Plackett-Burman设计在灵芝生长及产胞外多糖主要影响因子筛选中的应用

本文采用Plackett-Burman试验设计,选取葡萄糖、蔗糖、玉米浆干粉、蛋白胨、黄豆芽汁、KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4、ZnSO4·7H2O、维生素B1、谷氨酸钠11个对灵芝生长及产胞外多糖相关因子进行筛选。统计分析表明:蔗糖(p=0.0119)、磷酸二氢钾(p=0.0111)和硫酸锌(p=0.0024)对灵芝菌丝生长具有显著影响;蔗糖(p=0.0165)、磷酸二氢钾(p=0.0103)和硫酸锌(p=0.0019)对灵芝产胞外多糖具有显著影响。

pH值及溶解氧对灵芝多糖深层液态发酵的影响与控制

探讨了 pH值及溶解氧 (DO)对灵芝多糖深层液态发酵的影响和控制措施。结果表明 ,灵芝胞内多糖的生成与菌丝体的生长呈偶联型 ,胞外多糖的形成与菌丝体生长呈部分偶联型。菌丝体生长及胞内多糖产生的最适 pH值为 5 4 ,胞外多糖产生的最适 pH值为 4 6。菌丝体生长最适溶氧和胞外多糖生成最适溶氧基本一致 ,在 80 0 %左右 ,溶氧超过这一水平 ,不利于胞外多糖的形成。据此设计出灵芝多糖发酵 pH和DO优化控制条件 ,在此优化条件下进行发酵 ,灵芝菌丝体生物量、胞内多糖量、胞外多糖量较未经优化控制的发酵分别提高 57%、51%、31% ,总灵芝多糖产量提高了 33%

深层发酵用高产灵芝胞内多糖菌株的筛选

对41个杂交灵芝(Ganoderma lucidum)菌株进行深层发酵培养,评价其菌丝体干重、胞内多糖含量和得率,及胞内多糖分子量分布特征和刺激巨噬细胞释放NO的活性,结果表明:杂交菌株的菌丝体干重、胞内多糖含量和得率与亲本相比有不同程度的差异,与两个亲本相比,菌丝体干重提高的有29个菌株,胞内多糖含量显著增加的有3个菌株,胞内多糖得率显著提高的有7个菌株;不同菌株胞内多糖均主要含有两个组分,且含量差异较大;不同菌株的胞内多糖在200μg·mL^(-1)时均有明显的刺激巨噬细胞释放NO的活性。综合考虑最终筛选出深层发酵用菌株GZ02,其胞内多糖得率最高,为1.34 g·L^(-1)比亲本G0130和G0154分别提高120%和103%,在50 L发酵罐中对GZ02进行小试,发酵168 h后,菌丝体干重达23.14 g·L^(-1),胞内多糖得率达1.43 g·L^(-1)。

灵芝多糖液体发酵条件的优化和pH控制策略的研究

以韩国灵芝为发酵菌种,以灵芝多糖、菌丝干重为指标,研究了非营养因子对灵芝发酵的影响。通过单因素实验确立了摇瓶培养灵芝的最佳pH为6.0、装液量100mL/250mL、接种量10%和培养时间5d。在10L发酵罐中,恒定pH为4.19比恒定pH为5.0和分段控制pH为5.0和4.19灵芝多糖产量更高,达1.64g/L,菌丝干重为7.13g/L。

灵芝真菌摇瓶发酵条件优化研究

发酵培养条件中接种量、摇瓶转速、装液量对灵芝真菌生长及产多糖都有不同程度的影响。正交试验分析表明,接种量的影响显著。优化灵芝真菌发酵培养的条件为接种量10%,摇瓶转速150r/min,装液量125mL于500mL三角瓶中。此研究为以后灵芝真菌发酵罐进一步放大培养提供了依据。

灵芝菌体液态深层发酵条件的优化

研究摇瓶灵芝菌体液态深层发酵温度和初始pH值,在此基础上进行5L发酵罐批次培养,研究发酵过程pH值控制、溶氧控制对灵芝菌体生长和灵芝胞外多糖的影响。结果表明:发酵温度30℃,初始pH值为6.0;过程pH值控制策略:菌体生长前期(0～40h)控制pH值为5.5,40～48h控制pH5.0,48h后至发酵结束控制pH4.5;溶氧控制策略为:搅拌转速160r/min,通风量0.75vvm。优化后的验证实验结果:灵芝菌体生物量最高达到19.7g/L,胞外多糖最高达到3.23g/L,较优化前灵芝菌体生物量12.8g/L和灵芝胞外多糖2.39g/L分别提高了53.9%和35.1%。

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。

灵芝子实体及其深层培养产物特性的研究

本文对灵芝（Ｇ—６）子实体与发酵菌丝体的粗多糖、多糖组份、粗蛋白及氨基酸组成进行了比较。结果表明：发酵菌丝体中含有子实体中所具备的组份，但各组份在量上不同。菌丝体中的粗多糖及多糖含量均高于子实体分别为子实体的２．２６倍、３．５倍。菌丝体的蛋白含量明显高于子实体，比子实体高２．４７倍，且两者氨基酸组成不一致。其中子实体中必需氨基酸为总氨基酸量的５８．４％，而菌丝体中必需氨基酸为总氨基酸的４５．２％。

灵芝主要活性物质及液体深层发酵技术研究进展

灵芝是我国著名的药用真菌和新资源食品。在分析研究灵芝主要活性物质的基础上,对灵芝液体深层发酵技术作了较全面的综述,指出了影响灵芝液体深层发酵主要因素,最后对灵芝液体深层发酵技术在医药及食品中的应用前景作了展望。

灵芝液体深层发酵高产胞内多糖菌株的筛选及其动力学研究

对实验室保藏的72株灵芝菌株液体深层发酵的终生物量和胞内多糖两个指标进行了分析,以胞内多糖得率为依据,筛选出了其中得率最高的G0041,G0045和G0059菌株,得率分别为(2.39±0.06)g/L、(2.28±0.03)g/L和(2.74±0.12)g/L,且3菌株在5%和1%水平上均存在显著性差异。对3个菌株进行动力学模型构建,得到了菌丝体生长、产物胞内多糖生成和底物葡萄糖消耗的动力学方程和方程参数;方程的建立为后续灵芝液体深层发酵胞内多糖的优化及其规模化生产提供了理论研究基础。

灵芝多糖深层发酵生产研究进展

灵芝多糖具有调节免疫、抗肿瘤、抗氧化、降血脂、抗辐射、保护肝脏等多种生物活性,但由于野生灵芝很少,固体种植灵芝周期长,深层发酵技术是获取灵芝多糖类化合物的重要手段。本文对国内外灵芝多糖深层发酵生产技术的研究进展进行了综述,并作出展望。

生长因子对灵芝生长及多糖产量的影响

α-萘乙酸(NAA)、油酸、L-谷氨酸作为生长因子都能使灵芝真菌菌体及多糖产量有不同程度的提高,其中,1g/L的油酸添加时,菌体产量提高49.93%,多糖产量增加60%。正交试验分析表明,同时添加3种生长因子对菌体及多糖产量都有影响,油酸影响显著,3种因子添加的适宜组合为NAA 0.1mg/L、油酸1g/L,L-谷氨酸1.5g/L,菌体最大产量提高76.65%,多糖提高95%。

微波辅助合成硫酸化发酵灵芝胞外多糖的研究

多糖的硫酸化修饰能提高多糖的生物活性。从灵芝深层发酵液中获取灵芝胞外多糖,以二甲基甲酰胺为反应溶剂,采用氨基磺酸为酯化剂,探讨了微波辅助加热合成多糖的途径。结果表明,将尿素作为催化剂微波辅助合成硫酸酯化多糖,反应条件温和,取代度可高达2.67。因此微波辅助合成法为获取高取代度硫酸化灵芝多糖开辟了一条新途径。

初始pH值对不同灵芝深层发酵菌体多糖的影响

研究了发酵初期pH4 0～5 4范围内的调节与设定对赤芝、紫芝、甜芝等3种不同物种灵芝菌体发酵以及主要药用生物活性成分多糖发酵的影响,结果表明:赤芝、紫芝菌体发酵的初始条件以pH4 3最适,而甜芝以pH4 8最适;紫芝胞外多糖发酵在初始条件设为pH5 4时产生最多,而赤芝、甜芝胞外多糖的发酵产量未受初始pH试验范围的影响;赤芝、紫芝在初始pH4 8条件下发酵胞内多糖积累最少,而甜芝此条件下发酵胞内多糖积累最多。讨论认为不同物种灵芝以菌体或者多糖发酵为目标进行优化控制,其发酵初期pH尚需调节到相应的最适设定值。

深层发酵生产红菇菌丝体和多糖的培养基优化研究

研究了采用液体发酵法生产红菇菌丝体及红菇多糖的发酵培养基。研究了碳源、氮源和金属离子对红菇细胞生长及红菇多糖的影响。结果表明:葡萄糖作为最佳碳源有利于细胞生长和胞内外多糖等代谢产物的积累而获得高的多糖产率;酵母膏作为最适氮源能获得最高的菌丝生物量、胞外多糖产量和多糖产率,尽管此时胞内多糖处于一个稍低水平;金属离子也对细胞生长具有影响,在锌离子存在的情形下能够获得最佳的细胞生长及代谢产物累积效果。在最优化培养基的条件下,细胞干重、胞外多糖、胞内多糖、总多糖及多糖产率分别达到20.94g/L,1.54g/L,78.11mg/g,2.95g/L和8.13%。

EEC对灵芝发酵和清除自由基活性的影响

采用液体深层培养方式,研究了中药薏苡仁水提醇溶物(EEC)对灵芝的细胞生长、活性物质产量和清除自由基能力的影响。结果表明:薏苡仁提取物在添加剂量分别为6、10和14 mg.L-1时,灵芝生物量、灵芝多糖和灵芝酸的产量分别提高到10.19±0.51、0.72±0.03和0.12±0.01 g.L-1;与未添加薏苡仁提取物的对照相比,分别提高了14.6%、34.21%和254.2%。另外,薏苡仁提取物在添加剂量为14 mg.L-1时,对灵芝清除两种自由基活性都有促进作用,尤其是超氧阴离子比对照提高了61.6%。结果表明:薏苡仁提取物EEC可显著促进灵芝细胞生长和产物形成,并增强灵芝提取物清除自由基的能力。

稀土元素镨、钕、铒对红菇多糖深层发酵的影响

研究了稀土元素镨、钕、铒对红菇深层发酵中红菇菌丝生物量、胞外多糖(EPS)、胞内多糖(IPS)、总多糖(TPS)、最终pH和多糖产率的影响。研究结果显示:稀土元素显著影响着菌丝生物量、EPS、IPS、TPS、最终pH和多糖产率;其影响水平受限于稀土元素的种类和稀土元素含量,适当剂量的稀土元素镨、钕具有促进红菇菌丝体生长作用和代谢产物的积累,而过高浓度的稀土元素则会造成对细胞生长和多糖产物抑制作用。在添加适宜的剂量稀土元素镨时能够获得较高的生物量、胞外多糖产量、胞内多糖产量、总多糖和胞外多糖产率,其分别达到24.63±0.62g/L、1.730±0.065g/L、79.03±0.00mg/g、3.511±0.028g/L、7.60%±0.15%。

超声波辅助提取灵芝菌丝胞内多糖的研究

采用正交试验优化了超声波提取多糖的工艺条件,得出最佳工艺条件为:超声功率1 300 W、超声提取时间60 min、料液温度70℃、料液比1∶9,在此工艺条件下,测得提取液中多糖含量为9.0 g/kg。

灰色关联度法筛选适合液体深层发酵灵芝菌株

为筛选灵芝液体深层发酵专用型菌株,以菌丝生物量、三萜、胞内及胞外多糖为评价指标,采用灰色关联度法综合评价。结果表明,24株灵芝菌株中HS-2生物量最高,达16.44 g·L-1;三萜含量以菌株J-16/AL-14最高(0.33%);胞内多糖以菌株H(韩芝)含量最高(10.13%),胞外多糖以菌株006(16.96 g·L-1)和S-1(16.11g·L-1)最高;此外,灵芝菌丝检测到灵芝酸C和F。以权重分别为生物量0.4、三萜0.2、胞内多糖0.2以及胞外多糖0.2进行灰色关联分析,显示菌株006与参考菌株关联度最高,适合作为灵芝液体深层发酵菌株。本研究将灰色关联度法应用于灵芝液体深层发酵菌株筛选,对灵芝工业化液体发酵生产具有参考价值。

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。