全 文 ：翼缨黔黝 研 究与 探 计
c s距矛汉℃ 田汉定了乞c h n o 加口g of 矛b o 〔l I’ 肠面` 白万
利用啤洒废酵母深层发酵培养
佃密邸菌幽圆宪
冉艳红 , 邱皓坚 , 刘大岭 , 梁郁强
( 暨南大 学生命科学技术学院生 物工程 系 ,广东广 州 5 106 32 )
摘 要 : 明 确 了假 蜜环菌试验 菌株摇瓶培 养条件 为 : 碳 源 浓度
25 留L , 氮 源 浓度 。 3 6留L, 初始 p H 4 . O , 种龄 为 7d 的 液体
种 子接 种量为 t o% ( 、叭 z ) , 在 27 ℃ , 摇床 转速 抖O r/ 了lt z i n 。对照此培养条件 , 确 定假 蜜环 菌深层发酵培养基的 组成
为 : 经 过破 壁处理啤酒废酵母粉 4 . 8留L , 葡萄糖 2 4 9 / L 。 相
同培 养条件下 , 菌丝体 收获量为 干重 13 . 5 9 / L , 生 物量 高
于利 用 蛋 白膝培 养基扩大培养的 产量 : 1 3 0 9 / L 。
关键词 : 啤酒 废酵母 , 深层发酵 ,假 蜜环菌
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中图分类号 : T2S 61 . 9 文献标识码 : A
文 章 编 号 : 10 0 2 一0 3 0 6 ( 2 0 0 5 ) 04 一 0 0 5 8一 0 3
假蜜环 菌日 ,二 z i l l ar i e l l o m e l l e 。 少ha l二 .rF )K ar 、 t ]为
蘑菇 目 ( A召 u r i c 口 l` s ) , 口蘑 菌科 (s t ro p h二 i ac e 、 ) , 小蜜
环菌属 A : m il ar i。 U。 , 又称小蜜环菌 、 棒磨 、 烁蘑 、 根索
蘑 , 为亚洲特有菌种 ,是药食兼用菌 。 中医认为 ,该菌
性寒 、 味甘 ,有强筋壮骨 、 舒风活络 、 明 目 、 利肺 、 益肠
胃等保健功效 l[] , 开发应用前景广阔 。
近年来趋 向采用液体深层发酵技术大规模培养
收稿 日期 :
作者 简介 :
基金项 目 :
2 0 0 4一 0 9一 2 3
冉艳红 (l 97 5一 ) ,女 , 博士 , 讲师 ,研 究 方 向 : 生 物化工及微
生 物酶制剂 。
广 东省博士启 动基金 ( 0 4 3 00 65 2 ) ; 暨 南大 学引进人 才启 动
基金 ( 5 1 20 4 0 2 3 ) 。
覃菌 。 国内对假蜜环菌的深层培养研究报道不多 l2] 。
在扩大培养基的选择上 , 采用一些食品工厂的下脚
料 , 可降低培养基 的成本 。 啤酒酵母泥是啤酒生产的
副产物 , 由啤酒和酵母细胞组成的泥浆混合物 。 啤酒
废酵母 的排放会给环境造成严重的污染负 荷 。 各 国
对啤酒废酵母 的综合开发利用研究非常广泛 。 废酵
母含有 丰富 的蛋 白质 、 氨基酸 、 维生素 、 糖类和多种
微量元素 , 可为微生物增殖提供必要的营养物质 l34] 。
本研究 旨 明确该菌发酵过程中所需碳 、 氮 、 矿一质元素
及微量元素的基础上 , 利用干燥的啤酒废酵母粉 , 经
过破壁处理 , 作为假蜜环菌深层发酵培养的主要营
养成分 , 探索将啤酒酵母泥直接应用于覃菌深层发
酵培养的条件 。
1 材料与方法
1
.
1 材料与设备
啤酒酵母泥 由广东某啤酒厂提供 ; 假蜜环菌
斜面菌种 ( E 一 2田 由本实验室保存 ; 假蜜环菌液体
种 子 培养 基 葡 萄 糖 2 % , 蛋 白陈 .0 5 % , K H尹0 4
0
.
3%
,
M g S O
4
·
7 H ZO 0
.
15 %
,
p H 自然 。
全温震荡器 ( H Z Q 一Q 型 ) , 电热式高压灭菌器 , 电
子分析天平 ( B p Z 1 0 S , d = o . l m g ) , 超净工作台 ( S Z X ) ,
循环水式多用真空泵 , 电感藕合等离子体发射光谱
仪 (美国 P E ) ,离心机 ( T D L 一 5 )
,
.
2 实验方法
1
.
2
.
1 假蜜环菌种子液的制备 将活化好的菌株斜
面切成均匀小块 , 以相同的接种量分别接种于液体
种子培养基中 ( 15 Om L 锥形瓶 , 装液量为 5 0 m L ) , 在
2 6℃ , 16 Or / I z l i n 条件下摇瓶培养 7 d 。
1
.
.2 2 生物量的测定 (千重法 ) 将液体培养的菌丝
球离心 分离 ( 3 0 0 0r / r l l i n , 巧m i n ) , 蒸 馏水洗净 , 干
65 ℃烘箱中烘干至恒重 , 电子天平称取其重量 。
1
.
.2 3 啤酒废酵母泥的预处理 啤 酒废 酵母泥斗 固液
分 离弓湿酵母一滚筒干燥升干 燥酵母粉斗称取适 量酵母粉 ,
加入双倍 双蒸水一搅拌后 30 0 r/ im n , 离心 1 0二 n 弃 上清液升
绍 2 0 0 5 年第 4 期
DOI : 10. 13386 /j . i ssn1002 -0306. 2005. 04. 009
研究与 探讨{ 翼蒸 纂蘸
不飞 l.君 6,N d幸君口5在离心后 的酵母 泥中加入等 量2%N CI溶液 和蛋白晦作 14f
为酵母 助自溶剂 50℃恒温 水浴54 h一所得酵 母泥烘干 13「 l嫉翩备用 ~2厂 }闷 一124 啤酒酵母 泥营养成 分的测 定氨基 态氮含量 乱} 哪然磨 藕l既溯
的:m]l宁 当。阵宁 氦、二 、糖令。 的、,常 非赫、 , 崛10 r黝姗 酬~恻 \竿 州理 /一 掣走 /利队刑 翼9 } 渊法微量 元素含 量的测定 原子吸收 法 州汇 麟绷 框墓瓤 呱翻_ _一 一 8卜 l麟溯 溯l t娜溯 !lp姑 里亏朴析 「 辊1 1哪继 1黝洲 燃渊}` 洲气刁刀似 1 7 仁愁案 州姗 撰麟 1霹森狠
21假 蜜环菌二 级种子最 适摇瓶 发酵条件 6犷 !} }酬翔 1 1蒸绷. 假 培养适 碳源浓 度以葡 萄糖为碳 5` 岁一谓 一瞥 一-置纷 弋`黔一
源其它 营养成 分相同的 条件下 研究不同 碳源浓度 pH对假蜜 环菌生物 量影响 3om L锥形瓶 装液量 图3 最适初始 H的确定loL 液体种子 接种1 0%(V/ )在26℃ 16伍几山一 ~ ~一 一 一 一 35厂
条件下 摇瓶培养 5d结果 如图1所 示最适 碳源浓度 3「 产一为25% 份泛`卜 /石21 5「 叫训}
} 姜15{ /日1 0卜 ~ 撇 撇酬 } ~闷补 ! l裹 双麟蒸l !姗细渊 0仁 尸
啊 !~ 丽撇 撇 姗 姗 O丫 —一 一- 一 翩-一盈 川撇 1姗 姗 撇 麒 3 4 56 78 910邵 5卜姗训 } 黝 培养时间 (d)。l硼一黝 一娜硼 一麟匕徽 崖爹邀 图 最适种龄 的确定
510 152 0253 035 40 于深 层发酵碳源浓 度(扩L) 21 5最适 接种量的 选择在 其它培 养条件相 同的图 不同 对生物 量的影响 条件 下装 液同2 1本 实验比较 了5% lo%
21 假蜜环菌 培养最适 氮源浓度 以蛋 白陈为氮 巧% (V/)的 接种量对 假蜜环 菌生物量 的影响 发酵源固定 碳源浓度 为2.5% 其它营 养成分相 同的条件 第 5d结果 如表1所 示综合 考虑细 胞生长能 力以
下研 究不同浓 度氮源对 假蜜环 菌生物量 的影响 及制 备种子 的成本确 定接种量 以1o% 为宜30OmL 锥形瓶装 液量10 0mL液体 种子接 种量10%_ 表1 最适 的选择(V/) 在26℃ 6r/min 条件下 摇瓶培养 sd结果—_ _ _ 接种量(V/ V%) 5 10 15如图2 所示最适 氮源浓度 为624 mol/L ”一生物岁 L 123 29 30巧「 一 二兰l竺 二兰一- 二兰一 兰二 竺1月 卜一4 一今 州卜~一 , 21 6最适 初始培养 温度的选 择在确 定了其 它培侧 10犷 养条 件的基 础上装 液量同2 1对 比213 25谕 I 升不 l-r壬 灿一衣 仪里曰 川 “蔽 } 27 29℃初 始培养温 度对生物 量的影 响发酵 第sd鼻 5卜 的结 果如图 5所示最 适培养温 度为27 ℃州 } 一 一20「O- 一 一- 10 612 15 24 30 介5卜 赢氮源浓度 (mol/L) 谧} !l图2不 同 对生物量 的影响 啊10「 粼2.13 最适初始 pH的选 择确定 了培养 基的营养 髻 姗 溯 黝_ 一 一 一 州 撇 撇 撇组成后 研究培养 基不同初 始pH对 假蜜环 菌生物量 犷 ~ 姗 姗 姗的影响 装液量 21 液体种 子接种量 10%(V/ 川 1 1 1 1~仄 , 伏甲 又~ OL 卫翅组一蟹塑 一」蟹遇 -哪黝一 攫巡LV)在2 6℃1 0r/mi条 件下摇瓶 培养s d结果如 23 25 27 29
图3所示 最适初 始pH为 4 温度(℃ )2.L4最 种龄 的确定 草菌深层 发酵的 种子龄 图5最 适培养 的确定因菌种的 不同而 异由图 可以看 出一级 在第 2.1 7最适摇 床转速 的选择 在了 以上培 养条
7d进人 生长稳定 期所以 本研究选 取培养 7d左右 件的 基础上 装液量同 21试 验对比摇 床转速 对生处于线性 后 的种子 作为一级 种子 扩大后用 物量 的影响 发酵第5d 的结果 如图6 所示最 适摇
压丽 弓草瓢面 孙
研究与 探讨{ 翼蒸 纂蘸
不飞. l君6 ,N d幸君口5在离心后 的酵母 泥中加入等 量2%N CI溶液 和蛋白晦作 14f
为酵母 助自溶剂 50℃恒温 水浴54 h一所得酵 母泥烘干 13「 l嫉翩备用 ~2厂 }闷 一124 啤酒酵母 泥营养成 分的测 定氨基 态氮含量 乱} 哪然磨 藕l既溯
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21假 蜜环菌二 级种子最 适摇瓶 发酵条件 6犷 !} }酬翔 1 1蒸绷. 假 培养适 碳源浓 度以葡 萄糖为碳 5` 岁一谓 一瞥 一-置纷 弋`黔一
源其它 营养成 分相同的 条件下 研究不同 碳源浓度 pH对假蜜 环菌生物 量影响 3om L锥形瓶 装液量 图3 最适初始 H的确定loL 液体种子 接种1 0%(V/ )在26℃ 16伍几山一 ~ ~一 一 一 一 35厂
条件下 摇瓶培养 5d结果 如图1所 示最适 碳源浓度 3「 产一为25% 份泛`卜 /石21 5「 叫训}
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510 152 0253 035 40 于深 层发酵碳源浓 度(扩L) 21 5最适 接种量的 选择在 其它培 养条件相 同的图 不同 对生物 量的影响 条件 下装 液同2 1本 实验比较 了5% lo%
21 假蜜环菌 培养最适 氮源浓度 以蛋 白陈为氮 巧% (V/)的 接种量对 假蜜环 菌生物量 的影响 发酵源固定 碳源浓度 为2.5% 其它营 养成分相 同的条件 第 5d结果 如表1所 示综合 考虑细 胞生长能 力以
下研 究不同浓 度氮源对 假蜜环 菌生物量 的影响 及制 备种子 的成本确 定接种量 以1o% 为宜30OmL 锥形瓶装 液量10 0mL液体 种子接 种量10%_ 表1 最适 的选择(V/) 在26℃ 6r/min 条件下 摇瓶培养 sd结果—_ _ _ 接种量(V/ V%) 5 10 15如图2 所示最适 氮源浓度 为624 mol/L ”一生物岁 L 123 29 30巧「 一 二兰l竺 二兰一- 二兰一 兰二 竺1月 卜一4 一今 州卜~一 , 21 6最适 初始培养 温度的选 择在确 定了其 它培侧 10犷 养条 件的基 础上装 液量同2 1对 比213 25谕 I 升不 l-r壬 灿一衣 仪里曰 川 “蔽 } 27 29℃初 始培养温 度对生物 量的影 响发酵 第sd鼻 5卜 的结 果如图 5所示最 适培养温 度为27 ℃州 } 一 一20「O- 一 一- 10 612 15 24 30 介5卜 赢氮源浓度 (mol/L) 谧} !l图2不 同 对生物量 的影响 啊10「 粼2.13 最适初始 pH的选 择确定 了培养 基的营养 髻 姗 溯 黝_ 一 一 一 州 撇 撇 撇组成后 研究培养 基不同初 始pH对 假蜜环 菌生物量 犷 ~ 姗 姗 姗的影响 装液量 21 液体种 子接种量 10%(V/ 川 1 1 1 1~仄 , 伏甲 又~ OL 卫翅组一蟹塑 一」蟹遇 -哪黝一 攫巡LV)在2 6℃1 0r/mi条 件下摇瓶 培养s d结果如 23 25 27 29
图3所示 最适初 始pH为 4 温度(℃ )2.L4最 种龄 的确定 草菌深层 发酵的 种子龄 图5最 适培养 的确定因菌种的 不同而 异由图 可以看 出一级 在第 2.1 7最适摇 床转速 的选择 在了 以上培 养条
7d进人 生长稳定 期所以 本研究选 取培养 7d左右 件的 基础上 装液量同 21试 验对比摇 床转速 对生处于线性 后 的种子 作为一级 种子 扩大后用 物量 的影响 发酵第5d 的结果 如图6 所示最 适摇
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