CN108384820B - 一种添加酪氨酸提高食药用真菌胞外多糖产量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种添加酪氨酸提高食药用真菌胞外多糖产量的方法，属于微生物发酵领域。本发明方法为在食药用真菌液体发酵培养过程中外源添加一定量的酪氨酸，提高食药用真菌胞外多糖产量25％，且可以高效、稳定地合成食药用真菌多糖，为提高食药用真菌多糖的研究提供了新的方向，也更利于工业化生产应用。

Description

一种添加酪氨酸提高食药用真菌胞外多糖产量的方法
技术领域
本发明涉及一种添加酪氨酸提高食药用真菌胞外多糖产量的方法，属于微生物发酵领域。
背景技术
食药用真菌，隶属担子菌纲或子囊菌纲，在世界分布广泛，因其具有很好的营养功能和药用价值。食药用真菌不仅味道鲜美，而且富含大量的易消化的蛋白质、碳水化合物、纤维、维生素、矿物质和抗氧化剂，有助于身体健康。食药用真菌所富含的生物活性物质，包括多糖，凝集素，内酯，萜类化合物和生物碱等，已被广泛研究与应用。作为其主要生物活性物质，多糖(PS)具有抗肿瘤、免疫调节、抗炎、止痛、抗病毒、抗氧化、降血糖和护肝作用，而且可以防止慢性辐射。其中灵芝在食药用真菌中作为一个典型的代表，多糖是灵芝主要的生物活性物质之一，具有免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、降血糖、保护肝脏等活性。这些生物活性也使得灵芝多糖在食品、医药、化妆品等领域具有巨大的应用潜力。
目前，通过液体深层发酵技术培养食药用真菌已经成为获取食药用真菌多糖的主要发酵方式，相较于固态发酵，其发酵周期短，提取成本降低，但是，其多糖产量相对较低，如何大幅提高食药用真菌多糖的发酵产量，以进一步降低生产成本，以实现在上述领域的广泛应用已成为食药用真菌液体发酵急需解决的问题。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种提高食药用真菌胞外多糖产量的方法，是在真菌发酵初始时或发酵过程中加入酪氨酸。
在本发明的一种实施方式中，所述真菌为食药用真菌。
在本发明的一种实施方式中，所述食药用真菌包括但不限于灵芝、木耳、香菇、猪苓、银耳、灰树花、茯苓、云芝、猴头菇、冬虫夏草及其常见的生物分类学上亲缘关系相近或性状相近的食药用真菌子实体或菌丝体。
在本发明的一种实施方式中，所述真菌包括但不限于灵芝(Ganoderma lucidum)、阿魏蘑(Pleurotusferulae)、秀珍菇(Pleurotusgeesteranus)、灰树花(Griflolafrondosa)。
在本发明的一种实施方式中，所述方法是在发酵0～96h添加酪氨酸。
在本发明的一种实施方式中，所述酪氨酸的终浓度为0.1～3g/L。
在本发明的一种实施方式中，所述方法是将真菌接种至发酵培养基中，向发酵培养基中添加酪氨酸。
在本发明的一种实施方式中，所述发酵培养基为食药用真菌常用液体发酵培养基。例如，每L含有葡萄糖30g，胰蛋白胨1g，酵母粉5g，磷酸二氢钾1g，七水硫酸镁1g，维生素B10.1g，自然pH。
本发明的第二个目的是提供一种真菌胞外多糖的生产方法，所述方法是将真菌接种至发酵培养基中，在真菌发酵初始时或发酵过程向发酵培养基中加入酪氨酸，于25～33℃，150～200r·min-1发酵5～7d。
在本发明的一种实施方式中，按3～6g湿重菌丝体/L培养基的接种量进行接种。
本发明还提供所述方法在制备含有胞外多糖的产品方面的应用。
有益效果：本发明在发酵过程中通过添加酪氨酸，在不增加原有发酵周期的基础上，显著提高了食药用真菌胞外多糖产量，最大提高幅度达25％以上，大大降低了食药用真菌多糖的生产成本，有利于工业化生产和产品应用。
具体实施方式
多糖提取：取100mL发酵液滤液，加4倍的95％酒精，搅拌20min，4000r·min-1离心5min，去除蛋白，上清液加2.25倍95％酒精，搅拌20min后，于4℃静置过夜。溶液经10000r·min-1离心5min，去上清，沉淀加30mL蒸馏水振荡溶解，10000r·min-1离心10min，清液即为水溶性多糖的溶液。
多糖测定：测定多糖的含量，采用苯酚硫酸法，测定体系为2mL的样品溶液，1mL的6％的苯酚，5mL的浓硫酸。冷却后在490nm的波长下测定OD值。
实施例1
灵芝种子培养：取0.5cm2大小的菌块，接种到装液量80mL/250mL三角瓶的种子培养基中，150r·min-1、30℃培养7d。
灵芝发酵培养：500mL三角瓶中加入150mL发酵培养基，115℃灭菌20分钟。接种量为0.5g湿重灵芝菌丝体，150r·min-1、30℃培养7d。
所述种子与发酵培养基每L含有葡萄糖30g，胰蛋白胨1g，酵母粉5g，磷酸二氢钾1g，七水硫酸镁1g，维生素B10.1g，自然pH。
发酵过程中，测定灵芝胞外多糖的产量。结果显示，灵芝多糖的产量为0.300g/L。
实施例2
培养基和培养方法同实施例1，区别在于，0h在发酵培养基中添加酪氨酸，使其终浓度为0.1g/L。发酵过程中，测定灵芝胞外多糖的产量。结果显示，灵芝多糖的产量为0.330g/L，相对于实施例1提高了10％。
实施例3
培养基和培养方法同实施例1，区别在于，0h在发酵培养基中添加酪氨酸，使其终浓度为3g/L。发酵过程中，测定灵芝胞外多糖的产量。结果显示，灵芝多糖的产量为0.345g/L，相对于实施例1提高了15％。
实施例4
培养基和培养方法同实施例1，区别在于，0h在发酵培养基中添加酪氨酸，使其终浓度为1g/L。发酵过程中，测定灵芝胞外多糖的产量。结果显示，灵芝多糖的产量为0.366g/L，相对于实施例1提高了22％。
实施例5
培养基和培养方法同实施例1，区别在于，在发酵48h时添加酪氨酸。使其终浓度为0.5g/L。发酵过程中，测定灵芝胞外多糖的产量。结果显示，灵芝多糖的产量为0.375g/L，相对于实施例1提高了25％。
实施例6
培养基和培养方法同实施例1，区别在于，在发酵96h时添加酪氨酸。使其终浓度为2.5g/L。发酵过程中，测定灵芝胞外多糖的产量。结果显示，灵芝多糖的产量为0.351g/L，相对于实施例1提高了17％。
实施例7
灵芝种子培养：取0.5cm2大小的菌块，接种到装液量80mL/250mL三角瓶的种子培养基中，150r·min-1、30℃培养7d。
灵芝发酵培养：500mL三角瓶中加入150mL发酵培养基，115℃灭菌20分钟。接种量为0.5g湿重灵芝菌丝体，150r·min-1、30℃培养7d。
所述种子与发酵培养基每L含有葡萄糖20g，玉米粉10g，麸皮10g，磷酸二氢钾3g，七水硫酸镁2g，自然pH。
发酵过程中，测定胞外多糖的产量。结果显示，灵芝多糖的产量为0.325g/L。
实施例8
培养基和培养方法同实施例7，区别在于，0h在发酵培养基中添加酪氨酸，使其终浓度为1g/L。发酵过程中，测定灵芝胞外多糖的产量。结果显示，灵芝多糖的产量为0.387g/L，相对于实施例7提高了19％。
实施例9
灵芝种子培养：取0.5cm2大小的菌块，接种到装液量80mL/250mL三角瓶的种子培养基中，150r·min-1、30℃培养7d。
灵芝发酵培养：5L发酵罐中加入3L发酵培养基，115℃灭菌20分钟。接种量为10g湿重灵芝菌丝体，150r·min-1，通气量为1.5L·min-1，30℃培养7d。
所述种子与发酵培养基每L含有葡萄糖20g，玉米粉10g，麸皮10g，磷酸二氢钾3g，七水硫酸镁2g，自然pH。
在24～96小时的发酵过程中连续流加酪氨酸，使其终浓度为1g/L。发酵过程中，测定灵芝胞外多糖的产量。结果显示，灵芝多糖的产量为0.406g/L，相对于实施例7提高了25％。
实施例10
阿魏蘑种子培养：取0.5cm2大小的菌块，接种到装液量80mL/250mL三角瓶的种子培养基中，150r·min-1、28℃培养7d。
阿魏蘑发酵培养：500mL三角瓶中加入150mL发酵培养基，115℃灭菌20分钟。接种量为0.5g湿重菌丝体，150r·min-1、28℃培养7d。
所述种子与发酵培养基每L含有葡萄糖30g，胰蛋白胨1g，酵母粉5g，磷酸二氢钾1g，七水硫酸镁1g，维生素B10.1g，自然pH。
发酵过程中，测定阿魏蘑胞外多糖的产量，结果显示，阿魏蘑胞外多糖的产量为0.250g/L。
实施例11
培养基和培养方法同实施例10，区别在于，实验菌株选用阿魏蘑，而且0h在发酵培养基中添加酪氨酸，使其终浓度为1g/L。发酵过程中，测定阿魏蘑胞外多糖的产量，结果显示，阿魏蘑胞外多糖的产量为0.280g/L，相对于实施例10提高了12％。
实施例12
培养基和培养方法同实施例10，区别在于，实验菌株选用秀珍菇。发酵过程中，测定秀珍菇胞外多糖的产量，结果显示，秀珍菇胞外多糖的产量为0.270g/L。
实施例13
培养基和培养方法同实施例10，区别在于，实验菌株选用秀珍菇，而且0h在发酵培养基中添加酪氨酸，使其终浓度为2g/L。发酵过程中，测定秀珍菇胞外多糖的产量，结果显示，秀珍菇胞外多糖的产量为0.319g/L，相对于实施例12提高了18％。
实施例14
培养基和培养方法同实施例10，区别在于，实验菌株选用灰树花。发酵过程中，测定灰树花胞外多糖的产量，结果显示，灰树花胞外多糖的产量为0.180g/L。
实施例15
培养基和培养方法同实施例10，区别在于，实验菌株选用灰树花，而且0h在发酵培养基中添加酪氨酸，使其终浓度为2.5g/L。发酵过程中，测定灰树花胞外多糖的产量，结果显示，灰树花胞外多糖的产量为0.198g/L，相对于实施例14提高了10％。
实施例16
采用与实施例1～15相同的策略，分别在木耳、香菇、猪苓、银耳、茯苓、云芝、猴头菇、冬虫夏草等食药用真菌的发酵过程中添加苯丙氨酸，结果显示，胞外多糖的产量具有不同程度的提高。
对照例1
按照实施例1相同的方式，区别在于，向培养基中加入终浓度1g/L的氨基酸，测定胞外多糖产量，结果如下表所示。
表1添加不同氨基酸后的胞外多糖产量变化
Figure BDA0001566726360000051
注：“-”表示产量降低。
本申请所指的食药用真菌不局限于现阶段为人们所知食药用产胞外多糖的真菌，与已知的食药用真菌存在相似性的已知或未知种属的真菌皆适用于本申请的方法，并能够达到胞外多糖产量提高的近似效果。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (5)

1.一种真菌胞外多糖的生产方法，其特征在于，将真菌接种至发酵培养基中，在真菌发酵初始时或发酵过程向发酵培养基中加入酪氨酸；所述真菌为灵芝(Ganoderma lucidum)、阿魏蘑(Pleurotus ferulae)、秀珍菇(Pleurotus geesteranus)或灰树花(Griflolafrondosa)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酪氨酸通过分批补加或连续流加的方式加入。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法是在发酵0～96h添加终浓度为0.1～3g/L的酪氨酸，于25～33℃，150～200r·min-1发酵5～7d。
4.根据权利要求1～3任一所述的方法，其特征在于，按3～6g湿重菌丝体/L培养基的接种量进行接种。
5.权利要求1～4任一所述方法在制备含有胞外多糖的产品方面的应用。
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