灵芝菌固体发酵三七药渣工艺研究

曲　墨,邱智东,王伟楠

(长春中医药大学,长春 130117)



灵芝菌固体发酵三七药渣工艺研究

曲墨,邱智东,王伟楠*

(长春中医药大学,长春 130117)

摘要：目的优化灵芝菌固体发酵三七药渣的发酵工艺，缩短发酵周期，为三七药渣再利用研究提供新的思路。方法运用单因素试验法，以菌蕾形成时间为考察指标，筛选出最佳发酵条件。结果灵芝菌发酵三七药渣最优发酵工艺为：三七药渣粉末(过10目筛)，加入1.5%生长因子CaCO3，加适量水(使含水量达60%)，接种量(V/V)=1∶1～1.5∶1，在(28±1)℃下，避光培养。结论灵芝菌固体发酵三七药渣的工艺稳定、可靠、高效、产物得率高，为三七药渣的进一步研究和开发利用奠定了基础。

关键词：三七药渣；灵芝菌；固体发酵；工艺研究

灵芝菌是我国名贵药食两用真菌，同时也是卫生部规定的工业发酵菌种之一。具有抗炎、抗肿瘤、抗病毒、抗溃疡、抗衰老、防辐射及提高免疫力等药理作用[1-5]。采用灵芝菌对三七药渣进行固体发酵的核心是灵芝菌利用三七药渣中剩余营养成分进行增殖，菌丝在增殖的过程中会产生各种不同的酶，而三七药渣中的某些成分在这些代谢酶的作用下，会发生分解、合成等一系列的生化反应，形成新的活性化学成分，为三七药渣的再利用研究奠定物质基础。

1材料与方法

1.1材料葡萄糖、蛋白胨、酵母浸粉、琼脂、麦芽浸膏、马铃薯浸出粉(北京奥博星生物技术有限责任公司)；七水合硫酸镁、硫酸亚铁、磷酸二氢钾、氯化钾、硝酸钠(西陇化工股份有限公司)。灵芝菌(Ganoderma lucidum,CICC 14002)购于中国工业微生物菌种保藏管理中心，PDA斜面保存。

1.2方法

1.2.1三七药渣粉碎粒度的考察见表1。

表1　三七药渣不同粉碎粒度比较

结果表明，三七药渣粉碎粒度过大，营养成分与菌体接触的比表面积较小，不利于菌丝生长；粉碎粒度过小，不利于空气流通和灵芝种子液向药渣内部渗透，发酵速度慢，发酵不完全；以上结果表明，当三七药渣粉碎粒度在10目时，更利于菌丝生长，且部分细粉有利于菌种的初期萌动。因此三七药渣固体发酵的最优粉碎粒度为10目。

1.2.2培养基中初始含水量的考察见表2。

表2　初始含水量的试验结果

结果表明，初始含水量对菌丝生长影响较大，初始含水量太低，不能为菌丝的生长提供充足的水分，初始含水量太高，不便于菌丝向瓶底生长，均不利于菌蕾形成。因此初始含水量达60%，最为适宜。

1.2.3生长因子种类的考察见表3。

表3　筛选生长因子的试验结果

结果表明，以上生长因子，除CuSO4外，均能促进灵芝菌生长，形成菌蕾，但是以CaCO3作为生长因子的试验组，菌蕾形成的时间最短，因此选用A作为生长因子。

1.2.4生长因子加入量的考察见表4。

表4　筛选生长因子加入量的试验结果

结果表明，加入CaCO3太少不能较好的促进灵芝菌蕾的形成，加入的CaCO3过多会抑制菌蕾的形成，因此加入1.5%的CaCO3最为适宜，发酵时间最短。

1.2.5接种量的考察见表5。

表5　筛选接种量的试验结果

结果表明，接种量太少，发酵时间太长；接种量太多，菌丝只能分布在三七药渣培养基表面生长，不便于菌丝向瓶底生长，不利于菌蕾形成。接种量控制在1∶1～1.5∶1范围内较为适宜，菌蕾形成时间较短。

1.2.6培养温度见表6。

表6　筛选培养温度的试验结果

结果表明，温度太高太低均不利于菌蕾的形成，因此最适培养温度为28 ℃。

2结果

通过上述对各因素的考察，可以确定灵芝菌固体发酵三七药渣最优工艺条件为：取三七药渣粉末(过10目筛)，加入1.5% CaCO3，加适量水(使含水量达60%)，混合均匀，装于三角瓶中，121 ℃高压蒸汽灭菌1 h；培养基冷却至室温，无菌条件下接入灵芝菌摇瓶种子液，接种量(V/W)1∶1～1.5∶1，(28±1)℃下，避光培养，至菌蕾形成。

3结论

影响固体发酵的主要因素包括：菌种的选择、底物粉碎粒度、含水量、发酵温度、湿度、生长因子等，本研究针对以上参数对三七药渣的固体发酵工艺进行了系统的优化，最终确立的发酵工艺稳定、高效，可重现性好；得到的发酵产物兼具药用真菌和三七药渣的物质基础，同时对药渣中残留的一些活性成分进行生物转化，产生新的活性成分，增加了三七药渣的应用附加值[6-10]。该研究为三七药渣的精细高质化利用提供了新的思路和方法，为贯彻节约资源和保护环境的基本国策，更加自觉地推动绿色发展、循环发展、低碳发展，形成节约资源、保护环境的空间格局奠定了基础[11-19]。

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Solid-fermentation process ofPanaxnotoginsengresidues byGanodermaLucidum

QU Mo,QIU Zhidong,WANG Weinan*

(Changchun University of Chinese Medicine,Changchun 130117,China)

Abstract：ObjectiveTo optimize and shorten the fermentation process of Panax notoginseng residues (PNR) by Ganoderma Lucidum as well as provide a new experimental idea for the recycle study of PNR.MethodsSingle factor experiments were introduced,using the formation time of fungi button as measure index,to screen optimum fermentation parameters.ResultsThe optimal fermentation process of PNR by Ganoderma Lucidum was optimized as follow:PNR were smashed into 10 meshes before being mixed with 1.5%(W/W) CaCO3 as a growth factor;The humidity of the mixture was 60% (V/W);Inoculation concentration was 1∶1-15∶1 (V/W);The solid-fermentation of PNR was conducted in dark at the temperature of (28±1)℃.ConclusionThe optimized fermentation process for PNR was stable,reliable,efficient and highly productive.So these findings would lay a solid foundation for further researches and developments of PNR.

Keywords:Panax notoginseng residues;Ganoderma Lucidum;solid-fermentation;process study

(收稿日期:2015-11-10)

文章编号：2095-6258(2016)02-0263-03

中图分类号：R284.2

文献标志码：A

*通信作者：王伟楠，男，博士，讲师，电话-(0431)86045206,电子信箱-qumo@qq.com

作者简介：曲墨(1985-)，男，硕士，助理研究员，主要从事天然产物化学研究。

基金项目：吉林省中医药科技项目(2014-Q32)。

DOI:10.13463/j.cnki.cczyy.2016.02.015