碳源浓度对构菌发酵的影响

因 素 考 虑
映 为 使 发 酵 过 程 中 Ｄ 能 被 控 制 在 适 于 菌 丝 生 长 Ｈ 和 有 利 于 活 性 成 分 形 成 的 范 围 ，我 们 对 影 响 ｐ 的 Ｈ 碳 源 浓 度进 行 了以下 试 验和探 讨。
１ 材 料 和 方 法
１ １ 供 试 菌 株 本 所 选 育 与 保 藏 的 Ｆ ８菌 株 。 ． Ｖ １２ 发 酵培 养 基组成 （ ① 葡萄 糖 ０ ５ ． ％） ．，大 豆 蛋 白 胨 １ Ｋ ２Ｏ ．， ＭｇＯ ・ Ｈ Ｏ ０ ０ ， ｐ 自 ， Ｈ Ｐ ４０ １ Ｓ ４ ７ ２ ．５ Ｈ 然 ② 葡萄 糖 ２ ０ ． ，其 它 同 ① 。③ 蔗 糖 ０ ５ ． ，冷 榨 豆 饼 粉 １ Ｋ ２Ｏ ．， ＭｇＯ ・ Ｈ Ｏ ００ ， Ｈ Ｐ ４０ １ Ｓ ４ ７ ２ ． ５， ｐ 自 Ｈ 然 。 ④ 蔗 糖 ２０ ． ，其 它 同 ③ 。 １３ 培 养 方 法 用 ④ 号 培 养 基 兼 作 种 子 培 养 基 ， ． 以５ ％或 １ ％ （／ ） 接 菌 量 分 别 接 入 上 述 发 酵 培 ０ ｖｖ 养 基 中 （ ５ ０ Ｌ摇 瓶 ， 装 量 ２０ ｉ 培 养 温 度 用 ０ｍ ０ｍ ２ ～２ ℃ ， 摇 床 转 速 １０／ ｎ 每 个 处 理 四 重 复 。 ２ ４ ５ ｒｍｉ。 接 菌前 测 培 养 基 消 毒 后 ｐ 值 及 Ｂ Ｈ ｅ度 为 起 始 值 （ｄ ；接菌 后 每天 分别 从一 个 固定 的 重复 中 ，无 菌 ０） 操作 取样 ８～１ｍ ，过 滤 后 测 滤 液 ｐ ２Ｌ Ｈ；终 止 发 酵 时 ，测 定 另 三 重 复 滤 液 的 ｐ 及 其 菌 丝 收 率 。 Ｈ，
表 ３ 糖 的 不 同 浓 度 三 种 装 量 的ｐ Ｈ
４ ５
两 种 碳 源 两 个 浓 度
发 酵 前 后 比 较
（ ５天 ） 第
碳 源
喜 ｐ 霍 滤 ｉ 液 ｔ
都和其浓 度相关 。接菌 用 的种子 液 Ｄ Ｈ为 ６５ ，用 两 ． ６ 组接 菌量接种后 ，两种糖 两 个浓度 的 ｐ Ｈ均呈 先降后 升趋势 ，但低 浓 度组 回升 较 早 。以两 个 葡 萄 糖组 为 例 ：０５ ．％葡萄糖组下降少 ，并于两天后 回升 ，发 酵第 ３天 ｐ Ｈ升到 ７ ；而 ２ ． ％葡 萄糖 的 ｐ Ｈ第 ２天继 续 下 降 ，到 ４天时 才 回复 到 接 种 前 水 平 ，第 ５天 ｐ 为 Ｈ 因 为构 菌具有 很 高 的营 养及 药用 价值 ，引起 人 ６７。两 个蔗糖组 也有 相 同规律 。接 菌前 葡萄 糖 与蔗 们对 其工 业 化生 产 的兴趣 。用 深层 发 酵物 代替 子 实 ． ５ 糖 其 ０５ 与 ２ 两 种 浓 度 培 养 液 ， ｐ 均 相 差 很 小 ， ．％ ％ Ｈ 体 已成 为今后 研 发新 药 的方 向。 由于 其不 同疗 效 的 分别 相差 ０ １ （ 萄 糖 ）与 ０ｏ 蔗糖 ） ． 葡 ６ ．４（ ，但 发酵 ４ 活 性 成 分 不 同 ，所 以 只 从 发 酵 生 物 量 上 来 提 高 远 远 ｄ 天 后 ，均 因 浓 度 不 同 而 ｐ Ｈ相 差 都 在 １ 以 。 不能 满足 发展 要求 ，因此 提 高有效 成 分 的发酵 工 艺 在活性成分 未确定 前 ，一般在培养液恢 复到发酵 就被 提到 日程 上来 。有效成 分 受多 种 发酵 因素 及 条 前的 ｐ Ｈ值时 ，即可终 止发 酵 ，这 时可 得到 较高 的菌 件 影 响 ，发酵 液 ｐ 就 是一 重 要 因 素 。如 在 灵芝 发 Ｈ 丝收率 。在 发酵过 程中未取样 的另三个重 复 ，其最后 酵方 面 ，李平作 等人 报道 通 过 控 制 ｐ Ｈ值 可 有 效提 平均 ｐ Ｈ值与每天取样 的终 ｐ Ｈ值一致 ，但具体数 值上 高胞 外多糖 的收 率 ｌ 。又 例 如 ，在 青 霉 素 发 酵 中 ， ３ 略微偏低 一点 。分 析原 因 ，可 能是 取样 瓶 每天 取样 ， 在不 同 的 ｐ 范围 内加 糖 ，对有 效 成 分 的 产 生 亦有 Ｈ 其 发酵液体 积少 于不取 样瓶 ，在摇床 上等 于增 加 ｒ空 小 同影 响 ，如 在 ｐ ６ ６～６ ９范 围加 糖 ，青 霉 素 的 Ｈ． ． 气 流量 ，碳 源氧化 比较 完全 ，所 以 ｐ Ｈ稍高。 相 对 单 位 最 高 ，而 在 ｐ ７ ３～７６范 围 加 糖 ，青 霉 Ｈ ． ． ２ ２ 三种 装 液 量 比较 不 同糖 浓 度 与 ｐ Ｉ 系 培 ． ｔ关 素 的相 对 单 位 最 低 。 在 柠 檬 酸 发 酵 中 ，不 同 的 】 养基同 ２１ ． ，在 糖 浓 度 上 各 增 １ ，３ ，４ 三 个 ｐ ％ ％ ％ Ｈ还 会 影响 产物 种类 ，例如 ：在 ｐ ２～３时 黑 曲霉 Ｈ 浓 度 。 装 液 量 分 三 组 即 １０ Ｌ ２０ Ｌ ３０ Ｌ 接 菌 株 的代谢 产 物 是 柠 檬 酸 ，如 ｐ ０ｍ ， ０ｍ ， ０ｍ ， Ｈ接 近 中性 时 ，其 菌量 ５ ，每 个 葡 萄 组 七 重 复 ， 每 个 蔗 糖 组 三 重 ％ 生物 合成 的就 不是 柠 檬酸 而是 草酸 ｒ＿ 。张汉 波等 ４ 。 复 。发 酵第 ４天两 种糖 各 选取 三个 重 复 ，滤 取 菌 液 也 证 明维持 合适 的 ｐ Ｈ值 对 真菌 合 成 活性 产 物起 关 测 ｐ （ ３ 。第 １ Ｈ 表 ） ２天终 止发 酵 ，测葡 萄糖 组 另 四 键 作用 ［ 。 个重 复的 菌丝 平均 收率 、滤 液 Ｂ ｅ和 ｐ （ ４ Ｈ 表 ） 构菌 对碳 源种 类 要求 不严 格 ，对单 糖 、双糖 以 表 ３和表 ４反 映出 如下 规律 ：① 随着 碳 源 浓 度 及 过 去用过 的多糖 类 ，它都 可利 用 。但碳 源 的浓 度 增加 或培 养 基装 量增 大 ｐ Ｈ值均 呈 下 降趋 势 ，尤其 对 其 发 酵 中 ｐ 的 影 响 是 不 可 忽 视 的 当 构 菌 的 有 Ｈ 是 葡萄糖 组 更 加 明 显 。② 同 一碳 源浓 度下 第 １ ２天 的 ｐ Ｈ值 均 高 于 表 ４ 葡萄糖 不 同浓度 三种装 量菌 丝平 均收率 （ 及菌液 波 美度 （ ｅ 与 ｐ ％） Ｂ ） Ｈ 第 ４天 的 ｐ Ｈ值 。③ 菌 丝 收 率 随 着 糖 浓 度 的 增 加 而 增 加 ，但 不 成 比例 。 看 来 用 高 浓 度 碳 源 发 酵 时 ，可 能 不 断 产 生 有 机 酸 ，抑 制 了发 酵 液 ｐ Ｈ回 升 ，在 通 气 状 况 不 良 条 件 下 （ 增 加 培 养 基 装 如 量 ） 表 现 更 明 显 ， 这 在 表 ４ 及 ， 表 ２中均有 所体 现 。 从 表 ４ 丝 收 率 （ ）看 ．三 菌 ％
时 为 ３ ８ ， 至 ５ ． ， Ｕ ｄ时 为 ３ ４ ２ ２ ． 【 ｊ
１４ 测 定 方法 菌 丝 以尼 龙纱 或 带 柄 细 胞 筛 （０ ． １０ 曰） 挤 滤 出 水 分 ，置 ８ ％ 烘 烤 箱 鼓 风 干 燥 至 恒 重 。 ０ 滤液 用 国产 航计 牌 酸度 计 ｐ Ｈ—Ｉ ９ Ｂ测 ｐ 值 ，用 －０ Ｉ Ｊ Ｈ 上 海 医用仪 表 厂 ０ ０度波 美计 测 波美 度 （ —１ 以此 表 示滤 液密 度 ） 。
中国食 用 菌
Ｅ ＩＬ Ｕ Ｇ ＦＣ Ｎ Ｄ Ｂ Ｅ Ｆ Ｎ Ｉ ＨＩＡ Ｏ
食 用 菌 类 食 品 作 为 功 能 食 品 的 优 势
２ 结 果 ２１ 两种 碳 源 两 个 浓 度 的 比较 ．
２
结 果 见 表 １ 表 ，
ｐ Ｈ是 影 响 菌 丝 生 长 及 次 牛 代 谢 产 物 形 成 的 重 要 素 ，它 是 发 酵 过 程 中 各 种 生 化 反 应 的 综 合 反
表 １
从 表 １ 表 ２ 果 叮 了解 到 ，不 论 可 迅 速 利 用 的 及 结 单糖 ，还 足缓 慢 利用 的 双糖 ，它 们 对 发酵 Ｄ 的 影 响 Ｈ
组虽均随碳源浓度 升高而收率稍 有增加 ，但均 未随浓 度升高而收率成 比例提 高 ，糖浓 度 ２ 以下 时随装 量 ％ 增加有收率趋势 减之势 。但 糖浓 度 ３ 以 又有随 ％ Ｅ时 装量增加而趋增之势 。结合最 后菌丝 硬度降低 与滤液 波美度 变 化分 析 ，推 测 可 能 与低 浓 度时 发 酵 天数 过 久 ，碳源耗尽及菌丝发生 衰老 自溶等因素有关 ， ３ 讨 论
４ ４
中 国食 用 菌
Ｅ ＩＬ Ｕ Ｇ ＦＣ Ｎ Ｄ Ｂ ＥＦ Ｎ Ｉ ＨＩＡ Ｏ
Ｖ １２ ，Ｎ ． ｏ． １ ｏ ４
碳 源 浓 度 对 构 菌 发 酵 的 影 响
王淑 芳 ，王 全 ， 陈 若 芸 ，杨 金 玲 ，朱 平
ｆ 国 医 学 科 学 院 中 国 协 和 医 科 大 学 药 物 研 究 所 ．北 京 １０ ５ 中 ０ ００） 摘 要 ： 构 茵 发 酵 过 程 中 ， ｐ 值 由 降 而 升 ， 其 变 化 与 Ｈ 碳 源浓度 有 关 当葡萄糖 浓度 为 Ｏ．％ 时 ，接 种 后 两 天就 ５ 开 始 回 升 ， 第 ３天 可 升 至 ７ ２ 、８、而 浓 度 ２ 时 ， 第 ５天 ｐ ％ Ｈ 才 升 到 ６．５ 以 蔗 糖 为 碳 源 也 有 类 似 结 果 一 因 此 当 需 要 ７。 某 范 围 Ｄ 以 有 利 其 活 性 成 分 产 生 时 ． 碳 源 浓 度 应 作 主 要 Ｈ
关 键 词 ： 构 菌 ；碳 源 浓 度 ；发 酵 ； 酸 碱 度
占籍 “ 民要 术” 上称 为 构 菌 的 食 用 菌 Ｆ（ｎ 齐 ｌ — ｕ ｍ ｌａ ｕｉ ｎ ，近 代 研 究 发 现 其 发 酵 物 具 多 种 牛 物 活 性 。 我 们 曾用 正 交 设 计 ， 为 选 育 的 构 菌 Ｆ ８菌 株 Ｖ 制 定 了 可 获 得 较 多 生 物 量 的 发 酵 工 艺 有 资 料 报 道 ， 用 青 霉 菌 Ｐ ｒ ｉｉｍ ｉｒ．ｓ ｅ ｅ ｌ ｎ ｉ ｎ ｆ ｌｕ ｇｃ Ｔ ｏ ９４生 产 灰 黄 霉 素 时 ， 当 培 养 基 中 葡 萄 糖 用 量 ｈｍ ６ 从 ３ 提 高 到 ７ ， 菌 体 产 灰 黄 霉 素 的 能 力 就 由 ％ ％ ０４ ．２提 高 到 ２ １ 克 ／ 克 ｆ 菌 丝 ｌ ． 种 增 加 碳 ．微 毫 １ ．这 一 源浓 度 可相应 提 高有 效 成 分 含 量 的 例子 虽 不鲜 见 ， 但 由于菌 种不 同 ，代谢 产物 不 同 ，构菌 是 也 有类 似结 果 ，因 目前 尚未确 定其 具 体有 效成 分 ，所 以还 小能 直接 进行 类 似试验 。仳可 观察 碳 源浓度 对 构菌 发酵 过程 中 ｐ 的 影 响 。重 复 实 验 显示 ，构 菌 Ｆ ８ Ｈ Ｖ 有如 下规 律 ：发酵 开 始后 随 菌 体 生 ｐ Ｈ值逐 步下 降 ，然后 又逐 步 回升 到 发酵 前 初 始 ｐ Ｈ值 并继 续 ｊ 二 升 。这与 香菇 等其 他真 菌 ，发 酵 过 程 中 ｐ Ｈ只 降 回升 的 规律 很不 同 ，香菇 发酵 ５ ｄ时 度 ｐ 变 化 动 态 Ｈ