产云芝胞外多糖发酵工艺优化及抗氧化活性研究
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* WANG J i z h o n ENG L u i n C h u n i n - - XU - g, G j g, p g
( , , ) C o l l e e o f F o o d a n d B i o l o i c a l E n i n e e r i n Z h e n z h o u U n i v e r s i t o f L i h t I n d u s t r Z h e n z h o u 4 5 0 0 0 2, C h i n a g g g g g y g y g
。 子实体 一 般 较 小 , 无 柄, 呈覆瓦状排
列 。 云芝是 中 药 和 食 品 中 用 途 最 为 广 泛 的 真 菌 之 , 具有健脾利湿 、 止咳平喘 、 清热解毒 、 抗肿瘤
收稿日期 : 2 0 1 1-0 8-2 2 ) ; ) 。 基金项目 :郑州市科技计划项目 ( 郑州轻工业学院校博士基金项目 ( 1 0 P T G G 3 3 9; 1 1 2 P P T GY 2 4 9 2 0 1 0 0 4 2 6 , : 作者简介 :王吉中 ( 男, 河南周口人 , 理学硕士 , 讲师 , 主要从事生物技术研究 。E-m 1 9 7 5- ) a i l w a n i z h o n 7 5@1 6 3. c o m g j g , : 男, 河南焦作人 , 工学博士 , 教授 , 主要从事生物技术研究 。E-m 1 9 7 7- ) a i l c . . x u@z z u l i . e d u. c n * 通信作者 :许春平 ( p
: A b s t r a c t B u s i n s i n l e f a c t o r e x e r i m e n t a n d c e n t r a l c o m o s i t e d e s i n, t h e o t i m a l c u l t u r e y g g p p g p o f C o r i o l u s v e r s i c o l o r f o r w e r e d e t e r m i n e d a s c o n d i t i o n s o l s a c c h a r i d e s r o d u c t i o n o l t o n e p y p p y p / / / H L,m a l t o s e 5 3. 1 2 0g L, 5, t e m e r a t u r e 2 8℃ s h e a r s e e d 1 5 0r m i n.U n d e r t h e s e 5. 8 7 0g p p p , / ,E c o n d i t i o n s r o d u c t i o n t h e E P S r e a c h e d a t 1 0. 0 9 8 2g L. F u r t h e r m o r e P S w e r e t r e a t e d b p y m e t h o d t o r e m o v e t h e a n d b f i l t r a t i o n o n S e h a r o s e C L 6 Bc h r o m a r o t e i n u r i f i e d e l S e v a - - y p p p g g 2+ t o r a h . T h e a n t i o x i d a n t a c t i v i t w a s d e t e r m i n e d b P h e n a n t h r o l i n e F e m e t h o d a n d D P P H - g p y y y , a s s a . T h e o l s a c c h a r i d e s s h o w e d n o t a b l e i n h i b i t o r a c t i v i t o f OH a n d D P P H r a d i c a l . T h u s y p y y y t h e E P S f r o m C. v e r s i c o l o r m a b e s u l i e d a s o n e n a t u r a l h e a l t h f o o d . y p p y : , , K e w o r d s C o r i o l u s v e r s i c o l o r e x t r a c t i o n o f c e n t r a l c o m o s i t e d e s i n, a n o l s a c c h a r i d e s - p g p y y t i o x i d a n t a c t i v i t y 又 名 彩 绒 革 盖 菌、 杂 C o r i o l u s v e r s i c o l o r) 云芝 ( 、 , , 色云芝 彩 绒 菌 和 瓦 菌 等 隶 属 非 褶 菌 目 多 孔 菌 科, 栓菌属 一
产云芝胞外多糖发酵工艺优化及抗氧化活性研究
王吉中 , 耿卢婧 , 许春平 *
( ) 郑州轻工业学院 食品与生物工程学院 , 河南 郑州 4 5 0 0 0 2
摘要 :试验对云芝发酵生产胞外多糖的 培 养 基 进 行 优 化 并 对 其 抗 氧 化 活 性 进 行 研 究 , 通过单因 素试验和中心组合设计并用 D 确定培养最优条件为 e s i n E x e r t 7 . 0 软件对实验结果进行分析 , - g p / / 氮源 5 碳源 5 起始 p 温度 2 搅拌发酵转速 1 . 8 7 0g L 多价胨 , 3 . 1 2 0g L 麦芽糖 , H 值为 5, 8℃ , 5 0 / , / 多糖得率为 1 对发酵多糖进行提取分离和脱蛋白处理得到 E 然后用邻二 r m i n 0 . 0 9 8 2g L; P S, 结 果 表 明, 氮菲法和 D P P H 法测定了 E P S 的抗氧化活性 , E P S 对 ·OH 自 由 基 和 D P P H· 自 由 。 基均具有较高的清除率 , 且具有较好的量效关系 , 说明云芝 E 具有较强的抗氧化活性 P S 关键词 :云芝 ; 胞外多糖 ; 中心组合设计 ; 抗氧化活性 ( ) 中图分类号 : TQ 9 2 文献标志码 :A 文章编号 : 1 6 7 3-1 6 8 9 2 0 1 2 0 7-0 7 5 2-0 7
王吉中 , 等: 产云芝胞外多糖发酵工艺优化及抗氧化活性研究
] 4-5 , 具有多种药理 和 生 理 功 能 [ 从云芝子实体中提
取的多糖均具有极 强 烈 的 抑 制 癌 细 胞 活 性 , 抗氧化
6] , 活性和免疫 调 节 功 能 [ 是 良 好 的 免 疫 增 强 剂, 可
然后用苯酚硫酸法测定发酵 m L 蒸 馏 水 溶 解 沉 淀; / 。 液中多糖质量浓度 ( L) g 在碳源为 1 . 2 . 2 培养 基 及 培 养 条 件 优 化 氮 源 : / 的 条 件 下, 实验选择的氮源有大豆 葡萄糖 ( 3 0g L) 粉、 多价胨 、 蛋 白 胨、 酵 母 粉、 牛 肉 膏、 胰 蛋 白 胨、 硝 / 酸钠 、 硫酸铵和尿素等共 9 种 , 质量浓度为 3g L发 , 酵培 养 8d 测定不同氮源发酵条件下的菌丝和 确定发酵最佳氮源 。 E P S 含量 , / 碳源 : 在氮源为多价胨( 质 量 浓 度 为 3g 的 L) 条件下 , 实验选择 木 糖 、 果 糖、 葡 萄 糖、 蔗 糖、 麦芽糖 / 和山梨醇等 6 种 材 料 作 为 碳 源 , 质量浓度为3 0g , 培养 8d 确定发酵最佳碳源 。 L, 无机盐 : 在氮源为 多 价 胨 和 碳 源 为 麦 芽 糖 的 条 实验选择的无 机 盐 有 磷 酸 二 氢 钾 、 硫 酸 镁、 氯 件下 , 化钠 、 氯化钙 、 硫酸亚 铁 和 氯 化 锰 等 共 6 种 , 浓度为
1 . 1 材料与设备 云芝菌株为作者所在试验室保藏 。 / / 固体培养基 : 葡萄糖3 酵 母 粉 3g 0g L, L, 2 / / 基 础 培 养 基: 葡萄糖3 酵母粉3 d L 琼脂 ; 0g L, g / / / 改良 P 葡萄糖 1 L; D A 培养基 , 2 5 0g L 土豆 、 0g g / : 蛋白胨 4g 液体种子培养基 ( 基础培养基 ) 葡 L、 L; / / 蛋白胨 3g 萄糖 3 0g L, L。 上海福玛实验设备 QR C 2 0 0 恒温振荡培养箱 : - 有限公司产 品 ; 苏泰集团 SW- C J 2 F D 超 净 工 作 台: - 产品 ; 上海沛欧 ME T T L E R 4 E 2 0 0 电 子 分 析 天 平: 分析仪器有限公司产品 ; S P X 1 6 0B 2 恒温培 养 箱 : - - 上海福 玛 实 验 设 备 有 限 公 司 产 品 ; R E 5 2 AA 旋 转 - 浓缩仪 : 上海亚荣生化仪器厂产品 。 1 . 2 实验方法 1 . 2 . 1 发 酵 时 间 的 确 定 使 用 直 径 0 . 5c m 的打 孔器 , 从固体平板培 养 基 上 取 下 两 片 位 于 菌 落 边 缘 的菌 体 , 接种于液体种子培养基中( 2 5 0m L 三角 , / 瓶, 在2 5 0m L 培 养 液) 6 ℃, 1 5 0r m i n条件下培 ; 然后以质量分数 4% 的接种量将种子培养液 养 5d 接种于基础培养基 中 培 养 , 每两天测定一次菌丝和 以确定最佳发酵时间 。 E P S 含量 , ( / /发 酵 菌丝质量 浓 度/ L) =菌丝干质量( g g) 。 液体积 ( L) 取 一 定 体 积 的 发 酵 液, 抽滤 E P S 含量的 计 算 : 菌丝 得 到 的 滤 液, 浓缩后加入4倍体积的无水乙 / , 醇, 用2 4 ℃ 过 夜 。1 0 0 0 0r m i n离心1 0m i n 5 0
F e r m e n t a t i o n a n d E x t r a c t i o n o f P o l s a c c h a r i d e s f r o m y C o r i o l u s v e r s i c o l o r a n d I t s A n t i o x i d a n t A c t i v i t y
[ ] 2-3 [ 1]
其中最主 等功能 。 云芝中含有 多 种 生 理 活 性 成 分 , 要的成分之一就是云芝多糖 。 云芝多糖相 对 分 子 质 量 在 1 是富含 0 万 以 上, ) 糖苷键的葡聚糖 , 同时含有甘露糖 、 木糖 、 半 1, 3 -( β [ 1] 乳 糖、 鼠 李 糖 和 阿 拉 伯 糖 。 研 究 发 现, 云芝多糖
云芝多糖同时具有 提高动物机体 I M 的量等作用 ; g 保肝 护 肝 作 用 , 可 显 著 降 低 血 清 转 氨 酶, 对肝组织 人们对 病变和肝坏死有明 显 的 修 复 作 用 。 近 年 来 , 云芝子实 体 多 糖 的 提 取 方 法
[ 7]
和功来自百度文库已进行了大
量 的 研 究, 但就发酵云芝生产胞外多糖( 和 E P S) 作者利用中心 E P S 功能及应用方面 的 研 究 还 很 少 , 组合设计试验 探 寻 云 芝 发 酵 生 产 E P S的培养基配 并对 E 为大规模发酵生 方, P S 生理 活 性 进 行 初 探 , 产云芝 E P S 及其 在 医 药 食 品 行 业 中 的 进 一 步 应 用 提供理论基础 。
( , , ) C o l l e e o f F o o d a n d B i o l o i c a l E n i n e e r i n Z h e n z h o u U n i v e r s i t o f L i h t I n d u s t r Z h e n z h o u 4 5 0 0 0 2, C h i n a g g g g g y g y g
。 子实体 一 般 较 小 , 无 柄, 呈覆瓦状排
列 。 云芝是 中 药 和 食 品 中 用 途 最 为 广 泛 的 真 菌 之 , 具有健脾利湿 、 止咳平喘 、 清热解毒 、 抗肿瘤
收稿日期 : 2 0 1 1-0 8-2 2 ) ; ) 。 基金项目 :郑州市科技计划项目 ( 郑州轻工业学院校博士基金项目 ( 1 0 P T G G 3 3 9; 1 1 2 P P T GY 2 4 9 2 0 1 0 0 4 2 6 , : 作者简介 :王吉中 ( 男, 河南周口人 , 理学硕士 , 讲师 , 主要从事生物技术研究 。E-m 1 9 7 5- ) a i l w a n i z h o n 7 5@1 6 3. c o m g j g , : 男, 河南焦作人 , 工学博士 , 教授 , 主要从事生物技术研究 。E-m 1 9 7 7- ) a i l c . . x u@z z u l i . e d u. c n * 通信作者 :许春平 ( p
: A b s t r a c t B u s i n s i n l e f a c t o r e x e r i m e n t a n d c e n t r a l c o m o s i t e d e s i n, t h e o t i m a l c u l t u r e y g g p p g p o f C o r i o l u s v e r s i c o l o r f o r w e r e d e t e r m i n e d a s c o n d i t i o n s o l s a c c h a r i d e s r o d u c t i o n o l t o n e p y p p y p / / / H L,m a l t o s e 5 3. 1 2 0g L, 5, t e m e r a t u r e 2 8℃ s h e a r s e e d 1 5 0r m i n.U n d e r t h e s e 5. 8 7 0g p p p , / ,E c o n d i t i o n s r o d u c t i o n t h e E P S r e a c h e d a t 1 0. 0 9 8 2g L. F u r t h e r m o r e P S w e r e t r e a t e d b p y m e t h o d t o r e m o v e t h e a n d b f i l t r a t i o n o n S e h a r o s e C L 6 Bc h r o m a r o t e i n u r i f i e d e l S e v a - - y p p p g g 2+ t o r a h . T h e a n t i o x i d a n t a c t i v i t w a s d e t e r m i n e d b P h e n a n t h r o l i n e F e m e t h o d a n d D P P H - g p y y y , a s s a . T h e o l s a c c h a r i d e s s h o w e d n o t a b l e i n h i b i t o r a c t i v i t o f OH a n d D P P H r a d i c a l . T h u s y p y y y t h e E P S f r o m C. v e r s i c o l o r m a b e s u l i e d a s o n e n a t u r a l h e a l t h f o o d . y p p y : , , K e w o r d s C o r i o l u s v e r s i c o l o r e x t r a c t i o n o f c e n t r a l c o m o s i t e d e s i n, a n o l s a c c h a r i d e s - p g p y y t i o x i d a n t a c t i v i t y 又 名 彩 绒 革 盖 菌、 杂 C o r i o l u s v e r s i c o l o r) 云芝 ( 、 , , 色云芝 彩 绒 菌 和 瓦 菌 等 隶 属 非 褶 菌 目 多 孔 菌 科, 栓菌属 一
产云芝胞外多糖发酵工艺优化及抗氧化活性研究
王吉中 , 耿卢婧 , 许春平 *
( ) 郑州轻工业学院 食品与生物工程学院 , 河南 郑州 4 5 0 0 0 2
摘要 :试验对云芝发酵生产胞外多糖的 培 养 基 进 行 优 化 并 对 其 抗 氧 化 活 性 进 行 研 究 , 通过单因 素试验和中心组合设计并用 D 确定培养最优条件为 e s i n E x e r t 7 . 0 软件对实验结果进行分析 , - g p / / 氮源 5 碳源 5 起始 p 温度 2 搅拌发酵转速 1 . 8 7 0g L 多价胨 , 3 . 1 2 0g L 麦芽糖 , H 值为 5, 8℃ , 5 0 / , / 多糖得率为 1 对发酵多糖进行提取分离和脱蛋白处理得到 E 然后用邻二 r m i n 0 . 0 9 8 2g L; P S, 结 果 表 明, 氮菲法和 D P P H 法测定了 E P S 的抗氧化活性 , E P S 对 ·OH 自 由 基 和 D P P H· 自 由 。 基均具有较高的清除率 , 且具有较好的量效关系 , 说明云芝 E 具有较强的抗氧化活性 P S 关键词 :云芝 ; 胞外多糖 ; 中心组合设计 ; 抗氧化活性 ( ) 中图分类号 : TQ 9 2 文献标志码 :A 文章编号 : 1 6 7 3-1 6 8 9 2 0 1 2 0 7-0 7 5 2-0 7
王吉中 , 等: 产云芝胞外多糖发酵工艺优化及抗氧化活性研究
] 4-5 , 具有多种药理 和 生 理 功 能 [ 从云芝子实体中提
取的多糖均具有极 强 烈 的 抑 制 癌 细 胞 活 性 , 抗氧化
6] , 活性和免疫 调 节 功 能 [ 是 良 好 的 免 疫 增 强 剂, 可
然后用苯酚硫酸法测定发酵 m L 蒸 馏 水 溶 解 沉 淀; / 。 液中多糖质量浓度 ( L) g 在碳源为 1 . 2 . 2 培养 基 及 培 养 条 件 优 化 氮 源 : / 的 条 件 下, 实验选择的氮源有大豆 葡萄糖 ( 3 0g L) 粉、 多价胨 、 蛋 白 胨、 酵 母 粉、 牛 肉 膏、 胰 蛋 白 胨、 硝 / 酸钠 、 硫酸铵和尿素等共 9 种 , 质量浓度为 3g L发 , 酵培 养 8d 测定不同氮源发酵条件下的菌丝和 确定发酵最佳氮源 。 E P S 含量 , / 碳源 : 在氮源为多价胨( 质 量 浓 度 为 3g 的 L) 条件下 , 实验选择 木 糖 、 果 糖、 葡 萄 糖、 蔗 糖、 麦芽糖 / 和山梨醇等 6 种 材 料 作 为 碳 源 , 质量浓度为3 0g , 培养 8d 确定发酵最佳碳源 。 L, 无机盐 : 在氮源为 多 价 胨 和 碳 源 为 麦 芽 糖 的 条 实验选择的无 机 盐 有 磷 酸 二 氢 钾 、 硫 酸 镁、 氯 件下 , 化钠 、 氯化钙 、 硫酸亚 铁 和 氯 化 锰 等 共 6 种 , 浓度为
1 . 1 材料与设备 云芝菌株为作者所在试验室保藏 。 / / 固体培养基 : 葡萄糖3 酵 母 粉 3g 0g L, L, 2 / / 基 础 培 养 基: 葡萄糖3 酵母粉3 d L 琼脂 ; 0g L, g / / / 改良 P 葡萄糖 1 L; D A 培养基 , 2 5 0g L 土豆 、 0g g / : 蛋白胨 4g 液体种子培养基 ( 基础培养基 ) 葡 L、 L; / / 蛋白胨 3g 萄糖 3 0g L, L。 上海福玛实验设备 QR C 2 0 0 恒温振荡培养箱 : - 有限公司产 品 ; 苏泰集团 SW- C J 2 F D 超 净 工 作 台: - 产品 ; 上海沛欧 ME T T L E R 4 E 2 0 0 电 子 分 析 天 平: 分析仪器有限公司产品 ; S P X 1 6 0B 2 恒温培 养 箱 : - - 上海福 玛 实 验 设 备 有 限 公 司 产 品 ; R E 5 2 AA 旋 转 - 浓缩仪 : 上海亚荣生化仪器厂产品 。 1 . 2 实验方法 1 . 2 . 1 发 酵 时 间 的 确 定 使 用 直 径 0 . 5c m 的打 孔器 , 从固体平板培 养 基 上 取 下 两 片 位 于 菌 落 边 缘 的菌 体 , 接种于液体种子培养基中( 2 5 0m L 三角 , / 瓶, 在2 5 0m L 培 养 液) 6 ℃, 1 5 0r m i n条件下培 ; 然后以质量分数 4% 的接种量将种子培养液 养 5d 接种于基础培养基 中 培 养 , 每两天测定一次菌丝和 以确定最佳发酵时间 。 E P S 含量 , ( / /发 酵 菌丝质量 浓 度/ L) =菌丝干质量( g g) 。 液体积 ( L) 取 一 定 体 积 的 发 酵 液, 抽滤 E P S 含量的 计 算 : 菌丝 得 到 的 滤 液, 浓缩后加入4倍体积的无水乙 / , 醇, 用2 4 ℃ 过 夜 。1 0 0 0 0r m i n离心1 0m i n 5 0
F e r m e n t a t i o n a n d E x t r a c t i o n o f P o l s a c c h a r i d e s f r o m y C o r i o l u s v e r s i c o l o r a n d I t s A n t i o x i d a n t A c t i v i t y
[ ] 2-3 [ 1]
其中最主 等功能 。 云芝中含有 多 种 生 理 活 性 成 分 , 要的成分之一就是云芝多糖 。 云芝多糖相 对 分 子 质 量 在 1 是富含 0 万 以 上, ) 糖苷键的葡聚糖 , 同时含有甘露糖 、 木糖 、 半 1, 3 -( β [ 1] 乳 糖、 鼠 李 糖 和 阿 拉 伯 糖 。 研 究 发 现, 云芝多糖
云芝多糖同时具有 提高动物机体 I M 的量等作用 ; g 保肝 护 肝 作 用 , 可 显 著 降 低 血 清 转 氨 酶, 对肝组织 人们对 病变和肝坏死有明 显 的 修 复 作 用 。 近 年 来 , 云芝子实 体 多 糖 的 提 取 方 法
[ 7]
和功来自百度文库已进行了大
量 的 研 究, 但就发酵云芝生产胞外多糖( 和 E P S) 作者利用中心 E P S 功能及应用方面 的 研 究 还 很 少 , 组合设计试验 探 寻 云 芝 发 酵 生 产 E P S的培养基配 并对 E 为大规模发酵生 方, P S 生理 活 性 进 行 初 探 , 产云芝 E P S 及其 在 医 药 食 品 行 业 中 的 进 一 步 应 用 提供理论基础 。