榆耳液体发酵培养条件及多糖提取条件的优化

论文摘要

榆耳的子实体营养丰富,其多糖具有广谱抑菌效果、增强机体免疫活性和抑制肿瘤等生理作用,在食品防腐保鲜、临床医药制剂和绿色饲料添加剂等领域有广泛的潜在应用价值,目前在榆耳液体深层发酵的培养基组成及榆耳多糖的提取方面的研究较少,还处于起步探索阶段,因此本文从榆耳液体发酵培养条件与榆耳菌丝体提取多糖条件两个方面进行研究,并且对榆耳菌丝体多糖的体外活性进行了初步探讨,为把榆耳菌丝体多糖开发成治疗急性肠炎和溃疡性结肠炎的一类新药,提供了可靠依据。在培养条件优化方面,主要考察碳源、氮源、生长因子对榆耳发酵生物量得影响,选取麦芽糖、豆粕和VB6为影响因子,以榆耳菌丝体生物量为响应值,应用响应面设计中的CCD（中心复合设计）设计,对榆耳液态发酵培养基的营养成分进行优化,得到最佳培养基组成为：麦芽糖12.96g/L,豆粕11.68g/L,VB6 1.59g/L,K2HPO4 3.50g/L MgSO4 2.30g/L,pH自然。运用design-expert对结果进行整理分析,获得发酵生物量的多元二次回归模型为：Y=10.50+0.75X1+0.63X2+0.20X3+0.044X1X2-0.075X1X3+ 0.088X2X3-0.51X12-0.79X22-0.55X32,其中Y为生物量,X1为麦芽糖加入量、X2为都豆粕加入量、X3为VB6加入量。方差分析极显著（p<0.01）,相关系数分别为0.9257,模型与实际情况拟和很好。对最优条件进行验证实测生物量为112.68g/L,与预测值（109.32g/L）非常接近,说明响应面法对榆耳发酵培养基组成优化合理,可为规模化生产提供一定的理论依据。在多糖提取方面,采用L9（34）正交实验设计,考虑料液比、提取时间、提取温度三个因素,对提取工艺进行优化,最佳提取条件为料液比1：60、提取时间7h、提取温度95℃。在此条件下,榆耳菌丝体胞子内多糖总糖的提取率为15.44%、多糖得率为8.60%；对多糖进行初步纯化时,得到榆耳多糖上样的体积为4mL,洗脱速度为5mL/8min,洗脱效果最好。采用牛津杯法对榆耳菌丝体多糖的体外活性进行研究,实验表明,榆耳菌丝体多糖对福氏志贺氏菌、枯草芽孢杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、产气杆菌、金黄色葡萄球菌等细菌有抑制作用,总体上看对枯草芽孢杆菌、福氏志贺氏菌的抑制性最强。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 立题背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 食用菌
• 1.2.1.1 食用菌的培养研究概况
• 1.2.1.2 食用菌抑菌作用的研究概况
• 1.2.1.3 食用菌的其他药用价值
• 1.2.2 食用菌多糖
• 1.2.2.1 食用菌多糖的研究进展
• 1.2.2.2 食用菌多糖的功能
• 1.2.3 榆耳
• 1.2.3.1 榆耳的自然分布及生物学研究概况
• 1.2.3.2 榆耳化学成分和药用价值的研究
• 1.2.3.3 榆耳液态发酵培养的研究概况
• 1.2.3.4 榆耳多糖提取条件的研究
• 1.3 研究方法
• 1.3.1 中心复合响应面设计（CCD-RSM）法
• 9（3⁴）正交实验设计'>1.3.2 L₉（3⁴）正交实验设计
• 1.3.3 牛津杯法抑菌
• 1.4 研究意义和研究内容
• 1.4.1 研究意义
• 1.4.1.1 液态培养条件的研究意义
• 1.4.1.2 榆耳多糖提取条件的研究意义
• 1.4.2 研究内容
• 第二章 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 原料
• 2.1.2 主要实验仪器
• 2.1.3 主要实验试剂
• 2.1.4 培养基
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 培养基组分的优化
• 2.2.1.1 培养方法
• 2.2.1.2 菌丝体生物量的测定方法
• 2.2.1.3 单因素试验法
• 2.2.1.4 中心复合响应面优化设计法
• 2.2.2 多糖提取和初步纯化
• 2.2.2.1 单因素实验
• 9（3⁴）正交设计实验'>2.2.2.2 L₉（3⁴）正交设计实验
• 2.2.2.3 DEAE-52柱层析
• 2.2.3 抑菌实验
• 2.2.3.1 原料
• 2.2.3.2 牛津杯法抑菌
• 2.2.4 榆耳菌丝体干粉组分测定
• 2.2.4.1 总蛋白含量测定
• 2.2.4.2 总糖含量测定
• 2.2.4.3 苯酚-硫酸法
• 2.2.4.4 蛋白含量测定
• 2.3 实验数据统计分析
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 榆耳菌丝体生长曲线
• 3.2 单因素对榆耳菌丝体生物量的影响
• 3.2.1 不同碳源对榆耳生物量的影响
• 3.2.2 不同氮源对榆耳生物量的影响
• 3.2.3 不同维生素对榆耳生物量的影响
• 3.2.4 麦芽糖加入量对榆耳生物量的影响
• 3.2.5 豆粕加入量对榆耳生物量的影响
• 6加入量对榆耳生物量的影响'>3.2.6 VB₆加入量对榆耳生物量的影响
• 3.3 中心复合设计响应面试验结果与分析
• 3.3.1 响应面试验设计方案与结果
• 3.3.2 回归模型的建立及显著性分析
• 3.3.3 响应面分析
• 3.3.4 模型验证
• 3.3.5 榆耳液体工业化培养
• 3.4 水提法提取榆耳菌丝体胞内多糖最佳条件的确定
• 3.4.1 水料比对多糖得率的影响
• 3.4.2 提取时间对多糖得率的影响
• 3.4.3 提取次数对多糖得率的影响
• 3.4.4 提取温度对多糖得率的影响
• 9（3⁴）正交实验'>3.4.5 L₉（3⁴）正交实验
• 3.4.6 榆耳多糖的纯化
• 3.5 榆耳多糖抑菌试验结果
• 3.6 榆耳菌丝体干粉组分测定
• 3.7 讨论
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢