全 文 ：收稿日期:2013 － 08 － 15;修回日期:2013 － 09 － 22
基金项目:安徽大学大学生科研训练计划项目(KYXL2012041)
通讯作者:张书祥，副教授，研究方向为发酵工程，E-mail:zhangshux578@ 126． com。
doi∶10． 3969 / j. issn. 2095 － 1736． 2014. 01. 094
假蜜环菌固体发酵及其产物提取工艺的优化研究
余育兵，宋 淼，张书祥
(安徽大学 生命科学学院，合肥 230039)
摘 要:在假蜜环菌固体发酵培养基中分别添加稻草、稻糠、花生壳等农副产品进行发酵，并以无添加物的培养基发
酵作为对照。实验结果表明，添加了农副产品的培养基，菌丝生长速率及发酵完成后培养基中的多糖、蛋白质含量
均比对照样有所提高。此外，还对假蜜环菌发酵多糖的提取工艺进行了探讨，结果显示最适提取条件为:温度 85
℃，时间 3. 0 h，料液比为 1 ∶ 4，在此条件下，多糖的提取率为 4. 6 %。
关键词:固体发酵;农副产品;代谢产物;多糖
中图分类号:Q93;TQ920 文献标识码:B 文章编号:2095 － 1736(2014)01 － 0094 － 03
Process optimization for Armillariella Tabescens solid fermentation and
polysaccharide extraction
YU Yu-bing，SONG Miao，ZHANG Shu-xiang
(School of Life Science，Anhui University，Hefei 230039，China)
Abstract:Subsidiary agricultural products such as rice straw，rice chaff and peanut shell were added as additives into the solid fermen-
tation medium for Armillariella，while the medium without the additives was used a control． The results showed that the addition of addi-
tives increased the growth rate and the content of polysaccharide and protein of the hyphae． The polysaccharide extraction technology of
Armillariella was optimized． The optimum extraction conditions should be at 85 ℃ for 3 hours with the rate of solid to liquid 1 ∶ 4 under
this condition，the extraction rate of Armillariella polysaccharide was 4. 6% ．
Keywords:solid fermentation;agricultural products;metabolic product;polysaccharide
假蜜环菌 ［Armillariella tabescens (Scop． ex Fr．)
Sing］属真菌门，担子菌纲，伞菌目，白蘑科，蜜环菌属。
假蜜环菌又名“亮菌”。该菌能治疗急、慢性肝炎、胆囊
炎、胃炎等［1］，有显著提高机体免疫机能的功效［2］。
合肥诚志生物制药有限公司采用体积为 800 mL
能进行空气过滤的塑料瓶，或体积相当的广口玻璃瓶
作为发酵装置，装入糊化后的玉米粉、山芋粉等作为假
蜜环菌发酵培养基，经灭菌、冷却后，接入菌种，26 ℃
培养 50 ～ 60 d。该工艺的特点是发酵生产周期长［3］。
本研究通过在假蜜环菌固体培养基中添加稻草、稻糠、
花生壳，改善培养基的通透性，提高菌体生长速率，达
到缩短发酵周期，提高产量的目的。有关假蜜环菌固
体发酵培养基的优化，鲜见文献报道。
假蜜环菌的发酵代谢产物包括多糖、多肽、亮菌甲
素、亮菌乙素等有效成分。提取固体发酵培养基里的
多糖成分，是制备口服液成品的关键步骤之一。目前，
假蜜环菌多糖的提取方法有热水浸提法、酸提法、碱提
法、有机溶剂提取法、酶法等。假蜜环菌多糖属于水溶
性多糖，用热水浸提法，操作简单、成本较低［4］，正被诚
志公司所采用。本文通过单因子和正交实验对热水浸
提法的提取工艺进行探讨［5］。以上两方面研究，旨在
为该公司现行的生产工艺改进提供参考。
1 材料与方法
1. 1 材料
1. 1. 1 实验菌种
假蜜环菌，由合肥诚志生物制药有限公司提供。
1. 1. 2 主要实验试剂、器皿
玉米粉、山芋粉，800 mL 塑料瓶由诚志公司提供。
49
第 31 卷第 1 期
2014 年 2 月
生 物 学 杂 志
JOUＲNAL OF BIOLOGY
Vol． 31 No． 1
Feb，2014

花生壳、稻草、稻糠购自合肥郊区农户。
1. 2 主要实验仪器
UV-5200 紫外分光光度计为上海元析仪器有限公
司产品;YP-5002 型电子天平为上海越平科学仪器有
限公司产品;DHP-9162 型电热恒温培养箱为上海一恒
科技有限公司产品，HH-S4 型数显恒温水浴锅为金坛
市金南仪器制造有限公司产品，SX-700 压力蒸汽灭菌
锅为 TOMY公司产品。
1. 3 实验方法
1. 3. 1 发酵生产工艺的优化
按照诚志公司提供的培养基配方，配制固体发酵
培养基时，向培养基内分别加入 2%(W/V)等质量的
花生壳、稻糠、稻草，121 ℃，0. 105 MPa，灭菌 40 min
后，冷却到适当温度，接入假蜜环菌固体种子，26 ℃培
养 50 d，每个样设置 3 个重复。假蜜环菌菌丝由培养
基表面向下伸展，观察菌丝生长速率，检测发酵产物含
量，以不加添加物的原培养基发酵结果作为对照。
1. 3. 2 多糖及蛋白质含量检测方法
1)样品、对照样多糖含量测定。多糖含量测定采
用苯酚硫酸法测定吸光值，根据标准曲线得到多糖浓
度，再计算出多糖含量［6，7，9］。
2)样品、对照样蛋白质含量测定。以考马斯亮蓝
染料法，测定固体发酵样品液的吸光值，根据标准曲线
计算出蛋白质含量［8，9］。
1. 3. 3 假蜜环菌多糖提取工艺的优化
1)热水浸提法提取假蜜环菌多糖［3，9］，详见参考文
献。
多糖提取率(%)= (多糖质量 /原料质量)×
100%
2)单因子实验。影响热水浸提法提取多糖得率的
因素有提取时间、提取温度、料液比、提取次数、温度、
pH值等。本实验采取两次提取，对提取时间、提取温
度、料液比三因素进行单因子研究。
3)正交试验设计［10］。根据上述单因子试验所得
到的结果，设计三因素三水平的正交实验，对实验结果
进行极差分析。所设计的因素水平，如表 1 所示。
表 1 多糖提取正交试验因素水平表
Table 1 The different levels and factors of orthogonal experiment
of polysaccharide extraction
因素水平
A
提取温度(℃)
B
提取时间(h)
C
料液比
1 75 2. 0 1 ∶ 4
2 80 3. 0 1 ∶ 5
3 85 4. 0 1 ∶ 6
2 结果与讨论
2. 1 固体发酵培养基的优化结果
假蜜环菌种子分别接到含有添加物及对照培养基
表面后，放置 26 ℃培养箱培养，观察菌丝体向发酵培
养基中伸展情况，并记录，结果见表 2。
表 2 在不同添加物的培养基中假蜜环菌菌丝生长情况
Table 2 Mycelia growth in different medium added with
different agricultural products
培养时间
(d)
菌丝生长情况
添加稻糠 添加稻草 添加花生壳 无添加物对照
7 开始伸展 开始伸展 开始伸展 开始伸展
14 伸展较迅速 伸展较迅速 伸展迅速 伸展较慢
21 伸展接近瓶底 伸展接近瓶底 已伸展到瓶底 未到瓶底
28 菌丝基本满瓶 菌丝基本满瓶 菌丝满瓶 菌丝没满瓶
35 分泌褐色液 分泌褐色液 分泌褐色液 刚分泌褐色液
42 发酵完成 发酵完成 发酵完成 发酵未完成
由表 2 可见，培养到 20 d左右，添加有稻糠、稻草、
花生壳的培养基菌丝生长速度均快于对照样，其中，长
势更快的是添加了花生壳的实验瓶。培养到 35 d 左
右，菌丝体基本布满培养基，菌丝体已吐浆(分泌出褐
色的代谢产物) ，其中，最先开始吐浆的是添加有稻糠
培养基的实验瓶，接着是添加花生壳、稻草的培养基，
最后的是无添加物的对照组。培养 42 d 左右时，有添
加物的培养基颜色已经变成褐色，显示发酵完成。而
无添加物对照样，发酵尚未完成。
发酵完成后，测定样品及对照样培养基中的多糖
及蛋白质含量，结果见表 3。由表 3 可知，多糖含量相
对较高的是添加花生壳的培养基，其次是添加稻草、稻
糠的培养基。蛋白质的含量相对较高的是添加稻草的
培养基，其次是添加花生壳、稻糠的培养基。
表 3 不同添加物的培养基代谢产物含量
Table 3 The metabolite contents in different medium
added with different agricultural products
代谢产
物种类
假蜜环菌菌丝代谢产物含量(mg /g)
添加稻糠 添加稻草 添加花生壳 无添加物对照
多糖 12. 5 14. 7 19. 8 10. 7
蛋白质 1. 6 2. 1 2. 0 1. 2
通过观察发酵过程菌丝体的生长状况并检测发酵
产物有效成分含量，发现添加稻糠、稻草、花生壳，可以
改善培养基的通气性，促进菌丝生长，缩短发酵周期。
在 3 种添加物中，以花生壳作为添加物更佳。这可能
是因为添加花生壳的培养基膨松度要好于其他两种。
2. 2 假蜜环菌多糖提取工艺的优化
2. 2. 1 单因子试验结果
1)提取时间对多糖提取率的影响。由表 4 可知，
取料液比为 1 ∶ 5，提取温度为 80 ℃，在一定范围内，随
着热水提取时间的延长，亮菌的多糖提取率随之有所
提高，在热水提取 3. 0 h之前提取率上升的较为明显，
随着提取时间再延长，亮菌多糖的提取率不再增加。
而是呈现下降趋势。可见，提取时间选 3. 0 h 相对较
59
第 31 卷第 1 期
2014 年 2 月
生 物 学 杂 志
JOUＲNAL OF BIOLOGY
Vol． 31 No． 1
Feb，2014

好。
表 4 提取时间对多糖提取率的影响
Table 4 The effect of extraction time on yield of polysaccharides
提取时间(h) 多糖提取率(%)
1. 0 2. 2
2. 0 3. 0
3. 0 3. 2
4. 0 2. 6
5. 0 2. 4
表 5 提取温度对多糖得率的影响
Table 5 The effect of extraction temperature on yield of polysaccharides
提取温度(℃) 多糖提取率(%)
60 1. 8
70 2. 0
80 2. 4
90 2. 1
100 2. 0
表 6 料液比对多糖得率的影响
Table 6 The effect of different ratios of solid to liquid on yield
of polysaccharides
料液比 多糖提取率(%)
1 ∶ 2 2. 3
1 ∶ 3 2. 4
1 ∶ 4 2. 6
1 ∶ 5 3. 1
1 ∶ 6 2. 8
2)提取温度对假蜜环菌多糖提取率的影响。由表
5可知，在提取时间为 3. 0 h，料液比为 1 ∶ 5 的条件下，
在 80 ℃之前，随着提取温度的升高，多糖提取率也随
之提高，在提取温度为 80 ℃时，多糖的提取率达到最
高。当温度继续提高，多糖的提取率稍有下降，因此，
提取温度选择 80 ℃较为适宜。
3)料液比对假蜜环菌多糖提取率的影响。在提取
时间为 3. 0 h，提取温度为 80 ℃，当料液比为 1 ∶ 5 时，
多糖的提取率达到最大值 3. 1%。再随着提取液的体
积的增大，多糖的提取率不再增加。因此，选择料液比
为 1 ∶ 5 为好。
2. 2. 2 正交实验结果
根据上述单因子试验所得到的结果，进行了三因
素三水平的正交实验，实验结果见表 7。
由表 7 可知，极差 Ｒ值的大小顺序为 B ＞ C ＞ A，
这就表明，因素 B对假蜜环菌多糖提取的影响最大，
也就是提取时间对提取亮菌多糖的影响要大于提取
的料液比和提取温度。假蜜环菌的粗多糖提取率的
最佳水平为 A3 B2 C1，即在提取温度为 85 ℃，料液比
为 1 ∶ 4 的条件下，提取 3. 0 h时假蜜环菌多糖的提取
率最高。
表 7 正交试验结果
Table 7 Ｒesult of orthogonal experiment
A B C 多糖提取率(%)
1 75 2. 0 4 3. 18
2 75 3. 0 5 4. 25
3 75 4. 0 6 3. 36
4 80 2. 0 6 2. 78
5 80 3. 0 5 4. 05
6 80 4. 0 4 4. 56
7 85 2. 0 6 2. 62
8 85 3. 0 4 4. 63
9 85 4. 0 5 4. 05
均值 1 3. 60 2. 86 4. 12
均值 2 3. 80 4. 31 4. 11
均值 3 3. 76 3. 99 2. 92
极差 0. 20 1. 45 1. 20
因素影响顺序 B ＞ C ＞ A
3 结论
1)在工业大生产中，假蜜环菌固体发酵培养基中添
加 2%(W/V)稻糠、稻草、花生壳，比传统的无添加物的
培养基菌丝体生长加快，代谢产物的含量稍有增加。就
3种添加物来说，添加花生壳，发酵效果更佳。
2)假蜜环菌多糖的提取是工业生产工艺中的一个
重要环节，在多糖提取过程中，导致提取时间较长而且
提取的不够完全的主要原因是菌丝内有紧密的胞壁结
构［11］，本研究结果表明，当提取工艺条件为:温度 85℃、
料液比为 1 ∶ 4、时间 3. 0 h时，提取效果相对较好。
参考文献:
［1］沈业寿，马金宝．亮菌研究的现状与展望［J］．安徽大学学报，2007，
31(1) :82 － 86．
［2］Kiho T，Shiose Y，Nagai K，et al． Polysaccharides in fungi． XXIX．
Antitumor and immunomodulating activities of two polysaccharides from
the fruiting bodies of Armillariella tabescens ［J］． Chem Pharm Bull
(Tokyo) ，1992，40(8) :2110 － 2114．
［3］凌庆枝，袁怀波，王妮娜，等．亮菌固态和液体发酵多糖及其醒酒作
用研究［J］． 食品科学，2008，29(5) :324 － 326．
［4］罗 袆，李 东．香菇多糖的研究进展［J］． 食品与发酵工业，2000，
26(4) :63 － 66．
［5］黄燕，罗 强，胥成浩，等． 固体发酵蜜环菌多糖提取工艺的研究
［J］． 四川食品与发酵，2005，41(2) :26 － 28．
［6］张惟杰． 复合多糖生化研究技术［M］． 上海:上海科技出版社，
1987．
［7］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．
［8］肖嫩群，刘洪娜，张华玲，等．固态发酵生产蜜环菌饮料［J］．食品与
发酵工业，38(7) :212 － 215．
［9］宋 淼，张书祥，王 清． 假蜜环菌液体种子的制备及其应用研究
［J］． 生物学杂志，2012，29(5) :64 － 67．
［10］张 平，宋群亮，李绍平，等． 正交实验优选亮菌多糖的提取工艺
［J］． 中国药师，2007，10(4) :324 － 326．
［11］高 婷． 亮菌发酵工艺、亮菌多糖及药效学研究［D］． 成都:四川
大学，2005，32．
69
第 31 卷第 1 期
2014 年 2 月
生 物 学 杂 志
JOUＲNAL OF BIOLOGY
Vol． 31 No． 1
Feb，2014
