富硒灵芝液体深层培养及营养成分分析

论文摘要

灵芝是我国珍贵的药用真菌,硒是人体必需的微量元素。以灵芝菌丝体作为载体,利用活化硒矿水作为硒源,进行生物富硒的研究在国内外鲜有报道。因此,本研究对于探索新的生物富硒途径、提供新的有机硒资源具有重要意义。本研究的主要实验内容及研究结论如下:首先,通过快速登高法和响应面分析法得出活化硒矿水为唯一硒源条件下灵芝深层培养的最佳培养基组成:葡萄糖2.13%、麸皮汁3.96%、KH2PO4 0.3%和MgSO4·7H2O 0.09%。在优化条件下,得到的菌丝体生物量在18g·L-1左右,菌丝体中总硒含量在150μg·g-1以上,富硒率达到55%。其次,通过正交试验优化了活化天然硒矿粉制备含硒水溶液的工艺条件:边搅拌边将300g硒矿粉添加到600mL0.6mol·L-1氨水中氨解72h,然后加热至近干并重新补充氨水氨解两次,再用pH8.0的磷酸缓冲液进行磷酸化处理后,超声波提取0.5h;在优化条件下硒矿水中硒浓度可以达到50μg·mL-1;混合硒源（活化硒矿水+亚硒酸钠）试验结果表明,当培养基中添加15μg·mL-1的硒（5μg·mL-1来自于硒矿水、10μg·mL-1来自亚硒酸钠）时,菌丝体生物量稳定在18 g·L-1左右,总硒含量可提高到260μg·g-1左右,富硒率在30%以上。再次,在摇瓶实验的基础上进行了5L发酵罐扩大培养并对发酵罐参数进行了优化。通过单因素试验、正交试验和发酵罐在线控制方法,优化得到灵芝在发酵罐中生长的最优条件为:培养温度28℃,通气量1.2L·min-1,初始pH6.5,搅拌速度120r·min-1,接种量10%,分阶段pH控制值5.0,DO值（与转速串联）6%,此种条件下菌丝体生物量可达到14.91g·L-1,总硒含量354μg·g-1,富硒率35.2%。最后,测定了所培养灵芝中的营养素含量并分析了硒的存在状态。富硒灵芝菌丝体中蛋白质含量为16.28%,远高于普通灵芝的12.31%;原子吸收测定结果表明富硒灵芝中Ca、Fe、Zn、Se的含量分别为398.1μg·g-1、338.7μg·g-1、45.6μg·g-1和318.5μg·g-1;总硒中有机硒的比例达到79.1%。对硒矿水和亚硒酸钠原料成本进行计算,得出利用活化硒矿水取代亚硒酸钠作为硒原具有节约成本的作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 硒的概述
• 1.1.1 硒的存在形式及分布
• 1.1.2 硒与人体健康
• 1.2 灵芝的研究进展
• 1.2.1 灵芝中的生物活性成分
• 1.2.2 灵芝的药理作用
• 1.3 人体补硒与富硒食品
• 1.3.1 硒的摄入量及膳食增补
• 1.3.2 硒补剂
• 1.3.3 富硒灵芝的研究进展
• 1.4 本课题的立题意义及主要研究内容
• 1.4.1 立题背景和意义
• 1.4.2 本文研究的主要内容
• 第二章 富硒灵芝培养基优化
• 2.1 前言
• 2.2 实验材料
• 2.2.1 主要试剂
• 2.2.2 菌种和培养基
• 2.2.3 主要仪器设备
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 培养方法
• 2.3.2 菌丝体生物量及硒含量测定方法
• 2.3.3 最陡爬坡法确定各营养因子的作用范围
• 2.3.4 响应面分析实验
• 2.3.5 数据处理
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 培养基优化
• 2.4.2 种龄对富硒灵芝生长的影响
• 2.4.3 培养温度对富硒灵芝的影响
• 2.4.4 摇床转速对富硒灵芝的影响
• 2.4.5 装液量对富硒灵芝生长的影响
• 2.5 结论
• 第三章 不同硒源对富硒灵芝生长的影响
• 3.1 引言
• 3.2 材料与试剂
• 3.2.1 实验试剂
• 3.2.2 主要仪器
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 硒矿水活化流程
• 3.3.2 活化硒矿水正交设计研究
• 3.3.3 硒矿水微量元素测定方法
• 3.3.4 培养基中硒源组成及浓度优化
• 3.4 结果及讨论
• 3.4.1 活化硒矿水工艺研究
• 3.4.2 硒矿水中微量元素的含量
• 3.4.3 培养基中硒浓度优化
• 3.5 本章小结
• 第四章 富硒灵芝的发酵罐参数优化
• 4.1 引言
• 4.2 主要试剂及原料
• 4.2.1 实验试剂
• 4.2.2 菌种和培养基
• 4.2.3 主要仪器
• 4.3 实验方法
• 4.3.1 发酵条件的正交设计
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 发酵条件的单因素实验
• 4.4.2 富硒灵芝与普通灵芝发酵代谢过程比较
• 4.4.3 正交实验确定最大影响因素
• 4.4.4 重要因素的进一步试验
• 4.5 本章小结
• 第五章 灵芝菌丝体营养成分初步分析
• 5.1 前言
• 5.2 材料与设备
• 5.2.1 实验试剂
• 5.2.2 实验设备
• 5.3 实验方法
• 5.3.1 总蛋白含量的测定
• 5.3.2 氨基酸含量分析方法
• 5.3.3 灵芝多糖提取方法
• 5.3.4 微量元素测定方法
• 5.3.5 有机硒及无机硒的测定方法
• 5.4 结果与讨论
• 5.4.1 富硒灵芝蛋白质含量分析
• 5.4.2 富硒灵芝粗多糖提取工艺研究
• 5.4.3 富硒灵芝中微量元素的含量
• 5.4.4 富硒灵芝培养原料成本核算
• 5.5 本章小结
• 全文总结与工作展望
• 1 本文实验研究总结
• 2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的相关论文