灵芝菌丝体液态发酵工艺的优化
灵芝菌丝体液态发酵工艺的优化[20200408174109]
摘 要
本实验以菌丝球密度为指标探讨了转速、培养液黏度对灵芝菌丝体种子培养的影响；以菌丝球直径为指标探讨转速对菌丝体发酵培养的影响；并对菌丝球保存方式进行探讨，结果表明：在种子培养转速为180rpm时菌丝球密度较大（1759个/L）；在种子培养基中添加有机大分子增稠剂明胶，浓度为2.5g/L，在180rpm，25℃，培养7天后菌丝球密度为5714个/L；发酵培养转速为140rpm时可以得到较优质的菌丝球颗粒（大颗粒菌丝球直径0.553cm，颗粒较为紧致）；以冰封冷藏的方式保存的菌丝球在处理5天后复水，颗粒依然饱满，复水率达到98%。
*查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:灵芝液态培养转速增稠剂
目 录
1 前 言 1
1.1 灵芝简介 1
1.2 课题研究背景 2
1.3 本研究意义和目的 2
2 实验材料与方法 4
2.1 实验菌种、试剂和仪器 4
2.1.1 实验菌种 4
2.1.2 主要试剂 4
2.1.3 主要实验仪器 4
2.1.4 其他实验仪器 5
2.2 实验方法 5
2.2.1 培养基 5
2.2.2 菌种活化 6
2.2.3 种子培养 6
2.2.4 发酵培养基的不同转速对菌丝球生长结果的影响 7
2.2.5 菌丝球保存方式探究 7
3 结果与分析 8
3.1 不同转速对灵芝种子培养基的影响 8
3.2 增稠剂对种子培养基的影响 8
3.2.1 明胶不同浓度对种子培养基的影响 8
3.2.2 黄原胶不同浓度对种子培养基的影响 9
3.2.3 两种增稠剂性能对比分析 10
3.3 不同转速对灵芝发酵培养基的影响 11
3.4 灵芝菌丝球保存方法探究 11
4 结 语 13
参考文献 14
致 谢 15
1 前 言
1.1 灵芝简介
灵芝(Ganoderma Lucidun)是一种寄生于其他阔叶树根部的多孔菌科真菌，属于真菌门，担子菌纲，多孔菌目，多孔菌科，灵芝属。世界上已知约有120种，世界各地均有分布，以热带及亚热带地区较多。自然界生长的灵芝由菌丝体和子实体两部分组成，菌丝体生长在营养物中有类似绿色植物“根”的作用，它由众多的无色透明、有分隔分支、直径为1~3μm是菌丝组成。菌丝表面常分泌白色草酸钙结晶，所以菌丝体外表呈白色。子实体是菌丝体生长发育到一定阶段形成的产物，即为灵芝，代表种赤芝由菌盖和菌柄组成，菌盖形如天上云彩，呈肾形或半圆形，生长过程中由黄色渐变为红褐色，成熟的菌盖木栓化，其皮壳组织革质化，并具环状棱纹及辐射状皱纹，以表面光滑如漆者为佳品，菌盖下面呈白色，最后可变为浅褐色，菌柄侧生，质地坚硬，也有漆状光泽[1]。
灵芝主要在我国河北、山西、山东、江苏、安徽、浙江、福建、江西、湖北、湖南、广西、广东、四川、贵州、云南等省(自治区) 都有一定的分布。将灵芝作为重要的药物筛选对象在国内外均为研究的重点，并在临床治疗及抗癌、攻克心血管疾病方面有着更加深入系统的研究。近年来，国内外对灵芝进行了大量的研究，目前报道的主要有灵芝多糖、萜类化合物、核酸等多种生理活性物质[2-5]。大量试验证明，灵芝具有抗炎、抗病毒、抗肿瘤、抗衰老、抗溃疡、提高免疫力及防辐射等功效[6]。灵芝具有多方面生理活性和药理作用，并在许多的现代药理和临床研究中被证实。灵芝菌丝体内不仅含有多糖、多种氨基酸、活性肽、三萜类，还含有大量的碱基、核苷、硬脂酸，并存在着多种微量元素、苯甲酸、多种酶、酶抑制剂，以及多种生物碱等生物活性物质。不仅如此灵芝菌丝体还具备比较强的富集作用，它可以将环境中所含有的稀有元素如硒、锗、碘等元素，由无机形式转化为有机形式，不仅有利于人体对相关营养物质的吸收，这更增强了灵芝菌丝体功效[7-10]。
灵芝子实体所具有的水溶性部分有着抑制血小板凝固的作用，可以疏通血管、防止脂质沉积，在其中具有抗凝作用的有效成分为腺嘌呤核苷（40mg/1000g干子实体）。灵芝也有降血清胆固醇的作用。不仅如此灵芝多糖还具备调节血糖水平、增强免疫功能、抗肿瘤与清除自由基和凝神、镇静作用，而且灵芝里的微量元素Ge和Se还具有防癌、抗癌作用。有学者对其进行急性、亚急性和慢性试验（将灵芝的水煮液对小鼠和大鼠进行皮下、胃内、腹腔注射的方式试验），测定体重、体温、粪便、妊娠等动物生理指标，未发现明显的不良反应，动物亦无死亡现象，表明灵芝及其多糖毒性极低，可以安全食用。我国卫生部已正式将其列为具有免疫调节功能的物质。
近年来，由于对灵芝更深入的研究和人民生活水平的不断提高，除了具有较高的医用价值外，食用、观赏价值也渐渐引起研究者们的兴趣。夏至兰[9]等人曾报道，可以通过控制光照方向、空气湿度等环境因素改变灵芝的生长期，将培育成外形美观、喻意吉祥、具备很高观赏价值的菌株，可将其制作成艺术盆景，如果再配以假山、花石来不仅可以提高其观赏价值，灵芝本身价值也可成倍增长。虽然对观赏类灵芝的研究还大多只局限于某一种，但从市场要求来看，造型特异的灵芝盆景上市可以给市场带来了全新的面貌，这些具有观赏、食用和绿化、美化环境融为一体的观赏植物的问世，特别符合人们对营养、保健、观赏等多方面需求，因此，备受广大的消费者青睐，市场潜力巨大[11]。
1.2 课题研究背景
近年来，世界各地对食用菌的各方面研究正在火热的进行中。在这股洪流的带动下，我国的食用菌行业也有着显著的发展。我国地域辽阔，天然真菌资源比较丰富，可食用及药用的约1250种[12]。已发现具有抗癌活性的有184种(在某些统计中可达216种)。目前我国食用菌生产规模和技术水平都已经无法满足现行食用菌生产迅猛发展的需要。具有自主知识产权且能在实际生产中大规模应用的食用菌新品种更是凤毛麟角[13]。对此，人工培植技术革新对我国食用菌行业的发展有着关键性的作用。
由此诞生了较为先进的现代生物技术：液体发酵技术。它是指在生化反应器中，模仿自然环境，将菌株在生育过程中所必需的有机物、无机盐和一些微量元素以及其它无法细分出主要成分的营养源溶解在水中作为培养基。再将其灭菌后接入菌种，通入提供食用菌菌体呼吸代谢所需要的氧气的无菌空气并加以搅拌，控制适宜的外界条件，来进行菌丝大量培养繁殖的过程。其优点有可以进行工业化连续生产、规模大、产量高、发酵周期短、不受季节影响等方面。许多研究表明大多数的真菌液体发酵的菌丝体多糖产量远高于人工栽培的真菌。在液体发酵蜜环菌菌丝体的报导中所提取的粗多糖约为人工栽培的10倍[14]。所以，随着食用菌行业的发展，液体发酵的有点就更加凸显出来，具有相当广阔的发展前景。
1.3 本研究意义和目的
当今灵芝主要是以其子实体作为原料进行煲炖制成药膳，或将子实体研碎制茶。灵芝子实体因木质化质地较硬，不适合直接食用。而灵芝菌丝体质地较柔软，有效成分和营养价值都与子实体不相上下。现今有关灵芝菌丝体的研究大多数围绕着灵芝发酵提取物的生产，对其直接制成功能性食品的研究依然处于萌芽阶段。从培养周期方面来考虑，子实体的培养周期往往需要菌丝体培养周期的数倍之多，而且需要的空间也较菌丝体大，影响工厂化生产的效率；从风味方面来考虑，灵芝子实体带有较重的苦味，影响口感，灵芝菌丝体苦味较轻，带有独特的鲜味，将更受消费者的欢迎；从大规模生产加工方面来考虑，子实体质地较硬不便于加工，菌丝体有着柔软的质地方便加工，而且根据液体发酵技术的优点，灵芝菌丝体功能性食品较子实体来说有着更广阔的发展前景。
经过对前人的研究成果的分析发现，至今为止对灵芝菌丝体的研究方向大多是以更小、更多为目的单方面进行的。而菌丝体过小会导致加工难度增大，不利于灵芝菌丝体功能性食品制作的发展。本实验以灵芝菌丝球增大、增多为目的进行，通过调整摇床转速和在液体培养基中添加增稠剂进行实验，从而得出较有利于灵芝菌丝球生长的条件。并对菌丝球的保存方法进行一定的探究。
摘 要
本实验以菌丝球密度为指标探讨了转速、培养液黏度对灵芝菌丝体种子培养的影响；以菌丝球直径为指标探讨转速对菌丝体发酵培养的影响；并对菌丝球保存方式进行探讨，结果表明：在种子培养转速为180rpm时菌丝球密度较大（1759个/L）；在种子培养基中添加有机大分子增稠剂明胶，浓度为2.5g/L，在180rpm，25℃，培养7天后菌丝球密度为5714个/L；发酵培养转速为140rpm时可以得到较优质的菌丝球颗粒（大颗粒菌丝球直径0.553cm，颗粒较为紧致）；以冰封冷藏的方式保存的菌丝球在处理5天后复水，颗粒依然饱满，复水率达到98%。
*查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:灵芝液态培养转速增稠剂
目 录
1 前 言 1
1.1 灵芝简介 1
1.2 课题研究背景 2
1.3 本研究意义和目的 2
2 实验材料与方法 4
2.1 实验菌种、试剂和仪器 4
2.1.1 实验菌种 4
2.1.2 主要试剂 4
2.1.3 主要实验仪器 4
2.1.4 其他实验仪器 5
2.2 实验方法 5
2.2.1 培养基 5
2.2.2 菌种活化 6
2.2.3 种子培养 6
2.2.4 发酵培养基的不同转速对菌丝球生长结果的影响 7
2.2.5 菌丝球保存方式探究 7
3 结果与分析 8
3.1 不同转速对灵芝种子培养基的影响 8
3.2 增稠剂对种子培养基的影响 8
3.2.1 明胶不同浓度对种子培养基的影响 8
3.2.2 黄原胶不同浓度对种子培养基的影响 9
3.2.3 两种增稠剂性能对比分析 10
3.3 不同转速对灵芝发酵培养基的影响 11
3.4 灵芝菌丝球保存方法探究 11
4 结 语 13
参考文献 14
致 谢 15
1 前 言
1.1 灵芝简介
灵芝(Ganoderma Lucidun)是一种寄生于其他阔叶树根部的多孔菌科真菌，属于真菌门，担子菌纲，多孔菌目，多孔菌科，灵芝属。世界上已知约有120种，世界各地均有分布，以热带及亚热带地区较多。自然界生长的灵芝由菌丝体和子实体两部分组成，菌丝体生长在营养物中有类似绿色植物“根”的作用，它由众多的无色透明、有分隔分支、直径为1~3μm是菌丝组成。菌丝表面常分泌白色草酸钙结晶，所以菌丝体外表呈白色。子实体是菌丝体生长发育到一定阶段形成的产物，即为灵芝，代表种赤芝由菌盖和菌柄组成，菌盖形如天上云彩，呈肾形或半圆形，生长过程中由黄色渐变为红褐色，成熟的菌盖木栓化，其皮壳组织革质化，并具环状棱纹及辐射状皱纹，以表面光滑如漆者为佳品，菌盖下面呈白色，最后可变为浅褐色，菌柄侧生，质地坚硬，也有漆状光泽[1]。
灵芝主要在我国河北、山西、山东、江苏、安徽、浙江、福建、江西、湖北、湖南、广西、广东、四川、贵州、云南等省(自治区) 都有一定的分布。将灵芝作为重要的药物筛选对象在国内外均为研究的重点，并在临床治疗及抗癌、攻克心血管疾病方面有着更加深入系统的研究。近年来，国内外对灵芝进行了大量的研究，目前报道的主要有灵芝多糖、萜类化合物、核酸等多种生理活性物质[2-5]。大量试验证明，灵芝具有抗炎、抗病毒、抗肿瘤、抗衰老、抗溃疡、提高免疫力及防辐射等功效[6]。灵芝具有多方面生理活性和药理作用，并在许多的现代药理和临床研究中被证实。灵芝菌丝体内不仅含有多糖、多种氨基酸、活性肽、三萜类，还含有大量的碱基、核苷、硬脂酸，并存在着多种微量元素、苯甲酸、多种酶、酶抑制剂，以及多种生物碱等生物活性物质。不仅如此灵芝菌丝体还具备比较强的富集作用，它可以将环境中所含有的稀有元素如硒、锗、碘等元素，由无机形式转化为有机形式，不仅有利于人体对相关营养物质的吸收，这更增强了灵芝菌丝体功效[7-10]。
灵芝子实体所具有的水溶性部分有着抑制血小板凝固的作用，可以疏通血管、防止脂质沉积，在其中具有抗凝作用的有效成分为腺嘌呤核苷（40mg/1000g干子实体）。灵芝也有降血清胆固醇的作用。不仅如此灵芝多糖还具备调节血糖水平、增强免疫功能、抗肿瘤与清除自由基和凝神、镇静作用，而且灵芝里的微量元素Ge和Se还具有防癌、抗癌作用。有学者对其进行急性、亚急性和慢性试验（将灵芝的水煮液对小鼠和大鼠进行皮下、胃内、腹腔注射的方式试验），测定体重、体温、粪便、妊娠等动物生理指标，未发现明显的不良反应，动物亦无死亡现象，表明灵芝及其多糖毒性极低，可以安全食用。我国卫生部已正式将其列为具有免疫调节功能的物质。
近年来，由于对灵芝更深入的研究和人民生活水平的不断提高，除了具有较高的医用价值外，食用、观赏价值也渐渐引起研究者们的兴趣。夏至兰[9]等人曾报道，可以通过控制光照方向、空气湿度等环境因素改变灵芝的生长期，将培育成外形美观、喻意吉祥、具备很高观赏价值的菌株，可将其制作成艺术盆景，如果再配以假山、花石来不仅可以提高其观赏价值，灵芝本身价值也可成倍增长。虽然对观赏类灵芝的研究还大多只局限于某一种，但从市场要求来看，造型特异的灵芝盆景上市可以给市场带来了全新的面貌，这些具有观赏、食用和绿化、美化环境融为一体的观赏植物的问世，特别符合人们对营养、保健、观赏等多方面需求，因此，备受广大的消费者青睐，市场潜力巨大[11]。
1.2 课题研究背景
近年来，世界各地对食用菌的各方面研究正在火热的进行中。在这股洪流的带动下，我国的食用菌行业也有着显著的发展。我国地域辽阔，天然真菌资源比较丰富，可食用及药用的约1250种[12]。已发现具有抗癌活性的有184种(在某些统计中可达216种)。目前我国食用菌生产规模和技术水平都已经无法满足现行食用菌生产迅猛发展的需要。具有自主知识产权且能在实际生产中大规模应用的食用菌新品种更是凤毛麟角[13]。对此，人工培植技术革新对我国食用菌行业的发展有着关键性的作用。
由此诞生了较为先进的现代生物技术：液体发酵技术。它是指在生化反应器中，模仿自然环境，将菌株在生育过程中所必需的有机物、无机盐和一些微量元素以及其它无法细分出主要成分的营养源溶解在水中作为培养基。再将其灭菌后接入菌种，通入提供食用菌菌体呼吸代谢所需要的氧气的无菌空气并加以搅拌，控制适宜的外界条件，来进行菌丝大量培养繁殖的过程。其优点有可以进行工业化连续生产、规模大、产量高、发酵周期短、不受季节影响等方面。许多研究表明大多数的真菌液体发酵的菌丝体多糖产量远高于人工栽培的真菌。在液体发酵蜜环菌菌丝体的报导中所提取的粗多糖约为人工栽培的10倍[14]。所以，随着食用菌行业的发展，液体发酵的有点就更加凸显出来，具有相当广阔的发展前景。
1.3 本研究意义和目的
当今灵芝主要是以其子实体作为原料进行煲炖制成药膳，或将子实体研碎制茶。灵芝子实体因木质化质地较硬，不适合直接食用。而灵芝菌丝体质地较柔软，有效成分和营养价值都与子实体不相上下。现今有关灵芝菌丝体的研究大多数围绕着灵芝发酵提取物的生产，对其直接制成功能性食品的研究依然处于萌芽阶段。从培养周期方面来考虑，子实体的培养周期往往需要菌丝体培养周期的数倍之多，而且需要的空间也较菌丝体大，影响工厂化生产的效率；从风味方面来考虑，灵芝子实体带有较重的苦味，影响口感，灵芝菌丝体苦味较轻，带有独特的鲜味，将更受消费者的欢迎；从大规模生产加工方面来考虑，子实体质地较硬不便于加工，菌丝体有着柔软的质地方便加工，而且根据液体发酵技术的优点，灵芝菌丝体功能性食品较子实体来说有着更广阔的发展前景。
经过对前人的研究成果的分析发现，至今为止对灵芝菌丝体的研究方向大多是以更小、更多为目的单方面进行的。而菌丝体过小会导致加工难度增大，不利于灵芝菌丝体功能性食品制作的发展。本实验以灵芝菌丝球增大、增多为目的进行，通过调整摇床转速和在液体培养基中添加增稠剂进行实验，从而得出较有利于灵芝菌丝球生长的条件。并对菌丝球的保存方法进行一定的探究。
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