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亮菌固态和液体发酵多糖及其醒酒作用研究



全 文 : 2008, Vol. 29, No. 05 食品科学 ※生物工程324
亮菌固态和液体发酵多糖及其醒酒作用研究
凌庆枝1,2,袁怀波2,王妮娜2,魏兆军2
(1.浙江医药高等专科学校,浙江 宁波 315100;2.合肥工业大学生物与食品工程学院,安徽 合肥 230009)
摘 要:本实验对亮菌在固态、液体两种不同培养基上发酵生长的代谢产物 —— 亮菌多糖进行了研究,以热浸提
和冷冻法提取亮菌多糖,苯酚-硫酸法测定亮菌多糖含量,同时进行了亮菌醒酒的动物实验。实验结果表明亮菌
固态发酵62d时多糖含量最高,液体发酵5d时多糖含量高于发酵8d;亮菌多糖高、低剂量组均可以显著延长小白
鼠对白酒的耐受时间(p<0.05),显著缩短实验小白鼠的醉酒时间(p<0.05),其结果亦优于阳性对照组。实验结
果表明亮菌的解酒功效果显著。
关键词:亮菌;发酵;亮菌多糖;醒酒作用
Study on Polysaccharides Produced by Solid and Liquid Fermentation of
Armillariella tabescens and Its Dispelling Alcohol Effects
LING Qing-zhi1,2,YUAN Huai-bo2,WANG Ni-na2,WEI Zhao-jun2
(1.Zhejiang Pharmaceutical College, Ningbo 315100, China;
2. School of Biotecnology and Food Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China)
Abstract :Polysaccharides produced by solid and liquid fermentation of Armi lariel a tabescenswere inv stigated simultaneously.
The polysaccharides were extract by heat extraction and freezing, their contents were assayed with phenol-sulfate method, and
the dispelling alcohol effects of the polysaccharides on mouse were studied. It was found out that the polysaccharide content
produced by solid fermentation reached maximum after 62 days; the polysaccharide content produced by liquid fermentation for
5 days was higher than for 8 days; Both the high-dose and low-dose Armillariella tabescens polysac harides group could
significantly prolong mouse’s tolerant tim to alcohol (p<0.05), superior to the positive control group. The resut showed that
Armillariella tabescens polysaccharides could inhibit the effects of alcohol.
Key words:A millariella tabescens;fermentation;poly accharides from Armilla iella tabescens;
dispelling alcohol effect
中图分类号:TS201.3 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2008)05-0324-03
收稿日期:2007-11-30
基金项目:安徽省科技厅重点科研计划项目(07020303041)
作者简介:凌庆枝(1963-),男,副教授,博士,主要从事生物制药和食品生物技术研究。E-mail:lingqingzhi@sina.com
亮菌(Armillariella tabescens)是真菌门,担子菌
纲,伞 菌 目 ,白蘑科,蜜 环 菌 属 的 假 蜜 环 菌
[Armillariella tabescens(Scop. x Fr)Sing]。该菌生长于
垂死柳树上,最早于1969年从江苏丹徒县的柳树朽木中
分离而得,因其菌丝体在漆黑的夜晚能发出略带蓝色的
荧光,清晰可见,所以被形象地称为“亮菌”[ 1 ]。亮
菌是我国首次发现并拥有知识产权的一种药用真菌,在
民间是治疗急、慢性肝炎和胆囊炎的良药,中医认为
亮菌味苦,寒;入肝,胆经;清热解毒。现代药理
研究证明亮菌治疗急、慢性肝炎、胆囊炎、胃炎等疗
效显著[1-3]。
亮菌含有多种氨基酸、多糖、多肽、亮菌甲素、
亮菌乙素、维生素以及天然甘露醇等,营养丰富,是
一种价值很高的药食兼用真菌,目前国内对其研究不
多,现有的研究都主要集中在功效分析、临床药理以
及发酵生产等方面[4]。
我国是患肝炎人数较多的国家[5]。亮菌对消化系统
疾患疗效显著,是一种开发应用前景广阔的药用真菌,
因此,依托亮菌开发相关产品,将有重要的社会意义和
经济价值。本实验对亮菌固态和液体发酵多糖及其醒酒
作用进行了初步研究,为相关产品的开发奠定基础。
1 材料与方法
1.1菌种
325※生物工程 食品科学 2008, Vol. 29, No. 05
亮菌(Armillariella tabescens)菌种由中国科学院北京
微生物研究所提供。
1.2试剂
蛋白胨、酵母膏 北京奥博星生物技术有限责任
公司;葡萄糖、磷酸二氢钾、硫酸铵、三氯甲烷、
正丁醇、三氯乙酸、硫酸等均为国产分析纯。
1.3仪器
压力蒸汽灭菌锅 上海博迅实业有限公司医疗设备
厂;R-201型旋转蒸发仪 上海申胜生物技术有限公
司;SHB-III循环水式多用真空泵 郑州长城科工贸有
限公司;FK-A型组织捣碎机 江苏金坛市金城国胜实
验仪器厂;HH-A孔数显水浴锅 江苏金坛市环宇科学
仪器厂;KDC-160HR型高速冷冻离心机 科大创新股份
有限公司中佳分公司;DHP-9162型电热恒温培养箱 上
海一恒科学仪器有限公司;THZ-92A型气浴恒温振荡器
上海浦东物理光学仪器厂。
1.4培养基
1.4.1固体培养基
玉米粉25%,蔗糖1%,磷酸二氢钾0.01%,加水
搅拌并糊化,装瓶,115℃,灭菌30min。
1.4.2液体培养基
试管斜面:P D A培养基。
种子培养基:葡萄糖2%,玉米粉2%,蛋白胨1.5%,
麸皮1%,KH2PO4 0.5%,MgSO4 0.1%,(NH4)2SO4 0.5%。
液体发酵培养基(1000ml):葡萄糖50g,蛋白胨4g,
酵母膏1g,KH2PO4 0.5g,M SO4 0.05g,K2HPO4 0.1g,
VB1 0.03g,ZnSO4 0.004g,pH6.0,115℃灭菌30min。
1.5方法
1.5.1固体发酵
培养基灭菌冷却后接种,置于23~27℃,相对湿
度60%~70%的环境中培养50~60d。
1.5.2液体发酵
液体种子培养:在试管斜面挑取约黄豆粒大小的菌
丝接种于液体种子培养基中,28℃,150r/min,恒温
振荡培养3d左右,直至形成均匀细密的菌丝球。
液体发酵培养:将液体种子按5%的接种量接入发
酵培养基中,28℃,150r/min,恒温振荡培养5~6d。
1.5.3多糖提取
1.5.3.1热水浸提法提取亮菌粗多糖
称取固体发酵物50g,用组织粉碎机粉碎,以1:5
的固液比加入蒸馏水,分别在85、95℃水浴2.5h,不
断以玻璃棒搅动,防止粘壁;浸提完毕后取出冷却至室
温,四层纱布过滤,3000r/min离心15min,去沉淀;沉
淀物重复浸提1次,合并两次上清液,旋转蒸发仪(70℃)
浓缩至原液的1/5~1/6,得多糖提取液。
1.5.3.2液体发酵的多糖提取
取菌丝球生长良好的发酵液直接在95℃的水浴中水
浴2.5h,旋转蒸发,将发酵液浓缩至原来的1/5~1/6,
得发酵液多糖提取液。
1.5.3.3胞内粗多糖提取
发酵后收集菌球5g,加入100ml蒸馏水;95℃的水浴
2.5h,过滤,菌球继续提取两次,合并滤液,浓缩至原
来的1/10。同时,收集菌球5g,冷冻碾磨,4000r/min离
心20min,取上清液;重复两次,合并上清,浓缩至原
来的1/10,得亮菌液体发酵胞内粗多糖提取液。
多糖提取液醇沉,4℃静置12h以上。
1.5.4多糖测定
以苯酚-硫酸法测定分别提取的多糖含量[6]。
1.5.5醒酒实验
1.5.5.1材料与组别
昆明种小白鼠40只,清洁级,体质量18~22g,
雌雄各半,由安徽医科大学实验动物中心提供。
阳性对照品:海王金樽由深圳市海王健康科技发展
有限公司生产,批准文号:卫食健字(2002)第0396号;
卫生许可证号:粤卫食证字[2003]第0000A00047号。取
1片(1.0g)溶于50ml水中,配制成20mg/ml的溶液;白
酒为北京红星二锅头(52度),由北京红星股份有限公司
生产。实验组:本实验提取的亮菌多糖,分别配制成
10mg/ml和20mg/ml的溶液,灌胃给药。
1.5.5.2小鼠试验[7]
昆明种小白鼠适应性饲养1d,正常喂饲,自由饮
水。实验前禁食6h,随机分成4组,即空白对照组、
阳性对照组、亮菌低剂量组、亮菌高剂量组,每组10
只。每只小白鼠灌胃0.4ml的溶液。空白组灌胃生理盐
水;阳性对照组灌胃海王金樽溶液;实验组分别灌胃
10mg/ml和20mg/ml的亮菌多糖溶液。30min后各组均灌
胃52度白酒,0.2ml/只,观察小白鼠的活动情况,记
录小白鼠的耐受酒精时间和醉酒时间。
2 结果与分析
2.1定性实验[8]
将固态、液体发酵提取物进行M o l i s h反应、
Seliwanoff反应和 Fehling反应,结果表明提取物是多糖。
2.2温度对多糖提取的影响
为比较温度对多糖提取的影响,取亮菌固态发酵产
物在85、95℃时浸提,重复几次,结果见表1。
实验结果表明95℃浸提时多糖得率高于85℃。
2.3固态发酵时间对亮菌多糖的影响
亮菌固态发酵时菌丝生长较慢,在40d后开始出现
菌丝变黄褐色,故取发酵48、52、62、72和77d的
亮菌,分别测定其多糖含量,结果见表2。
可见亮菌在整个固态发酵生长期间,多糖含量有明
显的变化。观察发现白色菌丝覆盖并深入到培养基底部
约30~35d,这时亮菌生长到达稳定期,开始分泌代谢
产物,多糖是亮菌的最重要代谢产物,亮菌生长到达稳
定期后多糖的累积在不断增加,约在60d左右达到最高含
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提取温度(℃)
测定项目
85 95
A490 0.115 0.200
多糖含量(mg/ml) 2.87 4.72
表 1 不同温度浸提时亮菌多糖的含量
Table 1 Polysaccharide content of Armillariella tabescens
extracted at different temperatures
发酵时间(d)
测定项目
48 52 62 72 77
A490 0.6010.7200.9120.8860.843
多糖含量(mg/ml)1.34 1.60 2.02 1.96 1.87
表2 亮菌固态发酵不同时间的多糖含量
Table 2 Polysaccharide content of Armillariella tabescens by
solid fermentation in different durations
量。故亮菌固态发酵一般采取两个月为最佳培养时间。
2.4亮菌液体发酵及多糖的变化
2.4.1发酵时间对多糖含量的影响
比较亮菌液体发酵不同时间的多糖含量变化,分别
测发酵5、8d的总糖含量,结果见表3。
发酵时间(d)
测定项目
5 8
A490 0.261 0.166
多糖含量(mg/ml) 6.04 3.98
表3 亮菌液体发酵不同时间的总多糖含量
Table 3 Total polysaccharide content of Armillariella tabescens
by liquid fermentation in different durations
实验结果表明,亮菌液体发酵5d后的总多糖产量
高于发酵8d的。观察发酵8d的菌丝,发现菌丝(球)涨
大,出现自溶,已进入衰退期。
2.4.2不同方法提取对亮菌胞内粗多糖含量的影响
提取方法不同,所得产率有区别。不同提取方法
提取的亮菌胞内多糖的含量见表4。
提取方法
测定项目
热水浸提法 冷冻-离心法
A490 0.104 0.127
多糖含量(mg/ml) 1.31 1.56
表4 不同提取方法提取的亮菌液体发酵胞内多糖的含量
Table 4 Content of intracellular polysaccharides of Armillariella
tabescens by liquid fermentation by different extraction methods
组别
重复 醉酒小鼠 小鼠白酒耐受时间 小鼠醉酒时间
n (只) (min) (min)
空白对照组 10 9 14.25±11.88# 338.25±134.38#
阳性对照组 10 8 18.13±12.42* 313.00±1 9.51*
实验低剂量组 10 8 20.00±13.29291.00±1 6.62
实验高剂量组 10 7 32.43±14.5263.50±114.36
表5 亮菌多糖的醒酒实验结果
Table 5 Results of dispelling mice’s alcohol effects of polysac-
charides of Armillariella tabescens gavage therapy
注:实验组与空白组比较,# p<0.05;与阳性对照组比较,*p<0.
0 5,有显著性差异。
实验结果表明冷冻-离心法提取的胞内多糖总量略
高于热水浸提法。
2.5亮菌的醒酒作用
小白鼠醉酒的判定标准是观察其翻正反射的消失。
小白鼠灌胃高度白酒一定时间后,便出现行走不稳、昏
睡、大小便失禁等醉酒现象,对不能行走的小白鼠,
将其背向下轻轻放在笼里,若背向下、四肢朝天的姿
势保持30s以上不能翻正,则认为翻正反射消失,即为
醉酒。耐受酒精时间是指从灌胃白酒到翻正反射消失;
醉酒时间为从翻正反射消失到翻正反射重新开始[7]。
由表5可知,实验组小鼠对白酒的耐受时间显著延
长;而醉酒时间则显著缩短。
3 讨 论
亮菌多糖是亮菌生长代谢的重要产物,是其重要的
功效成分之一。本实验结果表明亮菌固态发酵62d时多
糖含量最高,故以多糖为目标产物的亮菌固态发酵的最
佳培养时间以两个月为宜。目前固态发酵是亮菌生产的
主要方式,固体发酵系统具有发酵周期较长的特点,这
样相对较长的发酵过程,有利于多种药用有效成分的生
物合成和产物的积累。固态发酵明显的不足是容易染
菌、发酵周期过长、效率低、生产能力低、不适于
大规模生产的需要。虽然亮菌固态发酵所得多糖高于液
体发酵,但液体发酵可以大大缩短发酵周期,提高生
产效率,克服固态发酵的不足,有利于工业化大规模
发酵生产,因此采用液体发酵工艺培养亮菌是今后研
究、生产和发展的必然趋势。
本实验以热浸提和冷冻两种方法提取亮菌胞内多
糖,虽然冷冻法提取多糖的得率略高于热浸提法,但
热浸提法设备简单,操作简便,在生产中普遍使用。
亮菌醒酒的动物实验结果表明,亮菌多糖高、低
剂量组均可以显著延长小白鼠对白酒的耐受时间,显著
缩短实验小白鼠的醉酒时间,无论是观察实验小白鼠灌
胃白酒后的表现,还是记录的耐受时间、醉酒时间,其
结果均优于阳性对照组,表明亮菌的解酒功效果显著,
至于其作用机理,本课题组将做进一步的研究与探讨。
参考文献:
[1] 上海市亮菌科研协作组.亮菌糖浆的生产及其临床应用[J]. 医药工业,
1975(7): 13-16.
[2] 高婷, 白家峰, 罗霞, 等. 亮菌粗多糖对小鼠免疫功能的影响[J]. 四
川大学学报: 自然科学版, 2005, 42(2): 395-399.
[3] 姜天俊, 闫慧颖, 范荣, 等. 亮菌口服液治疗急性黄疸型肝炎临床研
究[J]. 实用医学杂志, 2006, 22(7): 826-827.
[4] 沈业寿, 马金宝. 亮菌研究的现状与展望[J]. 安徽大学学报:自然
科学版, 2007, 31(1): 82-86.
[5] 江正辉, 王泰龄. 酒精性肝病[M]. 北京: 中国医药科技出版社, 2001.
[6] 宋群亮, 张平, 孙旭群, 等. 亮菌多糖的苯酚-硫酸比色法含量测定
[J]. 安徽医药, 2007, 11(6): 512-513.
[7] 白雪松, 韩春姬, 李克. 复方轮叶党参的醒酒作用实验研究[J]. 延边
大学医学学报, 2004, 27(3): 166-169.
[8] 李建武, 余瑞元, 袁明秀, 等. 生物化学实验原理和方法[M]. 北京:
北京大学出版社, 1994.