樟芝深层发酵工艺研究进展

樟芝Taiwanofungus camphoratus是台湾特有的珍稀药食用真菌,具有保肝护肝、抗肿瘤、抗癌等多种生物活性。液体深层发酵是目前高效生产樟芝的重要方式之一,但是在其规模化生产应用中仍然存在接种量及种子质量不易控制、发酵过程菌体形态复杂、发酵过程参数及活性物质得率批次稳定性不高、生产周期偏长等问题。本文对樟芝液体发酵工艺的研究进展进行了综述,同时介绍了快速发酵、循环发酵、活性物质高效发酵等新型樟芝发酵工艺,具有提高生产效率和批次稳定性、降低生产成本等优点。此外,对樟芝深层发酵的研究进行了展望。     

响应面法优化深层发酵樟芝总三萜的提取工艺(英文)

采用响应面法对樟芝深层培养中总三萜的提取工艺进行优化。根据Box-Benhnken的中心组合实验设计原理,在单因素实验的基础上,选取溶剂浓度、提取温度和液固比为变量,应用响应面法进行三因素三水平的实验设计。以总三萜得率作为响应值,建立了樟芝总三萜提取的回归模型,对其提取条件进行进一步优化。结果表明,优化的总三萜提取条件为乙醇浓度86%,提取温度75℃,液固比37。进一步的实验也验证了该模型的有效性。     

薄层色谱-分光光度法测定樟芝菌粉中的总三萜含量

采用薄层色谱(TLC)-分光光度法测定樟芝菌粉中的总三萜含量.结果表明,适宜的展开剂组成为氯仿:甲醇＝9:1.该方法排除了樟芝菌粉中含有的脂肪等物质对测定总三萜含量的干扰,其准确度明显高于直接分光光度法和重量法,同时该方法具有较好的精密度,准确度及稳定性.     

药用真菌桑黄液体深层发酵条件的优化

以菌丝体生物量和多糖产量为主要指标,对桑黄(鲍氏层孔菌)的深层发酵条件进行了优化,通过单因素试验和四因素三水平正交试验筛选出了桑黄液体发酵的培养基,结果表明,最适培养基为:葡萄糖5g/L,玉米粉40g/L,豆饼粉20g/L,KH2PO41.5g/L,MgSO41g/L。进一步通过培养条件的优化,得到最适菌丝体生长的液体发酵条件为:培养温度28℃,摇床转速140r/min,pH值自然,接种量10%,装液量100mL(250mL三角瓶),发酵周期132h。     

樟芝固态发酵产物抗氧化性分析

本文对樟芝谷物固态发酵产物抗氧化性能及活性成分进行了研究.在所选谷物中,樟芝青稞固态发酵产物的乙醇提取物总抗氧化性最好,较未发酵青稞提高了4.02倍.通过无水乙醇50℃水浴振荡提取80 min,其总抗氧化性达到了769.60 U/g.对其抗氧化性能分析发现,樟芝青稞固态发酵乙醇提取物为6 mg/L时,对DP P H自由基、羟基自由基以及超氧阴离子的去除率分别为91.9%、51.2%、61.3%,对铁离子的螯合能力为79.5%.相对于未发酵谷物,大米、小米、玉米以及青稞的樟芝发酵产物中总酚含量均有显著的提升,其中青稞乙醇提取和水提取物中总酚含量分别提高了2.36倍和4.23倍.通过HP LC分析可知,樟芝固态发酵产物含有丰富的活性化合物,包括马来酸衍生物(Antrodin)以及泛醌类衍生物(Antroquinonol),且各组分含量较为均衡;而樟芝液态发酵菌丝体乙醇提取物中主要活性成分为马来酸衍生物,不含有泛醌类化合物.     

用正交试验法筛选樟芝菌适宜发酵培养基

用正交试验法对樟芝菌 (AntrodiacamphorataZang&Su)的发酵培养基进行了研究。选取马铃薯淀粉、葡萄糖、麦芽糖、酵母膏、蛋白胨、麸皮、KH2 PO4 、MgSO4 ·7H2 O等作为试验因素 ,采用L2 7(31. 3)正交表设计五因素、三水平的正交试验 ,对所选各因素的添加量分别作了试验 ,对菌丝干重和发酵液多糖含量结果作了方差分析 ,确定了合适的发酵培养基。试验结果表明 :樟芝菌的深层发酵适宜培养基是 :马铃薯淀粉 1 .0 0 % ,葡萄糖2. 0 0 % ,酵母膏 0 . 10 % ,蛋白胨 0 . 10 % ,麸皮 1 .0 0 % (或 0. 5 0 % ) ,KH2 PO4 0 . 10 % ,MgSO4 ·7H2 O 0 . 0 5 %。     

樟芝产生三萜类化合物的液体培养条件的响应面法优化

樟芝(Antrodia cinnamomea)是一种非褶菌目、多孔菌科的多年生蕈菌类,樟芝子实体中含有多种生理活性物质包括三萜类化合物,但野生樟芝只生长在台湾特有的牛樟树树干腐朽的心材内壁和枯死倒伏的牛樟树表面,生长极其缓慢,很难获得,价格昂贵。本研究的目的是通过液体培养樟芝的菌丝体以产生三萜类化合物,用响应面法优化了樟芝产生三萜类化合物的液体发酵条件。首先对樟芝的液体发酵的培养基成分及培养条件进行了单因素优化,研究发现樟芝液体发酵产生三萜类化合物的最佳碳源和氮源分别为葡萄糖和酵母提取物,最佳浓度分别为100 g/L和9 g/L,优化的培养基配方为(g/L):葡萄糖100.0,酵母提取物9.0,Mg SO4·7H2O 0.5,KH2PO41.0。优化的培养条件为:初始pH值6.0,温度28℃,接种量10%(v/v),摇床转速180 r/min。在此基础上,用响应面法对樟芝液体发酵产生三萜类化合物影响最大的三个因素即碳源、氮源和培养温度进行了优化,结果优化的三种因素条件为:葡萄糖104.71 g/L,酵母提取物9.93 g/L,温度28.42℃。用优化的培养条件液体培养樟芝,其三萜类化合物的产量达到391.45 mg/L,比优化前的产量223.39 mg/L提高了75.23%,为进一步研究液体培养樟芝产生三萜类化合物奠定了基础。     

樟芝对氮素营养源利用的研究

采用 5种不同的氮素营养源 ,配制合成液体培养基 ,测定各种氮源对樟芝菌丝液体深层培养的影响。结果表明 ,樟芝对 5种氮源的利用表现明显的差异性 ,对有机氮利用较好 ,尤其是酵母膏 ,无论是菌球数量还是菌体收率均高于蛋白胨。酵母膏的菌球数量达 1 2 5 8个 /dL,比蛋白胨多出 63 8个 ;菌体干重为 7 2 1 6g/dL比蛋白胨高出 1 45 0g/dL。樟芝对无机氮的利用不如有机氮 ,其中对硫酸铵能够利用 ,而对硝酸铵的利用较差 ,对碳酸铵基本不能利用。樟芝菌丝在液体深层培养过程中 ,pH值变化幅度不大 ,基本处于平缓状态。有机氮处理的发酵液起始pH值与终止pH值呈上升趋势 ,而无机氮处理的发酵液pH值呈下降趋势 ,但下降的幅度不大 ,尤其是碳酸铵 ,pH值一直处于偏碱性状态 ,不适合樟芝菌丝的生长。樟芝在马铃薯基础培养基中 ,不同氮源的各个处理 ,菌球生长都比较均匀 ,表面光滑 ,没有分枝 ,圆形或肾形 ,且发酵液有浓郁的果香味。     

基于人工神经网络-遗传算法的樟芝发酵培养基优化

采用优化模型对药用丝状真菌樟芝的复杂发酵过程进行建模,并获得最优发酵培养基组成.对樟芝发酵过程中的形态变化过程进行了观察,并分别采用人工神经网络(ANN)和响应面法(RSM)对樟芝发酵过程进行建模,同时采用遗传算法(GA)优化了发酵培养基组成.结果表明,ANN模型比RSM模型具有更好的实验数据拟合能力和预测能力,GA计算得到樟芝生物量理论最大值为6.2 g/L,并获得发酵最佳接种量及培养基组成:孢子浓度1.76× 105个/mL,葡萄糖29.1 g/L,蛋白胨9.4 g/L,黄豆粉2.8 g/L.在最佳培养条件下,樟芝生物量为(6.1±0.2)g/L.基于ANN-GA的优化方法可用于优化其他丝状真菌的复杂发酵过程,从而获得生物量或活性代谢产物.     

樟芝的食用安全性研究进展

樟芝在台湾有悠久的食用历史,具有显著的保健作用。但由于未被国家卫生部批准,而无法进入大陆市场。目前已有多个研究机构对樟芝子实体与菌丝体安全性进行研究,急性毒性试验表明樟芝为无毒级物质,基因毒性试验,微核试验,染色体结构变异分析,30天、90天喂食毒性试验及致畸试验中,均未出现阳性反应,证明樟芝的安全性是有保障的。根据食品安全评估的要求,樟芝作为食品和药品的新原料是可行的。 更多还原     

樟芝发酵液和菌丝体提取物抗氧化性能研究

采用甲醇、乙醇、异丙醇对樟芝发酵液和菌丝体进行提取,对其不同提取物进行还原力,DPPH、羟基自由基、超氧自由基、过氧化氢清除能力,亚铁离子螯合能力等抗氧化能力的测定。比较发酵液提取物和菌丝体提取物的抗氧化效果,比较不同提取剂提取物的抗氧化效果。结果显示:(1)发酵液提取物还原力最高的为异丙醇提取物,亚铁离子螯合能力最强的为乙醇提取物;DPPH清除能力乙醇和异丙醇提取物最高都达到97.88%;羟基自由基清除能力最高的为乙醇提取物,达到84.22%;3种提取物的超氧自由基清除能力都较高,具有最高清除率的异丙醇提取物达到94.89%;过氧化氢清除能力最高的为乙醇提取物的97.53%。(2)菌丝体提取物还原力最高和亚铁离子螯合能力最强的均为乙醇提取物;DPPH清除能力最高的为乙醇提取物的89.95%;3种提取物的羟基自由基清除能力普遍偏低,最高的仅为异丙醇提取物的37.28%;超氧自由基清除能力则普遍较高,最高为甲醇提取物的90.05%;过氧化氢清除能力最高的为乙醇和异丙醇提取物,最高清除率均为95.06%。抗氧化性能的研究比较,为进一步开发利用樟芝提供了依据。     

毛头鬼伞富铬深层发酵条件的优化

在筛选出最佳发酵培养基的基础上,对毛头鬼伞富铬深层发酵培养条件进行了优化。以有机铬产量为主要指标,筛选出的最佳发酵培养条件为:CrCl3·6H2O的添加量为200mg/L,培养基初始为自然pH,接种量为8%~10%,装液量为80mL/250mL三角瓶,转速100r/min,26℃恒温培养5d,有机铬的产量达1597·88μg/100mL发酵液,铬富集率达9·09%。     

牛樟芝萜烯合成酶基因的克隆与鉴定

为了研究牛樟芝(Antrodia camphorata)倍半萜的生物合成,通过对牛樟芝基因组分析获得倍半萜类合成酶基因(AcTPS2),利用RT-PCR克隆获得其全长cDNA,对其进行生物信息学分析和表达谱分析。结果显示:AcTPS2基因cDNA全长1 068bp,Blast比对发现,AcTPS2含倍半萜类合成酶所独具的富含天冬氨酸序列DXXXD及萜类合成酶特有的RRDTSG-LDL保守序列;系统进化分析显示,AcTPS2基因与其他真菌的倍半萜聚为一类;表达谱分析显示,以甘露糖作为碳源、以酪蛋白胨作为氮源能够有效促进AcTPS2基因的诱导表达。研究结果可为以后牛樟芝倍半萜类生物合成提供一定的参考依据。     

牛樟芝免疫调节蛋白的过量表达及活性分析

[目的]用大肠杆菌高效表达牛樟芝免疫调节蛋白(Antrodia camphorata immunomodulatory protein,ACA).[方法]借助DNAworks3.2.4设计引物合成大肠杆菌密码子偏好性的ACA基因,构建于pET-32a和pGEX-4t-2,转化大肠杆菌,测序后分别命名为pET-32a-A...     

牛樟芝倍半萜合酶基因克隆及在不同培养基中的表达

牛樟芝(Antrodia camphorata)是一种珍稀食药用菌,能产生具有抗癌活性的倍半萜类化合物。对牛樟芝基因组进行分析,获得倍半萜合酶基因序列并设计特异引物,提取在Glu培养基(麦芽浸粉6 g/L,酵母提取物3 g/L,葡萄糖40 g/L)上生长的牛樟芝菌丝体的RNA,利用RT-PCR技术克隆得到倍半萜合酶基因AcTPS1。AcTPS1基因c DNA全长为969 bp,编码323个氨基酸,根据系统进化树可知AcTPS1氨基酸序列与其他9种真菌倍半萜合酶聚为一类。AcTPS1拥有典型倍半萜合酶的结构域(RRSRSATAEAYACFIW),之后检测AcTPS1在不同培养基上的菌丝中的表达结果显示不同碳源中,只有葡萄糖作为碳源时该基因表达,不同氮源中,以番茄浸粉和酪蛋白胨为氮源时该基因表达。说明AcTPS1是一类诱导型表达的基因。为利用发酵培养以及异源表达手段获得牛樟芝活性化合物提供参考。     

牛樟芝中一个新型还原型聚酮合酶基因的克隆及表达分析

为了研究牛樟芝中PKS基因与化合物之间的关系,该研究通过对牛樟芝基因组分析获得牛樟芝聚酮合酶基因,以此序列为模板设计含有起始密码子和终止密码子的特异引物并以牛樟芝c DNA为模板克隆获得一个高度还原型PKS(HR-PKS)基因全长,命名为AcPKS2;对AcPKS2基因进行生物信息学分析,并比较该基因在不同培养基上的表达量。结果表明:AcPKS2全长7 842 bp,有24个内含子,其外显子共编码2 613个氨基酸,该蛋白的相对分子质量为293.5 kDa,理论等电点pI为5.78。用CDD分析其结构域显示,该基因属于HR-PKS,其结构域组织排列为KS-AT-DH-MT-ER-KR-ACP-TE,8个结构域其活性位点分别为β-酮基合成酶(DTACSSSL)、酰基转移酶(GHSIGETA)、脱水酶(RNDGSTSPL)、甲基转移酶(SFDIITAFDV)、烯酰还原酶(HAGVSSPAA)、酮基还原酶(GSPGQANYTAA)、酰基转移酶(YGLDSLTSVRL)、硫酯酶(KQPNGPY)。系统发育树显示AcPKS2与其他化合物未知的HR-PKS蛋白聚为一支,结构域和系统进化树分析显示该基因可能编码一种新的含TE结构域高度还原型聚酮合酶;表达分析结果显示葡萄糖和果糖能够诱导该基因的表达。     

双向电泳和质谱技术分析樟芝无性孢子萌发相关蛋白

【目的】采用双向电泳(2DE)、质谱技术和实时荧光定量PCR(RT-q PCR)技术分析樟芝无性孢子萌发相关蛋白。【方法】分别提取培养0 h和24 h的樟芝孢子总蛋白并进行双向电泳分离,再用PDQuest软件进行差异蛋白分析,并用MALDI-TOF-MS技术对差异蛋白进行鉴定;其次将鉴定成功的蛋白与孢子萌发相关蛋白的本地数据库进行比对,获得樟芝中的孢子萌发相关蛋白信息,最后用RT-qPCR技术对相关基因的转录水平进行分析。【结果】两组样品共有32个差异蛋白点,其中在24 h表达量上调的蛋白25个,下调的蛋白7个。将32个差异蛋白点挖取鉴定,成功鉴定24个。其中,与孢子萌发相关的蛋白有10个,分别为GerO、Ubc1、Cat-1、Snf1、Cas2、SfaD、Chaperonin、Fad5、Tyrosine-P和ChiA。【结论】该研究结果为进一步解析樟芝无性孢子萌发的分子机制提供了理论依据。     

里氏木霉液体发酵产纤维素酶的研究

在摇瓶试验基础上,采用里氏木霉(Trichoderma reesei)HC-415菌株进行5L自控罐产纤维素酶深层发酵试验。在通气量为 0.2—0.6vvm、搅拌速度为 400r/min、发酵液pH控制在5.8—6.1的条件下,发酵液的羧甲基纤维素(CMC)酶酶活最高为325.0mg糖/ml,滤纸糖酶(FPA)酶活最高达17.9mg糖/ml。发酵周期为108h。所得冻干纤维素酶粉CMC酶活最高3111IU/g,FPA最高135IU/g ,对发酵液得率平均6.7g/L。酶活总收率CMC酶活平均78.2％,FPA酶活平均73.5％。     

影响酵母细胞麦角固醇的发酵控制参数的分析

研究了麦角固醇发酵过程中的参数。比较了溶氧、OUR、Ph和残糖浓度与酿酒酵母的生物量和麦角固醇含量的关系 ,并研究了这些参数之间的内在联系。研究表明 ,溶氧能比较准确地反映酵母的生长状况 ,是发酵过程中的一个较好的控制参数。将溶氧控制在 12 %左右能有效提高单位体积发酵液中的麦角固醇的产量。