冬虫夏草的固态培养及其多糖生产工艺的研究

论文摘要

冬虫夏草为麦角菌科真菌寄生在蝙蝠蛾科幼虫上的子座和虫体,是一种名贵的药用真菌。冬虫夏草含有多种有效成分,如虫草素、虫草多糖、麦角固醇等。其中,虫草多糖含量最为丰富,且具有提高调节免疫力,降血糖及抗癌等多种功效。但天然冬虫夏草产量稀少,因此通过人工培养的方式生产冬虫夏草,从中提取虫草多糖已成为生产虫草多糖的一种趋势。本课题以农产副产物为原料,利用固态发酵培养的方式,采用单因素及正交优化相结合的方法,对冬虫夏草种子液和固态培养的培养基及培养条件进行筛选优化。液体种子发酵实验中以冬虫夏草菌丝体产量及菌丝得率为衡量标准,对种子液培养基成分及培养条件进行了筛选优化,确定了以葡萄糖为碳源,酵母浸粉为氮源。通过单因素实验和正交试验优化,最终确定的液态种子培养基为葡萄糖1.0%,酵母浸粉1.5%,MgSO4·7H2O 0.15%,KH2P04 0.15%,pH 6.0。液体培养的条件为温度22。C,装液量60%（v/v）,培养时间为6天,菌丝得率可达到32%。固体培养优化以菌丝产量为衡量指标,通过对A、B、C和D等多种基质的筛选,以及对基质比、固液比、接种量等因素的优化,最终确定冬虫夏草固态培养的培养基为A加B,基质比为3：2,填装量45 g,X添加量3%,含水量125%,接种量25%,培养时间12d,此时菌丝得率相对最高,可达7.17%。多糖提取采用的是热水浸提法。通过分布醇沉后,利用Sephadex G-100凝胶色谱法分析不同浓度乙醇醇沉多糖成分,最终确定冬虫夏草多糖醇沉浓度为50%。通过对浸提时间、浸提温度和固液比这三个因素进行了单因素和正交优化,确定了固态发酵冬虫夏草多糖的提取工艺为浸提温度85℃,固液比1：100,浸提时间3.5 h,菌丝多糖浸提得率为2.4%。纯化的冬虫夏草多糖通过红外光谱进行结构分析,固态培养冬虫夏草多糖的红外光谱图显示其含有糖类特征吸收峰,主要为O-H伸缩振动吸收峰和C-H伸缩振动吸收峰,同时还有较弱的C=C伸缩振动吸收峰、,该多糖具有β-型糖苷键。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 冬虫夏草简介
• 1.1.1 冬虫夏草生物学特性
• 1.1.2 冬虫夏草的化学成分
• 1.1.3 冬虫夏草的功效
• 1.2 冬虫夏草多糖的研究概况
• 1.2.1 虫草多糖的提取、分离纯化工艺
• 1.2.2 虫草多糖的结构分析
• 1.2.3 虫草多糖生理活性的研究进展
• 1.3 冬虫夏草人工培养研究进展
• 1.4 立题意义
• 1.5 本课题的研究内容和目标
• 2 材料与方法
• 2.1 实验仪器、材料与试剂
• 2.1.1 实验仪器
• 2.1.2 主要试剂
• 2.1.3 培养基
• 2.1.4 实验材料
• 2.2 方法
• 2.2.1 培养方法
• 2.2.2 分析项目及测定方法
• 2.2.3 冬虫夏草液体种子培养基及培养条件的优化
• 2.2.4 冬虫夏草固态培养基及培养条件的优化
• 2.2.5 冬虫夏草菌丝多糖的测定方法
• 2.2.6 冬虫夏草固态发酵菌丝多糖水浸提工艺参数的优化
• 2.2.7 冬虫夏草固态发酵菌丝多糖纯度鉴定
• 2.2.8 冬虫夏草固态发酵菌丝多糖红外光谱分析
• 3 结果与分析
• 3.1 冬虫夏草液体种子的培养
• 3.1.1 冬虫夏草液体种子培养基的优化
• 3.1.2 冬虫夏草液体种子培养条件的优化
• 3.2 冬虫夏草的固态培养
• 3.2.1 冬虫夏草固态培养基的筛选
• 3.2.2 固态培养基基质比的确定
• 3.2.3 固态培养基含水量的确定
• 3.2.4 接种量的确定
• 3.2.5 填装量的确定
• 3.2.6 培养温度的确定
• 3.2.7 添加其他物质影响
• 3.2.8 冬虫夏草固态培养基正交优化
• 3.3 固态培养冬虫夏草菌丝多糖的研究
• 3.3.1 葡萄糖标准曲线
• 3.3.2 冬虫夏草固态发酵菌丝多糖纯沉浓度的确定
• 3.3.3 冬虫夏草固态发酵菌丝多糖水浸提工艺参数的优化
• 3.3.4 冬虫夏草固态发酵菌丝多糖纯度鉴定
• 3.3.5 冬虫夏草固态发酵菌丝多糖红外光谱分析
• 4 讨论
• 4.1 冬虫夏草液态种子的培养
• 4.2 冬虫夏草的固态培养
• 4.3 固态培养冬虫夏草菌丝多糖的研究
• 4.4 下一步研究方向
• 参考文献
• 致谢