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桦褐孔菌胞外多糖液体深层发酵及木质纤维素促进产糖效果的研究

陈辉

   桦褐孔菌(Inonotus obliquus)是一种珍稀食药用真菌,其子实体和发酵菌丝体中含有多种生物活性物质,具有广泛的开发应用价值。桦褐孔菌多糖是桦褐孔菌含有的重要生物活性物质,具有对多种氧化活性自由基的清除和免疫调节、抗肿瘤、抗衰老、降血糖等活性。本论文的研究目的是建立桦褐孔菌液体深层发酵活性胞外多糖的培养体系。首先研究了在发酵基础培养基基础上桦褐孔菌液体深层发酵的特性。进一步利用统计学方法,以发酵胞外多糖的羟基自由基清除活性为指标优化液体发酵培养基,在此基础上加入木质纤维素作为发酵后续碳源,明确了桦褐孔菌在液体发酵过程中对纤维素、半纤维素和木质素的降解可提高发酵胞外多糖产量和多糖对羟基自由基的清除活性。而且木质纤维素培养基来源的桦褐孔菌发酵胞外多糖具有最强的清除超氧自由基和抑制脂质过氧化的活性。该培养体系获得的发酵胞外多糖为β构型,由甘露糖(46.65%)、葡萄糖(11.39%)、半乳糖(35.10%)和少量的鼠李糖(2.98%)、阿拉伯糖(2.07%)和木糖(0.91%)组成。 1.对桦褐孔菌菌株(Inonotus obliquus CBS 314.39)的原始菌种进行活化纯培养。对Mea平板菌落,菌丝形态进行观察,并按照真菌保藏方法保藏。在发酵基础培养基的基础上研究了生物量、还原糖、发酵总糖等各项发酵参数的变化,确定发酵周期9天。 2.利用统计方法对桦褐孔菌液体发酵培养基进行了优化,确定了培养基组分及各组分的浓度。首先利用单因素试验确定了玉米粉和蛋白胨为最优碳氮源,再次用部分因子试验设计,筛选出了玉米粉、蛋白胨及KH_2PO_4对发酵胞外多糖的羟基自由基清除活性有显著性影响,然后用响应面法对筛选出的主要因子进行优化,并最终确定了经过优化的培养基的组成(% w/v):玉米粉,5.30;蛋白胨,0.32;KH_2PO_4,0.26;MgSO_4, 0.15; CaCl_2,0.01。优化培养基后,桦褐孔菌发酵胞外多糖的羟基自由基清除率达到了49.4%,比发酵基础培养基和单因素优化培养基分别提高了385%和39%。 3.重点研究了木质纤维素对桦褐孔菌发酵胞外多糖产量和羟基自由基清除活性的促进作用。实验结果表明,木质纤维素的加入显著提高了桦褐孔菌发酵胞外多糖的产量,使多糖的产量由无木质纤维素发酵基础培养基的1.09g/L提高到1.37g/L,同时使发酵胞外多糖的最高羟基自由基清除率由无木质纤维素培养基的72.3%提高到82.7%。 4.比较研究了三种液体发酵培养基来源(基础培养基、加木质纤维素培养基、木质纤维素+硫脲培养基)的胞外多糖的红外光谱性质和单糖组成。结果表明所得三种多糖的苷键为β构型,主要由甘露糖、葡萄糖、半乳糖和少量的鼠李糖、阿拉伯糖和木糖组成,但三种来源多糖中相同组成单糖所占的比例不同。对超氧自由基的清除活性和对小鼠肝脏自发脂质过氧化的抑制作用,木质纤维素培养基来源的桦褐孔菌发酵胞外多糖的活性最高,木质纤维素+硫脲发酵培养基来源的多糖活性次之,无木质纤维素发酵基础培养基来源的多糖活性最低。……   
[关键词]:桦褐孔菌;胞外多糖;响应面法;木质纤维素;抗氧化活性
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:浙江理工大学2010年