CN111304092B - 一种提升桑黄固体发酵生长速度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提升桑黄固体发酵生长速度的方法，通过向桑黄固体发酵培养基中添加保水剂和桑叶进行桑黄固体发酵以促进桑黄生长。通过添加保水剂和桑叶发挥共同增效作用促进桑黄生长速度的提升。本发明所述的方法可显著提高桑黄生长速度和减少基质内水分的损耗，增大毛管水比例的同时减小游离水的比例。具有食品级安全，成本低，无污染，方法简单，易实现工业化生产等优点，从而为工业化经济生产桑黄奠定基础。

Description

一种提升桑黄固体发酵生长速度的方法
技术领域
本发明涉及一种向培养基中添加保水剂和桑源性物质桑叶进行固体发酵提升桑黄生长速度的方法，具体为在桑黄生长的棉籽壳培养基中，接种前通过添加保水剂和桑叶发挥共同增效作用以促进桑黄生长速度的提升。
相关背景
桑黄(Phellinus igniarus)是一种珍贵的多年生大型药用真菌，具有增强机体免疫力、抑制肿瘤细胞生长和转移等功效，尤其是桑黄粉桑黄多糖、黄酮类物质、三萜类化合物能提高肝组织中超氧化物歧化酶活性，降低血清转氨酶水平，具有显著的保肝、护肝、抗肝纤维化作用。在国内和国际上掀起了一轮服用和应用桑黄的高潮，桑黄的保健品也逐渐兴起，市场对桑黄的需求量因此逐年增加。但由于过度采摘，野生的桑黄资源越来越稀缺。近几年来，尝试人工栽培桑黄的成功创业者越来越多，已在2016年成功培育出人工栽培品种。但是桑黄的工业生产还存在一些问题，比较突出的问题包括桑黄生长周期长，培育2-3年才可达到最高有效成分，且培育过程中容易缺水。如何缩短桑黄的生长时间、提高培养速度成为目前桑黄人工工业生产方向必须攻克的难关。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提升桑黄固体发酵生长速度的方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种提升桑黄固体发酵生长速度的方法，通过向桑黄固体发酵培养基中添加保水剂和桑叶进行桑黄固体发酵以促进桑黄生长。所述的保水剂和桑叶在提升桑黄固体发酵生长速度中发挥协同增效作用。
作为一种优选技术方案：按重量百分含量计，所述桑叶的添加量为桑黄固体发酵培养基的0.25％-5.25％；所述保水剂的添加量为桑黄固体发酵培养基的0.5‰-15‰。进一步优选的：所述桑叶的添加量为桑黄固体发酵培养基的0.25％-1.25％；所述保水剂的添加量为桑黄固体发酵培养基的1‰-5‰；最优选的：所述桑叶的添加量为桑黄固体发酵培养基的0.25％；所述保水剂的添加量为桑黄固体发酵培养基的2‰。
上述的方法的具体操作为：将桑黄接种于均匀添加有保水剂和桑叶的桑黄固体发酵培养基中，进行固体发酵，发酵时间为24～40天，优选为36天。
所述的桑叶烘干研磨成粉后加入桑黄固体发酵培养基中。
进一步优选的：所述的桑黄固体发酵培养基为棉籽壳培养基，按重量百分含量计，所述棉籽壳培养基的干物质占比为40％，水分占比为60％；所述的干物质中包括棉籽壳77％，麸皮16％，玉米粉5％，石膏粉1.5％，七水合硫酸镁0.2％和磷酸二氢钾0.3％。
本发明的提升桑黄固体发酵过程中生长速度的方法，将桑黄接种于均匀添加保水剂和桑叶的棉籽壳培养基中，保水剂和桑叶发挥共同增效作用促进生长。所使用的保水剂和桑叶安全无污染，且价格低廉，可显著促进桑黄生长。
本发明的有益效果
低场核磁共振测得自由度最高组分的水为游离水，是固态发酵中不利于微生物生长的水分，比例较低可以促进桑黄生长；测得自由度次高组分的水为毛管水，是固态发酵中最主要的微生物可利用水，比例较高可以促进桑黄生长。根据低场核磁共振得到的反演图谱，水分峰积分面积计算方法为水分相对含量与反应持续时长的乘积。
与常规培养方法相比本发明方法可使固体发酵桑黄生长速度达到3.05mm/d。发酵时间达36天后游离水峰积分面积下降78.12，毛管水比例为82.78％，游离水比例为1.01％；相对于常规操作时桑黄生长速度2.34mm/d，发酵时间达36天后游离水峰积分面积下降83.51，毛管水比例为79.66％，游离水比例为1.48％。经对比，桑黄生长速度提高了30.3％，水分损耗减少了6.5％，毛管水比例增加3.9％，游离水比例减小31.8％。
本发明可显著提升桑黄生长速度，减少固体发酵时基质内水分的损耗量，增大毛管水比例，减小游离水比例，且安全可靠，方法简单，成本低廉。
具体实施方式
下面结合实例对本发明做进一步详细说明：
实施例一
1.摘取桑叶，用剪刀剪去脉序后剪碎，放入70℃烘箱中，一天后取出并研磨成粉。
2.配置棉籽壳培养基，按重量百分含量计，干物质占比40％，水分占比60％。按重量百分含量计，干物质中包括棉籽壳77％，麸皮16％，玉米粉5％，石膏粉1.5％，七水合硫酸镁0.2％和磷酸二氢钾0.3％。
3.在灭菌前向培养基中均匀加入不同量的桑叶和不同量保水剂的组合，其中桑叶添加量分别为0.25％，0.50％，0.75％，1.00％和1.25％，保水剂的添加量分别为1‰，2‰，3‰，4‰和5‰，灭菌条件为121℃2小时。其中保水剂为上海翔保商贸有限公司聚丙烯酸钾聚合物型保水剂。以不添加桑叶和保水剂的棉籽壳培养基为对照组。
4.无菌操作将桑黄接种于棉籽壳培养基中，使其与基质充分接触，在30℃避光环境下培养，进行24天固体发酵。
5.观察测量桑黄生长速度，筛选出最适桑叶添加量和保水剂添加量，检测结果见表1-1和表1-2。与比较例相比速度明显增加，增加的比例见表1-3。
实施例二
1.按照实施例1的方法配置棉籽壳培养基，在灭菌前向培养基中加入不同物质，分别为2‰保水剂、0.25％桑叶、2‰保水剂和0.25％桑叶，灭菌条件为121℃ 2小时。以不添加桑叶和保水剂的棉籽壳培养基为对照组。
2.无菌操作将CYM培养基中桑黄接种于棉籽壳培养基中，使其与基质充分接触，在30℃避光环境下培养。
3.观察测量桑黄生长速度，比较各处理组间桑黄生长速度差异情况。
4.于不同处理的桑黄生长的第12天、第24天和第36天进行低场核磁共振试验。利用低场核磁共振可以测量出基质内不同类型水分的含量及百分比，具体操作为先利用标准油样通过FID脉冲试验，寻找核磁共振的中心频率及脉冲宽度。本试验设置的参数值为：射频信号频率主值SF1＝12MHz，射频90,脉冲脉宽P1＝7.6μs，射频180,脉冲脉宽P2＝11.8μs。修改参数设置进行测定棉籽壳驰豫特性：rfd＝0.08,tw＝800nech＝3200。测量各处理组不同类型水分峰所占比例以及游离水峰积分面积的变化，比较各处理组在桑黄固体发酵过程36天中基质内各类型水分间比例以及水分损耗情况。
5.各处理组桑黄固体发酵过程中基质内水分的损耗情况见表2。考虑到生长速度指标，水分损耗量与比较例相比降低，降低的比例见表2。
6.各处理组在桑黄固体发酵过程基质内各类型水分间比例情况见表3。毛管水含量增加，游离水比例降低，毛管水增加的比例和游离水降低的比例见表3。
比较例
1.按照实施例1的培养基配方，在灭菌前向培养基中均匀加入不同浓度的桑叶或不同浓度保水剂，其中桑叶浓度分别为0.25％，0.50％，0.75％，1.00％和1.25％，保水剂的浓度分别为1‰，2‰，3‰，4‰和5‰，灭菌条件为121℃ 2小时。
2.观察测量桑黄生长速度，对照组桑黄生长速度为2.34mm/d，结果见表1-1。
3.按照实施例2的参数设置参数，对照组36天内游离水峰积分面积减少83.51，结果见表2。
4.按照实施例2的参数设置参数，测量各处理组不同类型水分峰所占比例，对照组毛管水比例为79.66％，游离水比例为1.48％，结果见表3。
表1-1不同桑叶添加量对桑黄生长速度的影响
添加量 桑黄生长速度mm/d 桑黄生长速度提高百分比(较对照组)％
0 2.34 -
0.25％ 2.78 18.8
0.50％ 2.63 12.4
0.75％ 2.52 7.7
1.00％ 2.41 2.3
1.25％ 2.32 -0.9
表1-2不同保水剂添加量对桑黄生长速度的影响
添加量 桑黄生长速度mm/d 桑黄生长速度提高百分比(较对照组)％
0 2.34 -
1‰ 2.47 5.6
2‰ 2.76 17.9
3‰ 2.52 7.9
4‰ 2.44 4.3
5‰ 2.31 -1.3
表1-3不同处理对桑黄生长速度的影响
Figure BDA0002316083600000041
表2不同处理对桑黄生长速度和基质水分损耗程度的影响
Figure BDA0002316083600000042
表3不同处理对桑黄基质水分比例的影响
Figure BDA0002316083600000043
Figure BDA0002316083600000051
试验证明，添加2‰保水剂和0.25％桑叶可以发挥共同增效作用显著提升桑黄固体发酵时生长速度；提升桑黄对水分的利用率，减少桑黄在生长发育过程中水分的损耗；同时基质中毛管水作为固态发酵中最主要的微生物利用水，比例最大利于桑黄吸收利用；游离水作为固态发酵中微生物生长的抑制性水分，比例最小对桑黄生长的抑制作用效果最小。叠加处理相较于单因素处理可以在有效增大毛管水比例的同时减小游离水的比例。
*添加桑叶拥有显著高于对照组的生长速度，通过计算生长速度比：0.278/0.234＝1.19大于耗水比87.13/83.51＝1.04，以高耗水量为代价换取更快的生长速度，也是促进桑黄生长，提高水分利用率的表现。

Claims (5)

1.一种提升桑黄固体发酵生长速度的方法，其特征在于：通过向桑黄固体发酵培养基中添加保水剂和桑叶进行桑黄固体发酵以促进桑黄生长；
按重量百分含量计，所述桑叶的添加量为桑黄固体发酵培养基的0.25%-1.00%；所述保水剂的添加量为桑黄固体发酵培养基的1‰-4‰；所述的保水剂为聚丙烯酸钾聚合物型保水剂；
所述的桑叶烘干研磨成粉后加入桑黄固体发酵培养基中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述桑叶的添加量为桑黄固体发酵培养基的0.25%；所述保水剂的添加量为桑黄固体发酵培养基的2‰。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：将桑黄接种于均匀添加有保水剂和桑叶的桑黄固体发酵培养基中，进行固体发酵，发酵时间为24~40天。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述的发酵时间为36天。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述的桑黄固体发酵培养基为棉籽壳培养基，按重量百分含量计，所述棉籽壳培养基的干物质占比为40%，水分占比为60%；所述的干物质中包括棉籽壳77%，麸皮16%，玉米粉5%，石膏粉1.5%，七水合硫酸镁0.2%和磷酸二氢钾0.3%。
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