灵芝菌的深层培养及富硒特性

舛 一 ．x-3 《食品 发酵工业》 Food and Fern]entation Industries j|c 1 996 No．4 灵芝菌的深层培养及富硒特性 、／ 谢必峰 林琳 施巧琴 张凤娟 — — — — — — — — 一 — - — — ● - ～ (福建师范大学生物工程学院．福州．350007、 摘 要 本研究通过发酵工程手段将硒和灵芝有机地结合在一起．即以灵芝为载体进行胄硒 ’ ‘ 深层培养，制成其增效作用的真菌类制品，并对其摇瓶生产工艺进行初步研究．放瓶生物量为 1．1 ．富硒灵芝制品的有机硒 岔量在 279～580Gppm之间-最高硒 回收率为 31．3 关键词 — 墨兰·堡 望 ，皇 自从硒被证实是人体必需的微量元素以 来二十多年-人们逐渐 识到微量的硒对生 命过程有重大作用。。 ：它参与人『本组织中发 生的某些重要代谢过程．具再调节癌细胞的 增殖、分化，使恶性型逆转的作用，如果人 体内血硒的含量长期低于0．1ppm．就有可能 引起肝坏死、心肌梗塞、癌症、关节炎等疾 病 ]。。克山病”其主要病因也就是缺硒 。 硒不能在人体中合成，必须从体外摄人 ]，而 我国人民膳食结构中硒含量低。因此+食物补 硒是提高人民体质，增强抗病力的重要途径。 食用菌是天然的保健食品、不仅味美，而且本 身食疗价值极高一 ，我们以红灵芝为载体在 工业化生产的条件 IF，加硒进行生物富集及 转化的研究，并研制出富含有机硒的灵芝菌 粉荆。实验结果表明，红灵芝是一种极耐硒的 食用菌，且富硒特性优良，是一种理想的有机 硒载体 ，通过渡体培养获得的富硒产品既可 作为食物补硒的功能型食品，又可作为具有 增效作用的抗肿瘤、抗衰老真菌类药物予以 开发 54 材 料 与 方 法 一 、材 料 】，菌 种 红灵芝 L — )菌丝斜面，由三 明市 食品科学研究所提供。 2．培养基 (1)斜面培养基：以马铃薯葡萄糖琼脂 (PDA)为基础培养基，分别加入一定浓度的 硒作驯化培养处理。 (2)摇瓶培养基：以玉米淀粉、黄豆粉、酵 母粉为主．添加微量元素等。 3．亚硒酸纳 ：由上海化学试剂商店购人。 二、方 法 1．茵丝千重 取一定量的培养液，过滤出菌丝体并用 蒸馏水冲洗数遍，60 C烘干到恒重，称重。 2．茵球数量 取一定量的培养液在直径为 9cm 的培 养皿 中，加水稀释后+于培养皿下垫置方格 纸，以方格法计数。 3，沉聒体积 取 l?ml培 养 液 于 刻 度 离 心 管 内， 3000rpm离心 10mln，测算菌丝体体积百分 比。 4，测糖 费林试荆热滴定定糖法。 5，l刹氧基 氮法 甲醛滴定法。 6．供试菌种经母种加硒Stl I~，摇瓶培养， 维普资讯 http://www.cqvip.com 《食品与发酵工业》 Food and Fermentation Industri~ 菌球烘干，捣碎后供用。 7．有机硒含量测定 原子吸收光谱法。 8．计算方法 (1)硒量添加：本实验中所显示的硒的添 回收率一 堂 坳 结 果 与 分 析 加量是指培养基中含硒元素 的浓度，实际操 作中加亚硒酸纳是以浓度为进行折算添 加的 (2，硒的回收率(或吸收率， ： 挫 中硒 的含 量 )×菌 挫 度 ×培养基体积(m1) 一 、灵芝菌的深屡培养0 。 1、灵芝茸摇瓶种子的配方试验 以工业发酵常用的原辅料如黄豆粉、玉 米淀粉、玉米粉、酵母粉、玉米浆等为试验对 象，采用蔗糖、葡萄糖及微量元素为基础配 方，进行不同配比的摇瓶配方筛选试验．试验 结果如表 1所示。 表 j 灵芝菌摇瓶种子配方筛选实验 配方编号 b c d f 菌球数量 693 654 72 441 02 465 (十 ／m1) 菌丝体干重 0 ． 8 1．03 0．87 O．78 0．69 r．1 C ( g／100 ) 试验结果提示：配方 a为灵芝菌的摇瓶 种子的最适配方，玉米淀粉对灵芝菌的摇瓶 种子的生物量具有明显的促进作用+而适 当 比例的黄豆粉 ．玉米淀粉及玉米浆对形成小 而致密的菌球，有重要作用 ．这种形态的菌球 作为种子最为有利·所以，配方 a为最适配 方。 。 2．pH值对灵芝茸液体种子培养的影响 培养基的pH值是液体培养重要的影响 因素 +我们以配方 a为种子配方+用酸或碱调 其消前 pH值分别为 4．0、4．5、5．0、5．5、6．0、 6．5+接种灵芝菌斜面菌丝进行培养，考察其 菌球密度及菌球干重 ，结果如图 1所示。 × 10O 两 l pH值对灵芝液体种于的lI暑婀 豳 1结 果表 明．培养基 消 前 pH 值在 5．5～6．o之间．摇瓶种子的菌球数达到较大 基量，同时，具有一定的生物量，这就提示．此 pH值范围为灵芝菌摇瓶种子培养基最适 pH 范围．另外．图 1结果表明+接近中性的 pH 值对灵芝菌的培养似乎更为有利。 3．灵芝菌深层发酵曲线 揭示深层发酵过程的生化变化规律，是 发酵工艺控制的生物化学基础．深层发酵曲 线则是生化规律的直观表达．二级摇瓶移种 后．每隔 12h取下 1瓶测定总糖、氨氮和菌 球干重 ．以此三项数据为纵坐标．培养时间为 横坐标 ，即得如图2所示的曲线。 番 ～ 一 厂 ，一 ¨ L ． ] ●叶 耋．-1 ¨ 维普资讯 http://www.cqvip.com 《食品与发酵工业》 Food and Fermentation Industries 二、灵芝菌的耐硒特性 本课题研究目的在于研制一种能够吸收 培养基中的元机硒，然后通过细胞中的生物 转化系统将其转化成有机硒(如硒氨基酸等) 的食用菌，并且能予以大量积累亦即富集，因 此 ，我们认为具有较强的耐硒能力，即在较高 含量的硒的培养基 中，能正常生长或生物量 保持不变，这是食用菌富硒的前提，经初步筛 选发现灵芝的耐硒能力较强(另文发表)，可 以从下列两个方面予以考察。 1．灵芝茵在平板上的耐硒特性 以PDA为培养基，分别添加适量的亚硒 酸钠形成含硒为 2、4、6、8、10、50、100、500、 1000和 1500ppm的固体平板，在平板中央接 种灵芝菌丝块，恒温培养，观测其苗块萌发时 间，以及培养 lO天后的菌落直径，结果见照 片及图 3。 一 ．I棚 r)lll~lt)C'r,o) -一 ·i帆 口一 牲 l崔 图3 灵芝菌在平板上培养时的耐硒特性 2．灵芝茵在液体培养中的耐硒特性 根据上述平板耐硒实验提示 我们翩戚 含 硒 分 别 为 200、400、600、800、1000和 1500ppm的液体培养基，接种相同等量的液 体种子，进行摇瓶恒温培养，放瓶测定其生物 量与对照比较，同时，还进行了接种经驯化种 子与未经驯化种子的比较试验，结果见图4 56 图4 灵芝菌在液体培养中的耐硒特性 维普资讯 http://www.cqvip.com 《食品与发酵工业》 Food and Fermentation Industries 耐硒特性实验结果表明： (1)在平板中硒对灵芝菌生长的效应浓 度在 50～100ppm之间，抑制菌块萌发与菌 丝生长实验结果完全相符； (2)从照片看，虽然在 50ppm 的平板上 菌丝伸长生长抑制不明显，但是。菌丝生长无 论与对照还是 10ppm平板上相 比+均显得较 为稀疏，提示硒对灵芝菌生长的影响，可能首 先表现在对菌丝分支生长的抑制； (3)在液体培养的条件下+灵芝菌显示出 更为强烈的耐硒特性，在 1500ppm 的硒浓度 子，能使 其耐硒 能力发 生显著 的提高， 1000ppm 的硒 不影响灵 芝菌丝球 的正常生 长．生物量不变，这可能与菌丝的适应性有 关，提示驯化种子是提高耐硒能力的重要手 段 。 三 灵芝菌的富硒特性[8．11]。 制成硒浓 度分别 为 10、2O、5O、100和 200ppm的摇瓶液体培养基，接入相同 等量 的经驯化的液体种子，进行摇瓶恒温培养(发 酵)，放瓶经过滤，滤渣即菌丝球用温水反复 洗涤，以除去菌丝球表面附着的亚硒酸钠，再 下，仍保持着生长； 经 6O℃烘干制得干样，进行含硒测定并计算 (4)值得提出的是，经过硒驯化培养的种 其回收率，结果如表 2所示。 裹 2 夏芝液体发酵富硒特性 添加硒浓度(ppm) ck(不添加) 10 20 l 50 100 200 有机硒含量(ppm) 0．5 ZT0 470 f 1300 3000 5600 生物量( ) 1．1 6 1．o4 1 o．93 0．90 0．76 硒回收率( ) 31．3 24．4 1 12．1 27．0 21．3 表 2结果表明，灵芝干菌体中的有机硒 含量，随着培养基中添加硒浓度的提高而升 高，但是在较低浓度硒时，其硒的回收率则较 高，这对富硒食用菌的生产更为有利 它不仅 为生产厂家带来更高的经济效益，而且对生 产进程的工业污水处理、环境保护均具有重 要意义 结 论 一 、灵芝菌的液体培养及富硒培养．其放 瓶生物量达到 1．O 以上，表明摇瓶发酵是 成功的，可以进入中试 二、种子进行加硒驯化，能显著提高灵芝 菌的耐硒特性，这将是食用菌富硒培养的重 要工艺条件之一。 三、灵芝菌在液体培养的条件下，具有很 强的富硒特性，体内的硒浓度是添加浓度的 20～30倍，考虑人体服用有数量和方便、安 全性(或毒性)等方面因素，我们认为 10ppm 的硒添加浓度制成的含硒 270ppm的干品较 为适宜。 参 考 文 献 [1]朱梅年：《搬量元素与健康》，贵阳，贵州人民 出版社。P．29。1979 ]R J Shamberger，n v_Flr。盹 ： nad n M 一 cal Ax．~ciaNoN Jour,m1．100：682 [3]G．N，Schrazer a1．：H／c~org．Cherm，1977， 7 1 36 [4]w0I Br0ghaⅡ f时a1．：Cancer，1976，37 ]384 C5)中国医学科学院 《克山病科研资料辛[缤(第 一 辑)》，1977。P．30—33 [6)R A Passwamr：《Selenium as Food and Medicine，K∞b Publishihg．1980， 184 ]刘波等：食用菌，1989，(2)：41 亡8]曹索芳等：中国食用菌。1992，11(5) E93宋士良等：食品与发酵工业，1"J92，6：8一l4 [10]范贵增等：食品与发酵工业，1993t1：43— 50 [11]橡辉碧：《生物微量元素——硒》，武汉，华 中工学院出版社，1083 (英文摘要转至第 53页) 57 维普资讯 http://www.cqvip.com 《食品与发酵工业》 Food and Fermentation Industries 二、柚皮色素的主要成分为类胡萝 h素， 它不仅无毒而且具有较高的营养价值。柚皮 色素含有脂溶和水溶两类组分，最大吸收峰 波长分别为4~0nm和 ~20nm。 三、柚皮色素在Naa和低浓度蔗糖溶液 中是稳定的；在酸性条件下色素非常稳定，但 在碱性条件下其最大吸收峰向长波方向移 动 。 上升的趋势，这一现象有待进一步探索。 参 考 文 献 [1]黄量，于德泉：《紫外光谱在有机化学中的应 用》，北京 ，科学出版社 [2]杭丽君 ，毛水龙：食 品工业科技，1993，(3)： l 6～ 18 [3]李 义和 ，贾京华 ：食品科学，1993，(‘)：2 ～ 四、色素溶液在加热恒温下，吸光度都有 A Study Oil the Extraction and Stability of the Pigment from Pomelo Peel Lin Chunmian Wang Zhong]ie Mao Huizhong rZbejiang University of Technology．Hangzhou．310014) A卫 n CT Extractionmethod 0fthe pigraenttrom pomelo peelis reportedinthis paper．The extracting agent is selected by experiment and the stability 0f the pigment is investigated ． Key w0fds Pornelo peel，Pigment，Ex traction，Stability (上接第 57页) study Oil Accumulation Sein Ganodernla by Sul~nerged Culture Xie Bifeng Lin Lin Shi Qiaoqin (College of Noengineering，Fujian Nonml University，Fuzhou，350007) ABSTRACI' ： Ganoderma areineuhition for accumulating Seinthispaper．"／he results showedthatthe organic— Se contentof accumulate—Se Ganodeima preparation is between 270~ 5600pgmdependingoll different addition amocint．"／he Nghes~rate of the Se-recovery is 31．3 ． Ke y word Ganoderma，Submerged Culture ，Accumulation Se 维普资讯 http://www.cqvip.com