生长因子提高桑黄真菌菌丝体及多糖产量研究
2019-11-20朱会霞孙金旭李莹莹李雪珍
朱会霞 孙金旭 李莹莹 李雪珍
(衡水学院 河北 衡水 053000)
桑黄是一种生长周期长的贵重药用菌。经研究可知桑黄主要成分是多糖,其次还有甾醇类、黄酮和三萜类等多种成分,具有抗癌、增强人体免疫力、降低血糖等功能。桑黄是抗癌功效排在前列的药用菌,现已作为国内外医药行业研究的热点,被相关各界广泛关注和研究。
本文探讨了α-萘乙酸、油酸、L-谷氨酸对促进桑黄菌丝生长及多糖产量的作用,为优化桑黄真菌培养条件提供试验依据。
1 材料和方法
1.1 桑黄菌种。保藏于衡水学院生命科学学院发酵工程实验室。
1.2 培养基。斜面培养基(g/L):马铃薯200,葡萄糖20,琼脂 20,MgSO4·7H2O 1.5,VB10.01,KH2PO43.0,20%的土豆汁配制,121℃高压蒸汽灭菌20 min。
种子培养基(g/L):葡萄糖30,黄豆粉10,酵母膏 1,MgSO4·7H2O 0.5,VB10.0l,KH2PO41.0,pH6.0蒸馏水配制,121℃高压蒸汽灭菌20 min。
发酵培养基(g/L):葡萄糖36,蛋白胨4,pH值6.0, 酵 母 膏 2 g, MgSO4·7H2O 0.5, VB10.05,KH2PO41.0,121℃高压蒸汽灭菌20 min。
1.3 培养方法。斜面种子活化:取出保藏在4℃下的斜面菌体于28℃的培养箱中活化培养3 d。
液体种子培养:在装有150 ml种子培养基的500 ml三角瓶中转入1 cm2带培养基的活化好的斜面菌体(该过程在无菌室中操作),50 r/min培养3 d,培养时保持温度在28℃。
发酵培养:在装有150 ml培养基的500 ml三角瓶中接入10%已培养好的液体种子,150 r/min下振荡培养6 d,培养时温度保持在28℃。
NAA添加培养:发酵培养前在培养基中加入不同浓度的生长因子NAA,灭菌后如上所示培养。
油酸添加培养:发酵培养前于培养基中加入不同浓度的生长因子油酸,灭菌后如上所示培养。
L-谷氨酸添加培养:发酵培养前于培养基中加入不同浓度的生长因子L-谷氨酸,灭菌后如上所示培养。
1.4 检测方法
1.4.1 培养液中菌丝含量的测定。烘干称重法:取适量的发酵液,用滤纸(已烘干并称重)过滤,再用水缓慢冲洗至洗液无色透明。在60℃的烘箱中烘至恒重,于干燥器中冷却至常温,称重。
1.4.2 桑黄胞外多糖含量的测定。苯酚—硫酸法:首先制作葡萄糖标准曲线,用移液枪吸取稀释的样品溶液1 ml,加1 ml蒸馏水,然后加入5%的苯酚溶液1 ml,再加入浓硫酸5 ml,振荡均匀。室温下静止20 min,测定490 nm处的吸光度值,再根据所绘制的标准曲线便可计算胞外多糖含量(胞外多糖含量=所测得多糖含量-培养液中葡萄糖含量)。
2 结果与分析
2.1 α-萘乙酸(NAA)对菌丝体生长及胞外多糖产量的影响。NAA是一种可作用于部分蕈菌的菌丝、加快其生长的刺激素。发酵培养开始前在培养基中分别加入 0 mg/L、0.1 mg/L、0.2 mg/L、0.3 mg/L、0.4 mg/L、0.5 mg/L的NAA,灭菌后进行培养。完成培养后测桑黄菌体以及多糖的生成量,结果如图1。
由图1可知,严控生长因子NAA的添加量,对稳定发酵培养过程、增加桑黄菌丝体和多糖的生成量具有重要作用。增加NAA浓度,菌丝体及多糖产量也随之逐步递增,但当NAA浓度达到0.2 mg/L时,菌丝体和多糖的增重达到最大,此时菌丝体增重30.96%,多糖增重28%。再继续增加NAA浓度,菌丝体及多糖生成量呈下降趋势,此时NAA对菌丝体及多糖生成起抑制作用。因此,NAA促进桑黄菌丝体和多糖生成的最适宜浓度为0.2 mg/L。
图1 N A A对桑黄真菌菌丝干重及多糖产量的影响
2.2 油酸对菌丝体生长及胞外多糖产量的影响。一部分植物油可以作用在真菌的细胞壁,通过改变其透性进而促进其胞外多糖的产生。发酵培养开始前在培养基中分别加入0g/L、1g/L、2g/L、3 g/L、4 g/L的油酸,灭菌后进行培养。完成培养后测桑黄菌体以及多糖的生成量,结果如图2。
图2 油酸对桑黄真菌菌丝干重及多糖产量的影响
由图2可知,当加入油酸的浓度由1 g/L逐增到4 g/L时,可以明显地作用于菌丝体和多糖,促进二者产量提高。当加入的油酸浓度为1 g/L时,菌体和多糖的生成量均有显著提高,且增幅最大,其中菌丝体增重49.3%,多糖增重44%。
2.3 L-谷氨酸对菌丝体生长及胞外多糖产量的影响。L-谷氨酸对发生在生物体内的蛋白质代谢具有积极作用。发酵培养开始前在培养基中分别加入0 g/L、0.5 g/L、1 g/L、1.5g/L、2g/L的L-谷氨酸,灭菌后进行培养。完成培养后测桑黄菌体以及多糖的生成量,结果如图3。
图3 L-谷氨酸对桑黄真菌菌丝干重及多糖产量的影响
由图3可知,加入一定量的L-谷氨酸能够有效促进桑黄真菌菌丝体及多糖产量的提高。当加入的L-谷氨酸浓度为1 g/L时,二者的生成量增加幅度最大。此时,菌丝体增重27.06%,多糖增重26%。当加入的L-谷氨酸浓度超过1 g/L时,L-谷氨酸促进菌体及多糖生成量的增幅逐渐降低。因此,L-谷氨酸提升桑黄菌丝体和多糖生成量的最适浓度为1 g/L。
3 结论
研究的结果表明,加入生长因子α-萘乙酸(NAA)、油酸、L-谷氨酸,都对提升桑黄真菌菌丝体及多糖的生成量有一定作用。当所加的α-萘乙酸为0.2 mg/L时,菌丝体和多糖的生成量达到最大,此条件下菌丝体增重30.96%,多糖增重28%;加入的油酸为1 g/L时,菌丝体和多糖的生成量达到最大,此条件下菌丝体增重49.3%,多糖增重44%;加入的L-谷氨酸为1 g/L时,菌丝和多糖的生成量达到最大,此条件下菌丝体增重27.06%,多糖增重26%。