靈芝多糖深層發(fā)酵制備技術(shù)及多糖微凝膠的研究.pdf

1、靈芝(Ganoderma lucidum)隸屬擔(dān)子菌綱，多孔菌目，多孔菌科，是一種藥用價(jià)值很高的名貴真菌，當(dāng)今學(xué)者稱(chēng)為我國(guó)醫(yī)藥庫(kù)中珍品。靈芝多糖作為靈芝有效活性成分之一在抗腫瘤、增強(qiáng)免疫等多方面具有明顯的生物活性。盡管我國(guó)靈芝資源豐富，但由于目前我國(guó)靈芝合理利用的基礎(chǔ)理論和深加工、綜合利用的研究尚顯不足，限制了靈芝潛在價(jià)值的進(jìn)一步精深利用。本論文在實(shí)驗(yàn)室前期研究工作的基礎(chǔ)上，對(duì)靈芝深層發(fā)酵培養(yǎng)基和發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化，從而明顯提高了靈芝多糖

2、的得率，同時(shí)對(duì)靈芝多糖的分離純化、組成結(jié)構(gòu)以及靈芝多糖和卵白蛋白進(jìn)行組裝形成微凝膠的特性和機(jī)理等方面進(jìn)行了較為深入的研究。主要研究結(jié)果如下：
　　 (1)應(yīng)用Box-Behnken3×3設(shè)計(jì)響應(yīng)曲面法優(yōu)化了靈芝深層發(fā)酵培養(yǎng)基的條件。發(fā)酵基質(zhì)組成的優(yōu)化結(jié)果為，胞外多糖(1.959 g/L)時(shí)培養(yǎng)基組成為：葡萄糖47.4 g/L，KH2PO43.76 g/L，蛋白胨4.39 g/L，MgSO4·7H2O1 g/L玉米漿15
　

3、　 g/L。通過(guò)搖瓶試驗(yàn)，確定靈芝菌液態(tài)深層發(fā)酵溫度30℃，初始pH為6.0；通過(guò)批次發(fā)酵試驗(yàn)確定5L發(fā)酵罐pH控制策略：用5 mol/L NaOH或HCl溶液調(diào)節(jié)pH，菌體生長(zhǎng)前期(0-40h)控制pH為5.5，40h-48h控制pH5.0，48h后至發(fā)酵結(jié)束控制pH為4.5；溶氧控制策略為：攪拌轉(zhuǎn)速160r/min，通風(fēng)量0.75vvm。優(yōu)化后的驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果：靈芝菌體生物量最高達(dá)到19.7 g/L，胞外多糖最高達(dá)到3.23 g/L

4、，較優(yōu)化前靈芝菌體生物量12.8 g/L泖靈芝多糖2.39g/L分別提高了53.9％和35.1％。
　　 (2)采用膜過(guò)濾技術(shù)后酒精沉淀獲得的靈芝多糖品質(zhì)明顯得到提高，其多糖含量達(dá)到60.0％，整個(gè)過(guò)程提取得率為87.3％，均大大高于直接用酒精沉淀提取的產(chǎn)品。因此，采用膜過(guò)濾技術(shù)可以在不增加提取步驟的前提下根據(jù)市場(chǎng)需要靈活生產(chǎn)不同品質(zhì)的靈芝多糖產(chǎn)品，是一種很好的提取手段，可廣泛應(yīng)用于靈芝多糖的分離提取中。
　　 (3)運(yùn)

5、用DEAE-Sephadex A25離子色譜和Sepharose CL-6B凝膠色譜分離純化得到一種靈芝多糖組分GLPS1a。高效凝膠色譜(HPGPC)法測(cè)得其呈單一峰，重均分子量為1.8×105 Da。GLPS1a經(jīng)單糖組成分析、紅外、核磁共振等手段分析，結(jié)果表明單糖組成為阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖和木聚糖，摩爾比率為4:2:10:1。GLPS1a具有一條以β→(1，3)位鍵合的吡喃葡萄糖主鏈，同時(shí)存在β→(1，3)阿拉伯糖、β-D-(

6、1，4)半乳糖、α-D-(1，2)木糖和α-D-(1，6)葡萄糖的分支殘基。該靈芝多糖組分結(jié)構(gòu)未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道，故認(rèn)定其為一種新的靈芝多糖。
　　 (4)通過(guò)美拉德反應(yīng)和蛋白加熱凝膠化的性質(zhì)獲得了微凝膠，并將靈芝酸載入其中。通過(guò)美拉德干熱反應(yīng)制備了卵白蛋白－靈芝多糖復(fù)合物，然后在pH4.5和85℃的條件下加熱復(fù)合物溶液30 min得到了微凝膠，其平均粒徑約100 nm并呈單分散性分布。在酸性條件下由于卵白蛋白和靈芝酸之間存在較強(qiáng)的疏