论文部分内容阅读
灵芝是一种珍稀的食药两用真菌,其多糖具有增强人体免疫调节功能、辅助抗肿瘤治疗等作用。米糠、麸皮是稻谷、小麦加工过程中的副产品,其营养价值高、产量丰富且价格低廉,有着广阔的开发利用空间。本研究通过探索灵芝菌种高值化利用米糠、麸皮深层培养使其快速生长和高产多糖,优化了发酵培养基组成,并研究了灵芝菌株的摇床发酵生长动力学模型和扩大培养,初步探索了灵芝菌种的紫外诱变,为采用新的方法完成科研项目制备多糖保健品的任务奠定了扩大生产的基础,为其走向工业化生产提供依据。
本研究主要内容和结论如下:
(1)研究了灵芝以米糠麸皮为主的培养基的最佳组成。通过培养基均匀试验的探索,以灵芝茵丝干重和胞内多糖含量作为考察指标,对米糠(3~12%)、麸皮(3~12%)、磷酸二氢钾(0.05~0.5%)、硫酸镁(0.05~0.25%)和硫酸亚铁(0~0.2%)添加量进行U10*(105)均匀试验,采用SPSS回归分析分别得到诱变菌株菌丝干重Y1(g/100mL)、菌丝多糖Y2(mg/100mL)与米糠x1(g/100mL)、麸皮x2(g/100mL)、磷酸二氢钾x3(g/100mL)、硫酸镁x4(g/100mL)、硫酸亚铁x5(g/100mL)的回归方程为:Y1=0.135x1+0.073x2+0.204x3-1.095x4-0.899x5+0.355Y2=0.011x1+0.010x2+0.014x3-0.237x4-0.349x5-0.016
经直观分析和SPSS线性回归分析,得出灵芝菌株最优培养基成分为:米糠12g/100mL,麸皮12g/100mL,磷酸二氢钾0.5g.100mL,硫酸镁0.05g/100mL。
(2)利用数学回归分析的方法建立了灵芝菌种摇床发酵动力学模型为:()式中x1为米糠量(g/100L),x2为麸皮量(g/100mL),Cx(t)为菌丝量(g/100mL)。
(3)通过以上摇床发酵动力学模型方程,在理论基础上进一步验证了灵芝菌种的生长模型符合Logistic方程,是一个半经验半理论模型。
(4)在10L发酵罐上进行扩大试验。在发酵优化培养基上,装样量为7L,发酵温度28±℃,通气量50L/min,罐表压0.05MPa的条件下,发酵培养7d。在发酵时间为3d左右时,菌丝体粗多糖含量达到最大值,为0.151g/80mL,由试验数据分析结果可知,发酵罐发酵更适合于灵芝菌丝体的生长和多糖的分泌;菌丝干重达到最大值,为1.209g/80mL。
(5)经灵芝紫外诱变,通过初步筛选和二次筛选,筛选出菌丝生长速度较快的诱变菌株。给出了诱变菌株的摇床发酵均匀试验结果和生长动力学模型。