【摘 要】
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抗冻多糖具有热滞活性、重结晶抑制活性和修饰冰晶形态三个特性,可以与冰晶结合,从而防止冰晶对细胞和组织造成损伤。金针菇具有较好的耐低温性,将金针菇菌丝体经过液体发酵和低温诱导可以提取得到具有抗冻活性的多糖,但目前国内对抗冻多糖的研究仍未见报道。为提高金针菇菌丝体产量,本文将6种外源添加物添加到培养基中,探究了对金针菇菌丝体产生的影响。为了提高抗冻多糖得率并得到高活性抗冻多糖,对菌丝体进行了低温诱导,
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抗冻多糖具有热滞活性、重结晶抑制活性和修饰冰晶形态三个特性,可以与冰晶结合,从而防止冰晶对细胞和组织造成损伤。金针菇具有较好的耐低温性,将金针菇菌丝体经过液体发酵和低温诱导可以提取得到具有抗冻活性的多糖,但目前国内对抗冻多糖的研究仍未见报道。为提高金针菇菌丝体产量,本文将6种外源添加物添加到培养基中,探究了对金针菇菌丝体产生的影响。为了提高抗冻多糖得率并得到高活性抗冻多糖,对菌丝体进行了低温诱导,并通过高温高压分步提取法提取抗冻多糖,提高了抗冻多糖的得率和产量。并对高活性组分抗冻多糖进行分离、纯化和结构表征,最终得到了一种新型抗冻多糖。为探究其实际应用效果,将抗冻多糖添加到鱼糜制品中,并分析了抗冻保护机理,得到主要结论如下:（1）将6种外源添加物分别添加至固体培养基和液体培养基中,结果发现添加20 mg/L壳聚糖可以显著促进菌丝的生长。液体培养基中添加20mg/L的吲哚乙酸、2.0g/L的氯化钙可以显著提高菌丝体生物量及其多糖抗冻活性,其中,添加2.0g/L氯化钙的促进作用最明显,可以使菌丝体生物量提高44.13%,总糖含量提高44.02%,总抗冻活性提高48.2%,通过发酵罐放大实验也验证了这一结果。（2）将金针菇菌丝体在4℃下低温诱导5天,比较了低温诱导前后不同提取组分多糖的得率、抗冻活性以及结构的变化。低温诱导后第1次25%碱提一次的多糖得率从1.38%提高到1.97%,多糖占比从10.3%提高到13.2%,说明低温诱导使菌丝体多糖组分发生了变化。低温诱导后第1次25%碱提多糖的抗冻活性显著提高,单位抗冻活性从48.7提高到132.5。通过高效液相色谱分析发现低温诱导后各提取组分多糖分子量分布呈下降趋势;通过紫外光谱发现其主要成分是多糖类物质;通过红外光谱分析发现低温诱导使第1次25%碱提取多糖的结构发生变化,由C-H连接向-CH 2转变,且羟基含量提高。（3）利用DEAE-FF阴离子交换层析和凝胶过滤层析逐级分离金针菇菌丝体第1次25%碱提多糖组分,得到高抗冻活性的均一多糖FVP-A1。理化分析和结构表征表明FVP-A1糖含量为96.75%,分子量为676k Da;单糖组成分析结果表明抗冻多糖FVP-A1主要由木糖、甘露糖和葡萄糖组成;通过甲基化分析和核磁共振推断FVP-A1为木甘露葡聚糖,主链由→3)-α-D-Glcp-（1和→3）-α-D-Manp-(1→组成,端基β-D-Xylp-(1→片段通过O-4键连接在主链上。FVP-A1不同于已有多糖,是一种新型抗冻多糖。（4）将FVP-A1应用到鲢鱼肌原纤维蛋白溶液以及鲢鱼鱼糜凝胶的冷冻保存中。肌原纤维蛋白溶液冻藏7周后,添加0.10%抗冻多糖组的肌原纤维蛋白溶液保持了较高的溶解度、Ca2+-ATPase活性以及总巯基含量,说明抗冻多糖可以抑制蛋白的冷冻变性。将鱼糜凝胶冻融循环8次后,添加0.05%-0.20%抗冻多糖的鱼糜凝胶其凝胶强度、质构、持水率均显著优于对照组,说明抗冻多糖可以使鱼糜凝胶蛋白网络更紧密。测定了鱼糜凝胶的水分状态,发现添加0.1%的抗冻多糖可以降低鱼糜凝胶中的可冻结水含量,同时提高其中的结合水含量,抑制水分子迁移从而减少了大冰晶对鱼糜凝胶的损伤,提高鱼糜凝胶的冻融稳定性。综上所述,2.0g/L的氯化钙显著提高了液体培养基中金针菇菌丝体的产量及多糖抗冻活性;低温诱导改变了各提取组分多糖结构,提高了第1次25%碱提取多糖组分的抗冻活性;纯化得到高抗冻活性多糖FVP-A1,结构分析表明其是一种新型抗冻多糖;0.1%抗冻多糖可以显著抑制鲢鱼肌原纤维蛋白的冷冻变性,提高鱼糜凝胶的冻融稳定性,体现了较好抗冻保护效果。因此,我们从金针菇菌丝体中提取的抗冻多糖是一种新型的天然抗冻保护剂,在冷冻食品中具有广阔的应用前景,为食品的抗冻保鲜提供了新思路。
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