浸膏;黄蘑菇深层发酵的最适培养基为4%蔗糖、0.1%牛肉浸膏、0.10%KH2PO4、0.10%MgSO4;适宜接种的种龄为4d,接种量(移入液体菌种的体积与接种后培养液体积的比)为15%,发酵时间为8d,在此条件下,黄蘑菇菌丝体生物量(每1mL发酵液中收集的菌丝体干重)达1.137mg/mL.

羊肚菌液体发酵培养基成分及培养条件的优化

采用单因素和正交试验设计法对羊肚菌液体发酵培养基成分及培养条件的优化进行了研究。结果表明,羊肚菌液体发酵培养基最佳配方为可溶性淀粉2.5%,酵母膏2.5%,MgSO40.1%,KH2PO40.2%,VB10.2%;最适培养条件:pH值为7,发酵温度28℃、转速140r/min,装液量100mL/250mL,摇床振荡培养7d,在最佳条件下所生产的菌丝生物量为3.438g/200mL。羊肚菌液体发酵培养基成分和发酵条件的优化工艺能高效生产菌丝体,为以后开发羊肚菌真菌资源产品奠定了基础。

二次回归正交旋转组合设计在紫芝液体发酵培养条件优化中的应用

通过单因素试验和"二次回归正交旋转组合设计"方法,在液体培养条件下,研究了不同发酵条件对1株野生紫芝菌丝体产量的影响。建立了装液量、初始pH、转速、培养温度和接种量5个因素的正交回归模型:Y=2.85701+0.17458X1-0.19802X12-0.20552X22-0.19302X32-0.15802X42-0.12302X52。从模型推知,装液量90 mL,pH6.0,转速140 r/m,培养温度27℃,接种量10.5%时,紫芝菌丝达到最大生物量3.15 g,验证实验结果与模型值相符。

金顶侧耳液体培养基的优化筛选

采用正交设计的方法,以金顶侧耳菌丝体的生物量及其多糖含量为测量指标,对金顶侧耳液体发酵培养基进行了优化研究。结果表明：当发酵培养基的配方为：马铃薯20％,蛋白胨0．3％,葡萄糖2．5％,KH_2PO_4和MgSO_4·7H_2O各为0．15％时,其菌丝体的生物量最高：而当培养基的配方为：马铃薯20％,蛋白胨0．1％,葡萄糖3．0％,H_2PO_4和MgSO_4·7H_2O各为0．15％时,其菌丝体胞内多糖含量最高。结果表明生物量最高的培养基中其菌丝体的胞内多糖的产量并非最高。

灰树花液体深层培养条件的研究

对灰树花进行深层培养 ,结果表明 ,液体培养基以玉米粉 +麸皮、蛋白胨及牛肉膏为较好的碳源和氮源 ,无机盐 Mg SO4、KH2 PO4、Fe SO4、Zn SO4、Cu SO4的组合有利于灰树花菌丝的生长。通过正交试验及培养过程中各因素对菌丝生物量影响的研究 ,确定了发酵罐深层培养的最佳工艺条件 ,并得出 p H值在 5 .5 0～ 6 .5 0 ,通气量体积比在 1.0 0～ 1.40时 ,菌丝生物量积累最多。

不同光质LED光照对草菇菌丝生长速度、菌丝分支与生物量的影响

通过探索LED光源在草菇栽培上的精准化应用,为工厂化草菇栽培提供理论依据。以草菇V23为材料,设置LED光质6个处理:对照白光(CK)、红/蓝=1∶1、红/蓝=1∶2、红/蓝=2∶1、单红光、单蓝光,研究不同光质对草菇菌丝生长的影响。结果发现,红光与蓝光的比为1∶1菌丝长势表现为较强,对其他指标影响不明显。不同LED光源的光质对菌丝生长速度影响很大,从结果可以看出,红蓝光比例为1∶2对菌丝的生长有显著(P<0.05)的作用,并且持续保持领先有促进作用,其次是红蓝光比例为1∶1,并且LED光源的光质对菌丝的影响主要集中在前期,到菌丝后期作用不大。对草菇菌丝生物量的影响最大的是红/蓝光的比例分别为1∶2和1∶1,其分别比CK提高了28.29%和19.97%,呈极显著(P<0.01)差异;同时菌丝分支距离相对较小,分别比CK的菌丝分支距离减少了16.03%和15.13%,整体表现菌丝浓密,且长势相对较强。

黑木耳液体培养基及培养条件优化

以黑木耳(Auricularia auricula)品种黑15为试验材料,采用单因素试验,研究不同液体培养基、pH和温度对黑木耳菌丝生长的影响,筛选出最佳黑木耳液体菌种培养基和最适培养条件。结果表明,黑木耳液体培养的最佳培养基为配方1,最适宜pH为7.0,最佳培养温度为25℃。

pH值对云芝菌丝体生物量及SOD活性的影响

为了进一步探索提高云芝菌丝体中SOD活性的方法,作者研究了培养基pH值对云芝菌丝体生长及产SOD的影响。实验结果表明,在pH值为5.5时云芝菌丝体生物量达到最大值,即5.8449g;pH值为6.5时,单位质量云芝菌丝的SOD活性及单位体积发酵液中SOD总性力均达到最大值,分别为248.945U/gDW和13.592kU/L,综合考虑以上因素,确定获取最大SOD及菌丝体产量的最适培养基pH值为6.5。

江西虫草液体深层培养条件优化

通过摇瓶液体培养实验,确定江西虫草培养基为蔗糖2%,甘油1%,黄豆浸液0.5%,酵母膏0.5%,KH2PO40.1%,MgSO40.05%,蒸馏水1000mL,初始pH6～7。装液量200～250mL 500mL,加入10粒分散球,按培养液量的5%～7.5%接种6d左右菌龄的菌种,于26～28℃、旋转式摇床150～180r min培养8d,最大菌丝体生物量可达16.6g L。

白灵菇高活力液体菌种培养条件研究

为了提高白灵菇液体菌种的活力,采用单因子和正交发酵试验方法,以白灵菇菌丝生物量、菌球密度及萌发活力指数为检测指标,研究白灵菇高活力液体菌种培养基配方。结果表明,该菌株的最适碳源为玉米粉,最适氮源为黄豆粉和蛋白胨,最佳培养基碳氮配方为玉米粉3%,葡萄糖1.5%,蛋白胨0.6%,黄豆粉2%。

硫磺菌液体培养基及pH值条件的研究

本试验以硫磺菌菌丝体的生物量为测量指标,对硫磺菌菌株6 600液体培养基配方以及初始pH值条件进行了研究。结果表明,硫磺菌菌株6 600液体培养最佳培养基配方为:玉米粉3%,蛋白胨1.5%,MgSO4.7 H2O0.05%,KH2PO40.2%。液体培养基最适初始pH值为5.0。液体培养基中添加微量的VB1不利于菌丝的生长。

采用L_9(3~4)正交设计方法筛选血耳菌丝体液体培养基

采用正交设计方法以血耳Tremella sanguinea菌丝体的生物量为测量指标,对血耳菌丝体液体培养基进行了筛选,结果表明血耳菌丝体液体培养的最适培养基为蔗糖7.5g·L-1、麦芽糖7.5g·L-1、麦麸7.5g·L-1、牛肉膏3.5g·L-1、MgSO4·7H2O0.5g·L-1、KH2PO41.5g·L-1、VBl4mg·L-1,pH自然。28℃培养96h,其生物量可达4.29g·L-1。