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假蜜环菌胞内多糖的发酵研究



全 文 :2007年 第6期
总第171期
中 国 酿 造
假蜜环菌[Armilarielatabescens(Scop.exFr.)
Sing]是层菌纲口蘑科假蜜环菌属真菌,在我国最初是
从发光柳树朽木中分离而得,所以形象地称为“亮菌”[1]。
假蜜环菌是我国首次发现并拥有自主知识产权的一种
真菌,在民间流传作为治疗急慢性肝炎及胆道疾患的
中草药。现代研究表明,多糖是假蜜环菌生理生化活性
的主要成分之一,在对其活性研究中提出假蜜环菌多
糖具有提高免疫力的作用[2]。本实验室通过动物实验证
明假蜜环菌多糖能够显著提高实验动物体内巨噬
细胞的吞噬能力以及IL-1、IL-2的水平[3]。为了更好的
研究及开发假蜜环菌多糖,对假蜜环菌产胞内多糖进行
发酵条件的研究,以提高其发酵产量,为进一步研究奠
定基础。
1材料与方法
1.1菌种与培养基
菌种:假蜜环菌(Armilarielatabescens),购至中国
科学院微生物研究所。
斜面培养基:马铃薯(去皮)200g/L,葡萄糖20g/L,
琼脂20g/L,pH值自然。
种子培养基:不加琼脂,其他同斜面培养基。
发酵培养基:葡萄糖50g/L,蛋白胨 7g/L,K2HPO4
0.1g/L,KH2PO40.5g/L,MgSO40.5g/L,pH值自然。
优化培养基:葡萄糖3g/L,蔗糖7g/L,蛋白胨5g/L,
酵母膏3g/L,K2HPO40.1g/L,KH2PO40.5g/L,MgSO4
0.5g/L,pH值自然。
1.2培养方法
将2块黄豆大小的菌丝块接种到种子培养基中
(100mL培养基/250mL三角瓶),于28℃、200r/min旋转
摇床培养,再按10%的接种量接入装有250mL发酵培养
基的500mL三角瓶中,相同条件下培养7d。
1.3菌球的收集及多糖测定
发酵液4000r/min离心5min,用生理盐水洗涤菌球
假蜜环菌胞内多糖的发酵研究
罗 霞1,2,许晓燕2,曾 瑾2,魏 巍3,江 南1,杨志荣1*
(1.四川大学 生命科学院,四川 成都 610064;2.四川省中医药研究院,四川 成都 610041;
3.四川农业大学 资源环境学院,四川 雅安 625014)
摘 要:对假蜜环菌进行发酵条件的优化,确定其最适培养基为葡萄糖3g/L,蔗糖7g/L,蛋白胨5g/L,酵母膏3g/L,K2HPO4
0.1g/L,KH2PO40.5g/L,MgSO40.5g/L,pH6.4。最适培养条件为27℃培养5d,通气量为(200mL培养基/500mL三角瓶),160r/min。
在最适培养基及培养条件下,假蜜环菌胞内多糖的产量可达298.35mg/L,菌体生物量可达314.3g/L。
关键词:假蜜环菌;多糖;发酵;正交试验
中图分类号:TS201.3 文献标识码:A 文章编号:2054-0571(2007)06-0029-03
FermentationofpolysaccharidefromArmilarielatabescens
LUOXia1,2,XUXiao-yan1,ZENGJin1,WEIWei2,JIANGNan3,YANGZhi-rong1*
(1.ColegeofLifeScience,SichuanUniversity,Chengdu610064,China;2.SichuanInstituteofChineseMateriaMedica,
Chengdu610041,China;3.ColegeofSourceandEnvironment,SichuanAgriculturalUniversity,Yaan625014,China)
Abstract:ThepolysaccharidefromArmilarielatabescenshasmultifunctioninimmune.Here,weinvestigatedthecultivationconditionofA.
tabescens.Theoptimizationofcultivationconditionswasselectedthroughfermentationtests.Themostfungiandpolysaccharidewereob-
tained5at27℃and160r/min,when200mloftheculturein500mlshakeflaskswasgrownin3g/Lglucose,7g/Lsucrose,3g/Lyeastex-
tract,5g/Lpeptone,0.1g/LK2HPO4,0.5g/LKH2PO4,0.5g/LMgSO4.TheinitialpHwasadjustedto6.4.Undertheoptimizedcultivationcon-
ditions,themassofA.tabescensreached314.3g/Landpolysaccharidereached298.35mg/L.
Keywords:Armilarielatabescens;polysaccharide;cultivationcondition;orthogonaltest
研究报告
收稿日期:2006-12-01
作者简介:罗 霞(1974-),女,博士研究生;杨志荣,*教授,通讯作者,E-mail:bioyang@163.com。
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2007No.6
SerialNo.171 ChinaBrewing
2次后称量湿重,然后于60℃烘干称量干重。
取0.1g菌球(干重)采用水提法提取胞内多糖,充分
透析后用硫酸-苯酚法[4]测定多糖含量。
1.4主要仪器与试剂
旋转摇床:上海智诚Zhwy-211B;高速冷冻离心机:
BeckmanJ-25;紫外分光光度计:北京谱析通用仪器有
限责任公司TU-1800;试剂均为国产分析纯。
2结果与分析
2.1培养基成分对假蜜环菌胞内多糖产量的影响
2.1.1碳源的影响
以不同的碳源(5%)代替发酵培养基中的葡萄糖培
养菌体,结果(表1)表明,蔗糖加葡萄糖的培养基产菌
球及多糖较多,因此确定蔗糖加葡萄糖为假蜜环菌的最
适碳源。同时检测不同的碳源含量对该真菌产菌球及多
糖的影响,结果(图1A)表明,当碳源为蔗糖加葡萄糖
时,其菌球和多糖产量随培养基中碳源含量的增加而
提高,但是当碳源含量为10g/L时,其产量较8g/L有明显
提高,而碳源含量>10g/L时,其产量虽然较10g/L有所提
高,但增幅不明显。
2.1.2氮源的影响
以不同的氮源(7g/L)代替发酵培养基中的蛋白胨
培养菌体,结果(表1)表明,蛋白胨加酵母膏的培养基产
菌球及多糖较多,因此确定蛋白胨加酵母膏为假蜜环菌
的最适氮源。同时检测不同的氮源含量对该真菌产菌球及
多糖的影响,结果(图2)表明,当氮源为蛋白胨加酵母膏
时,其菌球和多糖产量与培养基中氮源含量影响不大。
ResearchReport
2.2正交试验分析
以蔗糖加葡萄糖为碳源,蛋白胨加酵母膏为氮源,
进行L9(34)正交试验分析[5-6]。表2为所选因素水平、试验
结果和产胞内多糖的极差分析。
由极差分析得知,蔗糖对假蜜环菌产胞内多糖的
影响最大,其次是酵母膏。最佳的发酵培养基配方是葡
萄糖3g/L,蔗糖7g/L,蛋白胨5g/L,酵母膏3g/L,K2HPO4
0.1g/L,KH2PO40.5g/L,MgSO40.5g/L。
2.3培养条件对菌球及多糖产量的影响
2.3.1培养温度对假蜜环菌胞内多糖产量的影响
将菌种接入优化培养基,于不同温度进行培养,结
果(表3)发现,该菌种在27℃时产胞内多糖最多。
2.3.2pH值对假蜜环菌胞内多糖产量的影响
研究培养基的不同pH值对假蜜环菌生长及产胞内
多糖的影响,结果(表3)表明,起始pH值为6.4的优化培
养基产菌球及多糖最多。
图1碳源含量对菌体生物量、菌体产胞内多糖的影响
Figure1.Efectofcarbonsourceconcentrationonbiomassandpolysaccharide’sproductionofA.tabescens
表1不同碳源、氮源对假蜜环菌发酵的影响
Table1.Efectofcarbonandnitrogensourceonfermentation
ofA.tabescens
项 目 湿重/(g·L-1)干重/(g·L-1)多糖/(mg·L-1)
蔗 糖 187.44 5.46 211.56
葡萄糖 174.16 5.07 199.88
可溶性淀粉 157.76 4.29 168.68
麦 麸 143.44 3.77 152.56
玉米粉 135.76 4.03 163.64
蔗糖+葡萄糖 215.60 5.93 238.92
蔗糖+麦麸 165.20 4.81 189.36
蔗糖+玉米粉 174.08 5.07 199.64
葡萄糖+麦麸 160.72 4.68 184.52
葡萄糖+玉米粉 151.76 4.42 176.88


酵母膏 178.24 5.20 201.32
蛋白胨 174.09 5.07 199.88
牛肉膏 98.21 2.86 124.68
酵母膏+蛋白胨 217.10 5.51 226.52
酵母膏+牛肉膏 142.84 4.16 165.32
蛋白胨+牛肉膏 142.88 4.16 168.40
酵母膏+蛋白胨+牛肉膏 160.70 4.68 181.08


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总第171期
中 国 酿 造
2.3.3通气量对假蜜环菌胞内多糖产量的影响(见表4)
500mL的三角瓶中分别装入不同体积的优化培养
基,与不同转速的摇床培养做交叉试验,200mL培养基,
160r/min效果最好。
表3温度及pH值对假蜜环菌发酵的影响
Table3.EfectoftemperatureandpHonfermentationof
A.tabescens
温度/

湿重/
(g·L-1)
干重/
(g·L-1)
多糖/
(mg·L-1)pH值
湿重/
(g·L-1)
干重/
(g·L-1)
多糖/
(mg·L-1)
23 234.62 6.42 231.80 5.8 242.71 6.47 230.41
25 267.99 7.06 259.47 6.0 275.39 7.31 261.44
27 280.60 7.39 268.93 6.4 284.02 7.63 270.58
29 272.17 7.24 264.74 6.8 261.47 7.00 249.17
31 248.68 6.67 240.87 7.0 219.06 5.82 207.97
研究报告
图2氮源含量对菌体生物量、菌体产胞内多糖的影响
Figure2.Efectofnitrogensourceconcentrationonbiomassandpolysaccharide’sproductionofA.tabescens
图3菌龄、发酵时间对假蜜环菌发酵的影响
Figure3.EfectofageandtimeonfermentationofA.tabescens
表2L9(34)正交试验结果及极差分析
Table2.Resultsoforthogonaltestandrangeanalysis
试验号葡萄糖/
(g·L-1)
蔗糖/
(g·L-1)
蛋白胨/
(g·L-1)
酵母膏/
(g·L-1)
湿重/
(g·L-1)
干重/
(g·L-1)
多糖/
(mg·L-1)
1 1(3) 1(3) 1(3) 1(3) 221.276.09228.36
2 1(3) 2(5) 2(5) 2(5) 228.396.31231.05
3 1(3) 3(7) 3(8) 3(8) 241.626.08243.67
4 2(5) 1(3) 2(5) 3(8) 210.515.82208.69
5 2(5) 2(5) 3(8) 1(3) 237.956.58236.81
6 2(5) 3(7) 1(3) 2(5) 259.626.97254.38
7 3(7) 1(3) 3(8) 2(5) 200.015.53203.45
8 3(7) 2(5) 1(3) 3(8) 215.895.96211.46
9 3(7) 3(7) 2(5) 1(3) 272.177.24264.74
K1 234.360213.500231.400243.303
K2 233.293226.440234.827229.627
K3 226.550254.263227.977221.273
R 7.810 40.763 6.850 22.030
因素 结果
表4通气量对菌体产胞内多糖的影响
Table4.Efectofdiferentaeratingconditionon
polysacc-haride’sproductionofA.tabescens
通气量/
(r·min-1)
140 234.59 251.83 264.98 253.09 243.88 221.34
160 243.41 262.61 283.44 270.96 266.15 260.10
180 231.33 258.48 276.97 269.12 266.30 256.28
200 227.98 250.58 273.65 267.48 264.74 257.87
装料量/mL
140 170 200 225 250 280
mg/L
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2007No.6
SerialNo.171 ChinaBrewing ResearchReport
2.3.4液体种子菌龄对假蜜环菌胞内多糖产量的影响
选用不同菌龄的液体种子进行接种,结果(图3)表
明用3d菌龄的液体种子进行接种效果最好。
2.3.5培养时间对假蜜环菌胞内多糖产量的影响
在优化培养基及最适条件下发酵培养菌体,
不同时间取样测定生物量及胞内多糖含量,结果
(图3)表明菌体培养5d后的生物量及多糖含量趋
于稳定。
3结论
对假蜜环菌产胞内多糖进行发酵条件的研究,确
定其最佳发酵条件为葡萄糖3g/L,蔗糖7g/L,蛋白胨
5g/L,酵母膏3g/L,K2HPO40.1g/L,KH2PO40.5g/L,MgSO4
0.5g/L,pH6.4,液体种子为3d菌龄,于27℃培养5d,通气
量为(200mL培养基/500mL三角瓶),160r/min,得到的
假蜜环菌生物量为314.3g/L,胞内多糖298.35mg/L。
参考文献:
[1]于学娟,孙筱林,陈培英,等.假蜜环菌液体深层发酵的研究
[J].山东轻工业学院学报,2003,17(2):36-39.
[2]方积年,叶淳渠,吴淑云,等.亮菌多糖的研究[J].生物化学与
生物物理学报,1984,16(3):222-227.
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功能的研究[J].免疫学杂志,2006,22(3):146-148.
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[6]李一婧,马伟超.曲酸生产菌种的筛选和发酵工艺条件的优化
[J].中国酿造,2006,159(6):42-44.
两歧双歧杆菌耐氧耐酸耐胆盐优良菌株的选育
熊三玉,管 斌,孔 青,董书阁,王 艳,郑 君
(中国海洋大学 食品科学与工程学院,山东 青岛 266003)
摘 要:通过反复驯化的培养方法将两歧双歧杆菌驯化成耐氧耐酸耐胆盐的优良菌株。实验结果表明,在牛乳培养基中耐氧驯
化后的双歧杆菌的增殖比例为41000%,而原始菌的增殖比例仅为8233%,且前者的凝乳时间为后者的2/3;经过耐酸驯化的菌株
在低pH值条件下的产酸性能也大为提高,且耐酸性明显优于未经驯化的菌株;胆盐驯化的菌株经胆盐浓度为0.5%的培养后也
有较高的活菌数,其对胆盐的忍耐力明显增强。
关 键 词:两歧双歧杆菌;耐氧;耐酸;耐胆盐;驯化
中图分类号:Q93-3 文献标识码:A 文章编号:2054-0571(2007)06-0032-04
Screeningofoxygen,acidandbilesalttolerantBifidobacteriumbifidumstrains
XIONGSan-yu,GUANBin,KONGQing,DONGShu-ge,WANGYan,ZHENGJun
(ColegeofFoodScienceandTechnology,OceanUniversityofChina,Qingdao266003,China)
Abstract:TheBifidobacteriumbifidumweredomesticatedwiththetraditionalcultivationmethod.Intheoxygen-tolerantdomestication,we
increasedtheoxygenpressuretodomensticatetheBifidobacteriumbifidum.Andintheacid-tolerantdomestication,Bifidobacteriumbifidum
weredomesticatedbyloweringthepHoftheliquidmedium.TheresultsshowthatthecapabilityofthedomesticatedBifidobacteriumbifidum
issuperiortotheoriginalstrains.Inthemilkmedium,thegrowthrateforthedomesticatedstrainsis41000%,andthatfortheoriginalstrains
isonly8233%.Theproductionoftheacidismorethantheoriginalstrains,andthemilk-coagulatingtimehasbeenshortenedto2/3.Inthebile
salt-tolerantdomestication,whilethebilesaltsconcentrationis0.5%,theconcentrationofthedomesticatedonecanalsoreachtoashighas
1×106cfu/ml.
Keywords:Bifidobacteriumbifidum;oxygen-tolerant;acid-tolerant;bilesalt-tolerant;domestication
收稿日期:2006-12-18
作者简介:熊三玉(1981-),女,湖北人,硕士研究生,研究方向为双歧杆菌。
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