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研
究
与
探
讨
食品工业科技
灰树花深层培养中影响因素的研究
摘 要 利用发酵罐对灰树花进行了深层培养。试验结果表明，发
酵温度 !#、起始 $% &’、搅拌转速 ()* + ,-.、接种量
()/是最佳的培养条件；$% 和通气量对菌丝的生长有极
显著的影响，$% 在 ’)0&’)，通气量体积比 （1 + 1）在
(’))0(’2) 时，菌丝生物量积累最多；通过营养分析，认为
可以利用深层培养灰树花进行功能及保健产品的开发。
关键词 灰树花 深层培养 菌丝生物量
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中图分类号：!#$%&’ 文献标识码：(
文 章 编 号 ：%$$#)$’$*（#$$’）$’)$$++)$’
（上海理工大学动力工程学院，上海 !)))34） 杜 巍
（西北农林科技大学食品科学与工程学院，杨陵 5(!())） 李元瑞 袁 静
收稿日期：#$$#)%%)#,
作者简介：杜巍（(3546），男，博士后，研究方向：食品生物技术。
基金项目：陕西省科技攻关项目资助（337)!689）。
灰树花（!#$%&’ $%()%*’），又名贝叶多孔菌、栗子
蘑，俗称云蕈、舞茸，隶属于担子菌亚门，层菌纲，多孔
菌科，树花菌属，是一种名贵的食（药）用真菌-%.。其营养
极为丰富，据国家农业部质检中心和中国预防医学科学
院营养与食品卫生研究所检测，%&$/0灰树花（干）含蛋
白质 ’%,&$0 1/0（其中含 %2种氨基酸，总量为 %2*&*0 1/0，
人体必需氨基酸占 +,&,3），脂肪 %4&$0 1/0，粗纤维
%$4&$0 1/0，碳水化合物 +5*&50 1/0，灰分 *+&%0 1/0；富含多
种有益矿物质，维生素含量也很丰富-+6*.。更重要的是，
灰树花中含有 23左右的生物活性多糖，这就使得它具
有防癌抗癌、抑制高血压和肥胖症、预防动脉硬化、增
强机体免疫力、延缓衰老等重要的医疗保健功能-%7’6*.。但
人工栽培灰树花子实体生产周期较长，产量相对较低，
难以满足规模化的研发要求。一些研究表明，深层培养
的灰树花菌丝体具有与其子实体相似的营养成分、药
理作用和保健效果-*6%%.，加之深层培养具有周期短、易于
控制、便于工业化生产等特点，这就为灰树花产品的研
制和规模开发提供了一条新思路。
本文通过对灰树花深层培养中影响因素的研
究，旨在确定灰树花深层培养的最佳工艺条件，分析
培养过程中各因素的变化情况，从而为深层培养技
术在灰树花上的应用提供理论依据，为灰树花功能
保健产品的开发和研制奠定物质基础。
$ 材料与方法
$%$ 材料与仪器
供试菌种 灰树花母种 88’，由陕西微生物研
究所提供。
9(’$$’ 电子天平，:;+)# 离心机，<8)’= 酸度
计，%$%)( 电热鼓风烘箱，>?9)%,@ 自控发酵罐，
A>)B 气体流量计，;C 电极，D!!:E !C:E;C F8 电
极，2’,),$型氨基酸分析仪G8B!(=8BH等。
$%! 试验方法
%&#&% 培养基制作 以优化后的配方进行液体培养
基的制作，其中碳源为玉米粉 %$&$0 1 :I麸皮 %$&$0 1 :，
氮源为蛋白胨 #&$0 1 : 或牛肉膏 #&$0 1 :，加入无机盐
的组合为 D0C+$&,0 1 :IJ8#
%&#&# 液体菌种的制作 将已优化的液体培养基分
装在 #,$O:装量的摇瓶中，每瓶装 %$$O:，接入 %$块
菌种片（每片直径为 %&,PO），起始 F8自然，摇床转速
为 #$$Q 1ORM，#,S下在恒温振荡器上培养 ,T，待用。
%&#&’ 多糖含量的测定 苯酚)硫酸法-#.。
%&#&+ 还原糖的测定 ’，,)二硝基水杨酸法-#.。
%&#&, 生物量的测定 离心机 +$$$Q 1 ORM 将各发酵
试验的培养液离心 %$ORM，倾去上清液，湿菌丝在烘
箱中（*$62$S）烘干至恒重，称量菌丝干重（0 1 :）。
%&#&* F8测定 DE!!:EU !C:E;C F8电极检测。
%&#&4 溶氧值测定 ;C 电极检测 （;C 电极由中科
院上海冶金研究所研制生产）。
%&#&2 通气量体积比（V 1 V） 每分钟通入发酵罐的
空气体积与发酵罐中发酵液体积的比值。A>)B 型气
体流量计测定。
%&#&5 氨基酸含量测定 氨基酸分析仪检测。
++
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2003.03.017
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! 结果与分析
!$% 发酵罐深层培养工艺条件的确定
以优化后的液体培养基为培养液。以发酵温度、
起始 !、发酵罐的机械搅拌转速、液体接种量为影响
因素，通过四因素三水平的正交试验确定发酵罐中灰
树花深层培养的最佳条件，试验结果及分析见表 #。
从表 #的分析可以看出，$ 个因素影响灰树花菌
丝生物量的大小关系为 %&’&(&)，温度的影响最
大，转速的影响最小；在发酵罐中灰树花深层培养的
最佳条件组合为 %*(+)*’*。即：最佳发酵温度 *,-，
起始 ! ./,，搅拌转速 #,01 2 345，接种量 #06。
!$! 灰树花深层培养过程中各因素的变化
*/*/# ! 的变化规律 深层培养过程中 ! 的变化
规律如图 # 所示。可以看出，随着培养时间的延长，
! 开始逐渐下降，至 $ 左右后又逐渐回升，据试验
中对菌丝的取样检查，发现 !最低点时也是细胞生
长对数期（快速生长期）向稳定期转变的时期，这时
菌丝生长最为旺盛，菌丝粗壮，菌丝球数量多。因此，
在灰树花的深层培养过程中，可以把培养过程中 !
的变化作为判断培养终点的参考指标之一。
*/*/* 总糖及菌丝生物量的变化 培养过程中总糖
变化对应着菌丝生长消耗的过程，见图 *。从图中可
以看出，培养 .07 后菌丝生物量达到最大，而 ! 的
最低点是在培养 ,07 左右，这是因为菌丝细胞生长
进入稳定期，细胞的代谢作用逐渐减弱，而菌丝的浓
度还在缓慢增加，因此，菌丝浓度达到最大值应该晚
于 !最低点出现的时间。以上结果表明，糖的消耗
和菌丝的增加主要发生在对数生长期。
*/*/+ !和通气量对菌丝生物量的影响 进行 !和通
气量体积比的二因子随机区组试验，研究 !和通气量
对菌丝生物量的影响。试验的 !为 $/,，,/0，,/,，./0，./,
和 8/0，通气量体积比（929）为 0/$，0/.，0/:，#/0，#/*和 #/$，
在已确定的深层培养工艺条件下，发酵 8*7，利用 ;<=<4><4?
系统软件对试验数据进行处理并作图，见图 +、图 $。
从上图中可以看出，!在 $/,0@./,0，通气量体
积比（9 2 9）在 0/:0@#/$0 时，菌丝均能正常生长；!
在 ,/,0@./,0，通气量体积比（9 2 9）在 #/00@#/$0 时菌
丝生物量积累最多。由此可知，灰树花适宜在微酸性
的培养基中生长，是一种好氧型的食（药）用菌。
对随机区组试验结果进行回归分析，得回归方
程：AB0/*+*#C,/$,$,D#C0/E:0:D*
式中：A—菌丝相对生长量（干重）；
D#—通气量体积比；
D*—!。
经显著性检验：
试验号
因 素
菌丝生物量（F 2 G）
%培养温度（-） (起始 ! )转速（1 2 345） ’接种量H6I
# #（*0） #（$/,） #（#00） #（,） $/$80
* # *（,/,） *（#,0） *（#0） ,/:E$
+ # +（./,） +（*00） +（#,） $/*:,
$ *（*,） # * + #*/+,8
, * * + # 8/8$+
. * + # * #$/E8$
8 +（+0） # + * #0/0++
: + * # + :/$#*
E + + * # E/E*,
J# #$/.$E *./:.0 *8/:,. **/#+: !B8:/0E+
J* +,/08$ **/0$E *:/#8. +0/E0#
J+ *:/+80 *E/#:$ **/0.# *,/0,$
K# $/::+ :/E,+ E/*:, 8/+8E
K* ##/.E# 8/+,0 E/+E* #0/+00
K+ E/$,8 E/8*. 8/+,$ :/+,#
优水平 %* (+ )* ’*
LM ./:0: */+8. */0+: */E*#
主次顺序 %&’&(&)
表 # 试验结果与分析
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最终方程的复相关系数：!#$%&#’；
最终方程的剩余标准差：(#$#’&)；
最终方程的检验统计量：*))$+,&-*#$#).$%/ 有
显著性差异。故可做出结论：01 和通气量对深层发
酵过程中灰树花菌丝体生长的影响是很显著的。
!$# 深层培养菌丝体的营养分析
&$+$) 菌丝体多糖含量分析 深层培养后得到的灰
树花菌丝体，经浸提、醇沉、去蛋白等方法处理后，经
苯酚2硫酸法检测，得工作曲线回归方程 3#$#)&,4
#$)#)56，相关系数 7#$’’/5，测得灰树花菌丝体（干）
中多糖含量为 %$&8。
&$+$& 菌丝体氨基酸含量分析 从表 &可以看出，深
层培养的灰树花菌丝体（干）含有丰富的氨基酸，必需
氨基酸占菌丝体氨基酸总量的 5&$’8，接近子实体中必
需氨基酸的含量 5.$.895:,;。另外，可促进生长、增强智力
发育的第一限制氨基酸2赖氨酸的含量也较高，因此，
可以考虑利用深层培养灰树花开发功能及保健产品。
# 结论
#$% 在发酵罐中进行灰树花的深层培养，其最佳条
件是发酵温度 &.<、起始 01 ,$.、搅拌转速 ).#7 =>?@、
接种量 )#8。
#$! 灰树花深层培养过程中，01和通气量对菌丝的
生长有极显著的影响，01在 .$.#A,$.#，通气量体积
比（B = B）在 )$##A)$5#时，菌丝生物量积累最多。
#$# 深层培养的灰树花菌丝体 （干）多糖含量为
%$&8（子实体中多糖含量为 /8左右），必需氨基酸占
菌丝体氨基酸总量的 5&$’8。另外，发酵液中的氨基
酸、矿物元素也很丰富，因此，可以利用深层培养灰
树花进行功能及保健产品的开发。
参考文献
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X?IL@U?$ : )’’%: ..C%).A%&,
氨基酸
种 类
深层培养菌丝体
（干）（U = )##U）
发酵液
（>U = )##>d）
天冬氨酸 &$)&, ))$#+5
丝氨酸 )$&/’ /$#&.
谷氨酸 +$)%. )%$’’.
脯氨酸 )$&#& ’$’%&
甘氨酸 )$)&& )#$&5.
丙氨酸 )$&)+ )+$/%#
半胱氨酸 #$)#5 %$5+,
酪氨酸 #$,,5 )#$’/5
组氨酸 #$5,’ 5$#,)
精氨酸 )$55. &$#/.
苏氨酸 )$&/+ )#$#%#
缬氨酸 )$&%. 5$#.)
蛋氨酸 #$5.+ #$..&
异亮氨酸 #$’’5 ))$5,+
亮氨酸 &$%,% )/$/’,
苯丙氨酸 #$//, )5$#&,
赖氨酸 )$’%+ )+$%5%
合计 &&$55 ),/$.)&
必需氨基酸含量 ’$,+) %&$/#.
必需氨基酸占总量（8） 5&$’ 5+$&
表 & 氨基酸含量
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