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灵芝发酵覆盆子生产总黄酮的培养基优化研究



全 文 :北方园艺2013(15):169~171 ·食用菌·
作者简介:朱会霞(1977-),女,河北景县人,博士,副教授,现主要
从事发酵工程和食品等方面的研究工作。
收稿日期:2013-04-15
灵芝发酵覆盆子生产总黄酮的培养基优化研究
朱 会 霞
(衡水学院,河北 衡水053000)
  摘 要:以灵芝和覆盆子为试材,通过L18(37)正交实验设计对灵芝发酵生产覆盆子黄酮基础
培养基进行了优化研究。结果表明:灵芝发酵生产覆盆子黄酮的基础培养基组合为葡萄糖
20g/L,黄豆粉15g/L,玉米粉50g/L,酵母膏1.0g/L,KH2PO40.9g/L,MgSO4·7H2O 0.2g/L,
VB10.01g/L,此培养基条件下,灵芝发酵覆盆子后黄酮含量达到4.58mg/g,与对照组(不接种灵
芝)相比含量提高96.57%。
关键词:灵芝;覆盆子;黄酮
中图分类号:S 567.3+1 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2013)15-0169-03
  覆盆子(Rubus idaeus L.)属蔷薇科悬钩子属木本植
物。覆盆子果实是一种聚合果,为药食两用果实,富含
有黄酮、多糖、粗三萜等功能性物质。因此,覆盆子具有
抗衰老、调节生殖系统、促进细胞免疫机能、减肥之功
效,有助阳缩尿、补肾固精功能,用于治疗阳萎、肾虚遗
精、尿频和遗尿等病症,因此,覆盆子具有很强的药用及
保健作用[1]。覆盆子黄酮类化合物是覆盆子代谢过程
中产生的重要天然有机化合物,是覆盆子中主要活性成
分之一,具有抗氧化、抑菌消炎、消除自由基、抗过敏、抗
感染、抗突变、抗肿瘤[2]等生理活性,且毒性较低,因此可
用作食品、化妆品的天然添加剂。
灵芝具有繁殖力强,易于深层发酵培养,且在深层
发酵培养过程中会有多种酶系产生,有利于果胶、木质
素等分解,有利于覆盆子中有效成分的溶出。该试验对
灵芝发酵生产覆盆子黄酮工艺进行了研究,以期为提高
覆盆子黄酮提出率及覆盆子黄酮的进一步应用提供
依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
灵芝斜面菌丝体:衡水学院生命科学系微生物实验
室保藏。
覆盆子干果(一级品,购于衡水市中医院药店)净制
粉碎过40目筛,50℃烘干备用。样品成分分析中所用化
学试剂均为分析纯或生化试剂。
培养基[3]:斜面培养基:马铃薯200.0g/L、葡萄
20.0g/L、MgSO4·7H2O 1.5g/L、KH2PO43.0g/L、
VB10.01g/L、琼脂20.0g/L、20%的土豆汁配制。种子
培养基:葡萄糖30.0g/L、黄豆粉10.0g/L、酵母膏
1.0g/L MgSO4·7H2O 0.5g/L、KH2PO41.0g/L、VB1
0.01g/L、pH 6.0,蒸馏水配制。发酵培养基:碳源为葡
萄糖3.6%、氮源为蛋白胨0.4%、pH 6.0、酵母膏0.2%、
KH2PO40.1%、MgSO4·7H2O 0.05%、VB10.005%。
1.2 试验方法
1.2.1 种子液的培养 从28℃培养6d的斜面上用接
种钩切1cm2带培养基的菌体转入装有150mL种子培
养基的500mL三角瓶中,26℃150r/min培养3d[4]。
1.2.2 发酵培养 将种子以一定的接种量,接入装有一
定量培养基的500mL三角瓶中,在26℃振荡培养6d。
1.2.3 灵芝发酵覆盆子黄酮培养条件 将灵芝真菌按
照5%的接种量接种到摇瓶培养基中,培养温度
26℃,摇床转速100r/min,培养时间168h,覆盆子添
加量100g/L,以不接种灵芝菌为对照[6]。
1.2.4 灵芝发酵覆盆子黄酮培养基优化设计 选用葡
萄糖、玉米粉、豆粉、酵母膏、KH2PO4、MgSO4·7H2O、
VB1为因素,各取3水平,进行L18(37)正交实验,因素及
水平见表1。500mL三角瓶中装液量为150mL,10%的
接种量,26℃150r/min,培养6d进行检测。
表1 L18(37)正交实验因素及水平
  Table 1 Factors and levels of L18(37)orthogonal test  g/L
水平
因素
A葡萄糖
/g·L-1

豆粉

玉米粉

酵母膏

KH2PO4

MgSO4

VB1
1  10  10  30  0.5  0.5  0.2  0.01
2  20  15  40  1.0  0.7  0.4  0.03
3  30  20  50  1.5  0.9  0.6  0.05
1.3 项目测定
总黄酮含量的测定参照孙金旭等[5]的方法。
2 结果与分析
2.1 灵芝发酵覆盆子黄酮最佳时间的确定
由图1可知,对照组黄酮随振荡时间的延长,培养
液中的总黄酮含量不断增加,在0~96h的过程中,总
961
·食用菌· 北方园艺2013(15):169~171
黄酮含量增幅较大,由0mg/g上升到2.21mg/g,增
幅效率为0.023mg·g-1·h-1,之后96~168h,覆盆
子总黄酮含量虽有增幅,但增幅幅度较小,增辐效率为
0.0017mg·g-1·h-1,168h振荡后,覆盆子黄酮的最大
含量为2.33mg/g。灵芝发酵覆盆子黄酮的最大含量提
取时间为120h,此时,黄酮含量为4.11mg/g,相对于对
照组最大含量提高76.39%。
图1 灵芝发酵时间对覆盆子黄酮产量的影响
Fig.1 Efect of Ganodermafermentation time on
the extraction eficiency of Rasspberrytotal flavonoids
2.2 培养基筛选正交实验结果与分析
由表2、3可以看出,葡萄糖、黄豆粉、玉米粉对灵芝
发酵生产覆盆子黄酮影响显著,而酵母膏、KH2PO4、
    表2 L18(37)正交实验结果
  Table 2 Results of L18(37)orthogonal test
水平

葡萄糖

黄豆粉

玉米粉

酵母膏

KH2PO4

MgSO4

VB1
黄酮含量
/mg·g-1
1  1  1  1  1  1  1  1  2.18
2  1  2  2  2  2  2  2  3.05
3  1  3  3  3  3  3  3  3.15
4  2  1  1  2  2  3  3  2.88
5  2  2  2  3  3  1  1  4.12
6  2  3  3  1  1  2  2  3.77
7  3  1  2  1  3  2  3  2.65
8  3  2  3  2  1  3  1  3.88
9  3  3  1  3  2  1  2  3.13
10  1  1  3  3  2  2  1  2.77
11  1  2  1  1  3  3  2  2.83
12  1  3  2  2  1  1  3  3.71
13  2  1  2  3  1  3  2  3.66
14  2  2  3  1  2  1  3  4.52
15  2  3  1  2  3  2  1  4.21
16  3  1  3  2  3  1  2  3.77
17  3  2  1  3  1  2  3  3.26
18  3  3  2  1  2  3  1  3.55
K1 2.948  2.985  3.082  3.250  3.410  3.572  3.452
K2 3.860  3.610  3.457  3.583  3.317  3.285  3.368
K3 3.373  3.587  3.643  3.348  3.455  3.325  3.362
R  0.912  0.625  0.561  0.333  0.138  0.287  0.090
MgSO4、VB1的影响不显著,按照培养基成分的影响主
次顺序为:葡萄糖>黄豆粉>玉米粉>酵母膏>
MgSO4>KH2PO4>VB1,比较7个因素不同水平下的总
和,发现A2B2C3D2E3F1G1条件下覆盆子黄酮产量最高,
在此条件下进行验证试验,覆盆子黄酮产量为
4.58mg/g高于正交实验中的最高值,由此确定灵芝发
酵生产覆盆子黄酮的适宜培养基条件为:葡萄糖
20g/L,黄豆粉15g/L,玉米粉50g/L,酵母膏1.0g/L,
KH2PO40.9g/L,MgSO4·7H2O 0.2g/L,VB10.01g/L。
表3 培养基优化L18(37)正交实验方差分析
  Table 3 Significant analysis about
the efect of L18(37)orthogonal test
因素 偏差平方和 自由度 F比 F临界值 显著性
葡萄糖 2.497  2  83.233  19.000 *
黄豆粉 1.506  2  50.200  19.000 *
玉米粉 0.982  2  32.733  19.000 *
酵母膏 0.352  2  11.733  19.000
KH2PO4 0.060  2  2.000  19.000
MgSO4 0.289  2  9.633  19.000
VB1 0.030  2  1.000  19.000
误差 0.03  2
3 结论
该研究对灵芝发酵生产覆盆子黄酮的工艺进行了研
究,通过比较不同发酵时间覆盆子黄酮含量,得出最佳的
发酵时间为120h;通过L18(37)正交实验设计对灵芝发酵
生产覆盆子黄酮基础培养基进行了优化研究,结果得出灵
芝发酵生产覆盆子黄酮的基础培养基组合为:葡萄糖
20g/L,黄豆粉15g/L,玉米粉50g/L,酵母膏1.0g/L,
KH2PO40.9g/L,MgSO4·7H2O 0.2g/L,VB10.01g/L;
在上述培养基条件下,灵芝发酵覆盆子后黄酮含量达到
4.58mg/g,与对照组(不接种灵芝)相比含量提
高96.57%。
参考文献
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[2] Kazuhiro O.Labdane type diterpene glycosides from rubus foliolosus
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[4] 朱会霞,孙金旭.灵芝真菌摇瓶发酵条件优化研究[J].中国酿造,
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[5] 孙金旭,朱会霞.超声波提取覆盆子干果黄酮工艺研究[J].中国酿
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[J].食品科学,2012,33(3):212-215.
Study on Optimization of Medium for Total Flavnoids Production from
Rubus idaeus L.by GanodermaFermentation
ZHU Hui-xia
(Hengshui Colege,Hengshui,Hebei 053000)
071
北方园艺2013(15):171 植物·园林花卉·
第一作者简介:陈惠瑜(1963-),女,农艺师,研究方向为作物栽培。
E-mail:tangyipei@126.com.
收稿日期:2013-04-09
北疆芦竹的扦插快繁技术
陈 惠 瑜1,吕   军2
(1.新疆石河子科技局,新疆 石河子832000;2.新疆石河子农业科技开发研究中心,新疆 石河子832011)
  中图分类号:S 795.8 文献标识码:B 文章编号:1001-0009(2013)15-0171-01
  芦竹(Arundo donax)属禾本科芦竹属多年生粗壮
草本植物,又称荻芦竹,是介于芦苇与竹子之间的1种
非木材纤维原料,分布于温、热带地区。对土壤要求不
严格,河堤碱地均可种植,而且生长在水边地带还可以
净化污水[1]。芦竹的繁殖力强,其繁殖方法有分株繁
殖、扦插繁殖等。分株繁殖成活率高,但繁殖系数太低,
且植株大小不一,生长不一致;扦插繁殖系数高,但成活
率受扦插技术和环境影响较大。芦竹在新疆北部是稀
有的绿化材料、主要用于水景园的背景材料,也可点缀
于桥、亭、榭四周,也是北疆难得造纸材料,在滴灌条件
下可保证芦竹喜水的特性,加之北疆光照充足,有较大
的生长量,1a即可收获,3a后稳产,667m2 产量可达
5~6t,但由于北疆冬季种条保存要求高,苗床水分不易
掌握,且温室的空气干燥,芦竹插穗中空,易抽干,繁殖
成苗率低,现针对近几年的实际操作,总结出了一套北
疆芦竹扦插快繁技术,成功地提高了扦插成苗率,总结
如下。
1 取种条
10月下旬,室外温度稳定在-2~5℃,芦竹根部进
入休眠,地上部分叶子枯黄,即可取种条,砍1~1.5cm
粗木质化程度高的茎秆作为种条,距地面3~4cm锯成
平口,去除尾梢,脱叶,20~30根为1个小捆紧扎准备冬
藏。注意取种条低于-5℃芦竹种条上生长点受冻不易
发芽,扦插成活率低。温度高于0℃,采种条有伤流,而
且冬藏时易霉变,影响种条扦插成活率。
2 种条保存
把取下的种条及时埋于地面以下40~80cm之间,
    
湿细沙冬藏。
3 苗床准备
苗床为20cm深,长4m、宽2m的小池,根据育苗
量增加育苗池的个数。育苗池底部夯实,一侧较另一侧
高5cm,形成坡面,坡面要顺坡抹平,厚膜铺底,较低侧
留5cm长的小沟,用于排除多余水分,用膜作隔离,可
防止土传病害的发生。育苗基质准备:粗沙与蛭石按
1∶1比例混合,平铺于育苗池,厚约15cm。苗床防病措
施:75%五氯硝基苯可湿性粉剂每1m2 用3g与基质
拌匀。
4 插穗准备
翌年3月初,把冬藏的种条取出,电锯切段,注意切
口要平,芦竹不易破裂受损,芦竹节间较长,每段插穗保
留1个节,节下留3~4cm,节上可留5~7cm。
5 扦插
把处理过的插穗按行距5cm、株距5cm,等距扦插
于苗床,节位深于基质表面2cm。
6 苗床管理
温度和湿度的控制:苗床温度稳定于20~25℃,气
温控制在20~30℃,采用继电装置控制微喷增加空气湿
度65%~70%。一般5d左右芽开始萌动。
灌水:前期苗床稍湿,勤灌水保持湿润,不积水,后
期见干见湿,以增加根的数量及长度。
7 练苗
移栽前练苗,移栽前10d逐步通风、透光,逐渐减小
空气及土壤湿度。
该方法用于北疆芦竹快繁,出芽整齐,根系较多,成
苗率高,移栽成活率高,苗床底具坡度解决了苗期积水
问题,极好地预防了苗期的病害。
参考文献
[1] 高斌,李卫国,等.芦竹制浆初探[J].纸和造纸,2001(4):

40.
Abstract:Taking Ganoderma and Rubus idaeus L.as materials,the culture medium and fermentation conditions of
Ganodermabefore extraction of total flavnoid fromRubus idaeus L.were optimized through the L18(37)orthogonal
experimental design.The results showed that the optimal medium composition(g/L)were Glucose 20g/L,Oybean
powder 15g/L,Corn flour 50g/L,Yeast extract 1.0g/L,KH2PO40.6g/L,MgSO4·7H2O 0.2g/L,VB10.01g/L;
under these conditions,the content of total flavonoids was 4.58mg/g,which revealed a 96.57%increase compared with
the control group(without the inoculation of Ganoderma).
Key words:Ganoderma;Rubus idaeus L.;flavonoid
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