一株新疆灵芝的生长特性及响应面发酵优化灵芝多糖

来源 :新疆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kuanhezyong
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灵芝是中国、日本和韩国的著名药用真菌,几个世纪以来,已被用于治疗多种疾病。然而,子实体生长需要3-5个月,耗时较长。灵芝菌丝体是灵芝多糖生产的主要来源,利用率比子实体高。本文从新疆阿勒泰地区采集一株野生灵芝,对其进行分离鉴定,利用响应面法对菌丝体生物量、胞内及胞外多糖含量进行发酵优化。主要研究结果如下:  1)XJ-001的分离鉴定:通过组织分离纯化获得该菌株的纯培养物,以菌丝体基因组总DNA为模板进行ITS片段PCR扩增,测序及系统发育分析。结果表明:根据形态特征结合 rDNA-ITS分析,初步将 XJ-001鉴定为 Ganoderma lucidum,并获得GenBank登录号为KT997431;  2)XJ-001最适生长培养基的确定:选取五种培养基,通过比较灵芝菌落生长速度,选出适宜母种培养基;以菌丝体生物量、胞内、胞外多糖含量为指标,通过摇瓶发酵筛选最佳碳、氮源。结果表明:菌株XJ-001菌丝在玉米粉豆饼粉琼脂培养基长势最优,生长速度为18.7mm/d;菌株XJ-001以葡萄糖、酵母浸粉为最适碳、氮源,以转速150rpm在30℃培养5d,菌丝体生物量、胞内及胞外多糖含量分别为8.15mg/mL、1.18mg/mL、0.05mg/mL。  3)响应面法优化发酵参数,提高多糖产量:通过Plackett-Burman试验筛选显著影响菌丝体生物量、胞内、胞外多糖含量的主要发酵因素,最陡爬坡试验获得显著因素的最适范围,Box-Behnken试验对显著因素进行优化。结果表明:葡萄糖、酵母浸粉、装液量和pH为影响发酵的主要因素。当葡萄糖为6.79%、酵母浸粉为0.65%、装液量40.05%时,菌丝体生物量和胞外多糖含量为24.93mg/mL和0.49mg/mL;当葡萄糖为6.10%、酵母浸粉0.57%、pH5.68时,胞内多糖含量为2.43mg/mL。在此优化条件下,进行25L摇瓶发酵罐验证,能得到的菌丝体生物量为23.91mg/mL和胞外多糖含量为0.47mg/mL;胞内多糖含量为2.34mg/mL。预测值与实际值相近,说明模型拟合性较好。  菌丝体生物量比优化前(8.15mg/mL)提高了34.08%,胞外多糖含量比优化前(0.05mg/mL)提高了11.67%,胞内多糖含量比优化前(1.18mg/mL)提高了50.65%。该XJ-001菌株具有生长迅速和产糖较高的潜在性能,为开发新疆野生灵芝资源提供参考。
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