CN105567570B - 小蝉草菌丝体及胞外多糖液体发酵的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生物技术领域,公开了一种小蝉草菌丝体及胞外多糖液体发酵的生产方法。以一种小蝉草菌种为出发菌株,通过液体深层发酵,获得菌丝体和胞外多糖。斜面试管菌种于无菌条件下经研磨后,接入液体培养基中制备成液体菌种,再用于液体深层发酵,经过振荡培养或搅拌培养后,获得培养物,利用离心或过滤等方法分离菌丝体和培养液,可获得菌丝体(干重)5‑8 g/L。培养液经超滤或乙醇沉淀后获得胞外多糖,得率为0.5‑1.2g/L。利用以上工艺可进行小蝉草菌丝体和胞外多糖的生产,具有较高的开发价值。
Description
技术领域
本发明涉及大型真菌液体发酵培养技术领域,小蝉草(Cordyceps sobolifera)菌丝体及胞外多糖的液体发酵生产方法。
背景技术
传统医学与现代科学研究都表明,虫草拥有极高的保健作用和药用价值,具有抗菌、抗肿瘤、抗氧化、滋阴壮阳、保肝益肺和提高免疫力等功效。因而越来越受到人们的喜爱,市场需求不断扩大。虫草是一类寄生于昆虫体上的真菌与其寄主昆虫形成的虫菌复合体,分类学上隶属于子囊菌门(Ascomycota )、核菌纲(Pyenomycetes )、麦角菌科(Clavicipitaceae )、虫草属(Cordyceps)。至今为止,世界上已知的虫草有500多种,我国已知种类有130种,如:蛹虫草(C. militaris)、台湾虫草(C. formosana)、古尼虫草(C. gunnii)、凉山虫草(C. liangshanensis)、江西虫草(C. jiangxiensis)、巴恩斯虫草(C. barnesis)虫草等种类,不少种类补发现具有类似于冬虫夏草的化学成分及药理作用,可作为冬虫夏草的替代品加以开发。由于冬虫夏草生长要求严苛,子实体人工培育仍停留在试验阶段,其菌丝体可进行规模化发酵生产,但因周期长等因素,导致产品价格(百令胶囊)居高不下。目前,除了蛹虫草子实体可进行商业性规模化生产外,其他虫草种类多处于研究阶段。
小蝉草(C. sobolifera),又名小蝉花或土蝉花,根据《 证类本草》记载,小蝉草主产广东和福建,同作传统中药“蝉花”入药。由于使用习惯和资源分布等原因,小蝉草一直未被真正关注,其研究多集中在分类鉴定。幸兴球(1975)明确小蝉草和大蝉草(C. cicadae)是分类学上两个不同的种。梁宗琦(2007)在《真菌志•虫草属》中也同意这一观点。此外,该文献中对小蝉草的人工培养进行了初步的描述:在PDA上菌落生长缓慢,23oC培养56天,直径仅有25-30mm。这一培养特性明显区别于大蝉草,大蝉草在PDA上25 oC培养14天,菌落直径达80mm(刘爱英 2012)。因此,根据两者在生物学上,特别是生长速度的差异,可确定目前有关“蝉花”(部分使用C. sobolifera的学名)的报道大部分实际上为大蝉花(C. cicadae),但对小蝉草液体培养的研究未见报道。小蝉草具有与大蝉草相似的药用价值,统作“蝉花”一起收购和销用。发明人自江苏南京紫金山采集分离得一株小蝉草菌种,经形态和分子鉴定,确定其为小蝉草。本发明利用此菌种进行液体培养,获得的菌丝体可用于功能食品等开发。
发明内容
本发明的目的是提供一种小蝉草菌丝体及胞外多糖的液体培养方法。
本发明通过如下步骤来实现:
1、母种培养
将斜面菌种接种在PDA培养基上,20-28oC下暗培养20-30天,菌落直径长至4-6cm。
2、液体菌种的制备
把生长好的斜面菌种即母种(步骤1)用接种针挑出,转移至无菌的研钵中,加入少许无菌水,进行研磨,制备成菌种混悬液,再将混悬液接至一级液体培养基GPBY(葡萄糖10-20g, 蛋白胨1-5g,牛肉浸膏1-4g,酵母浸膏0.5-1g,水1000 mL, pH5.0-8.5),容器装量为20%-60%,20-28oC下,振荡培养,摇床转速为120-180r/min,培养7-10天,至菌丝球充满液体培养基,即可用作液体菌种。
3、液体培养
液体培养可采用两种方式进行,一为振荡培养,另一为搅拌培养。振荡培养方式:将以上液体菌种(步骤2)按接种量5%-15%(V/V)的比例,接种至液体培养基(同菌种液体培养基GPBY),容器装量及其他培养条件同液体菌种,培养4-7天,至菌丝球充满全部培养基。搅拌培养方式:接比例接入适量的液体菌种后,利用磁力搅拌器进行培养,培养室温度设置为20-28oC下,培养时间4-7天。
4、收集小蝉草菌丝体及胞外多糖产品
在菌丝体生物量达到最高峰时,中止培养,采用离心法或过滤法收集菌丝,菌丝(湿重)得率为70-100g/L;在40-60oC下烘干菌丝,菌丝(干重)产率5-8 g/L。离心得的上清液或过滤得的滤液直接加入适量酒精进行多糖沉淀,也可进行浓缩后再进行多糖沉淀。最后利用离心的方法收集多糖,多糖经40-50oC下烘干或冷冻干燥,得率为0.5-1.2g/L。
具体实施方式
下面结合具体实施方法对本发明进一步说明,但本发明不限于以下实施例。
实例一
1、母种培养
将斜面菌种接种在PDA培养基上,25oC下暗培养25天,菌落直径长至4-5 cm。
2、液体菌种的制备
把生长好的斜面菌种即母种用接种针挑出,转移至无菌的研钵中,按每支菌种5mL的比例加入无菌水,进行研磨,制备成菌种混悬液,再将混悬液按1%的体积比接至一级液体培养基GPBY(葡萄糖20g, 蛋白胨5g,牛肉浸膏4g,酵母浸膏1g,水1000 mL, pH6.0-6.5),容器装量为40%,25oC下,振荡培养,摇床转速为120r/min,培养10天,至菌丝球充满液体培养基,即可用作液体菌种。
3、液体培养
液体培养采用振荡培养方式进行。将以上液体菌种按接种量5%(V/V)的比例,接种至液体培养基(同菌种液体培养基GPBY),容器装量为40%,25oC下,振荡培养,摇床转速为130r/min,培养8天,菌丝球充满全部培养基。
4、收集小蝉草菌丝体及胞外多糖产品
在菌丝体生物量达到最高峰时,中止培养,采用离心法收集菌丝体,5000 r/min,离心10min,菌丝体得率为80g/L(湿重),在60oC下烘干菌丝体,菌丝体产率8 g/L(干重)。离心得的上清液进行浓缩,体积浓缩至原来的1/3时,加入4倍体积的酒精,充分搅拌混匀后,放置在4oC下,过夜,最后利用离心的方法收集多糖,多糖经冷冻干燥,得率为0.6g/L。
实例二
1、母种培养
将斜面菌种接种在PDA培养基上,20oC下暗培养30天,菌落直径长至4 cm。
2、液体菌种的制备
把生长好的斜面菌种即母种用接种针挑出,转移至无菌的研钵中,按每支菌种6mL的比例加入无菌水,进行研磨,制备成菌种混悬液,再将混悬液按5%的体积比接至液体种培养基GPBY(葡萄糖15g, 蛋白胨4g,牛肉浸膏4g,酵母浸膏0.5g,水1000 mL, pH6.0),容器装量为30%,20oC下,振荡培养,摇床转速为130r/min,培养8天,至菌丝球充满液体培养基,即可用作液体菌种。
3、液体培养
液体培养采用振荡培养方式进行。将以上液体菌种按接种量10%(V/V)的比例,接种至液体培养基(同菌种液体培养基GPBY),容器装量为60%,25oC下,进行搅拌培养,将培养容器放置在磁力搅拌器上,进行搅拌培养,培养时间4天。
4、收集小蝉草菌丝体及胞外多糖产品
在菌丝体生物量达到最高峰时,中止培养,采用过滤法收集菌丝体,利用布氏漏斗和真空泵进行,菌丝体得率为100g/L(湿重),在50oC下烘干菌丝体,菌丝体产率10 g/L(干重)。滤液进行浓缩,体积浓缩至原来的1/4时,加入3倍体积的酒精,充分搅拌混匀后,放置在4oC下,过夜,最后利用离心的方法收集多糖,多糖经冷冻干燥,得率为0.9g/L。
Claims (2)
1.一种小蝉草 (Cordyceps sobolifera) 菌丝体及胞外多糖的液体培养方法,其特征包括以下的步骤:
第一步:将小蝉草接种在PDA培养基上,20-25℃下进行暗培养,使菌落直径长至4-6cm,得到斜面菌种;
第二步:第一步得到的斜面菌种,在经灭菌的研钵里,加入适量无菌水进行研磨,接种至液体种培养基,20-28℃下振荡培养,培养7-10天,至菌丝球充满全部培养基,得到液体菌种,所述的液体种培养基pH6.0-6.5,每1000 mL培养基中含有葡萄糖10-20 g,蛋白胨1-5g,牛肉浸膏1-4 g,酵母浸膏0.5-1 g;
第三步:将第二步得到的液体菌种接种到液体培养基进行液体培养,所述的液体培养基pH5.0-8.5,每1000 mL培养基中含有葡萄糖10-20 g,蛋白胨1-5 g,牛肉浸膏1-4 g,酵母浸膏0.5-1 g,其余为水;
第四步:第三步的液体培养采用振荡培养或搅拌培养,振荡培养方式:将第二步中的液体菌种按接种量5%-15%(V/V)的比例,接种至液体培养基,100-180 r/min,培养4-7天,至菌丝球充满全部培养基,搅拌培养:按比例接入适量的液体菌种后,利用磁力搅拌器进行培养,培养室温度设置为20-28℃下,培养时间4-7天;
第五步:将第四步中的培养物进行菌丝体和培养液的分离,采用离心法或过滤法收集菌丝,湿菌丝得率为70-100 g/L;在40-60℃下烘干菌丝,干菌丝产率5-8 g/L;离心得的上清液或过滤得的滤液直接加入适量酒精进行多糖沉淀,或进行浓缩后再进行多糖沉淀,最后利用离心的方法收集多糖,多糖经40-50℃下烘干或冷冻干燥,得率为0.5-1.2 g/L。
2.根据权利要求1所述的一种小蝉草 (Cordyceps sobolifera) 菌丝体及胞外多糖的液体培养方法,其特征是第一步所述的暗培养时间是20-30天,第二步所述的振荡培养是120-180 r/min,培养时间是7-10天,第三步所述的液体培养基占容器体积分数是10%-60%,第四步所述的搅拌培养的搅拌速度是120-200 r/min。
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