食药用菌液体发酵的现状和展望_赵永勋

食药用菌是一种重要的生物资源，其种源十分丰 富，我国是世界上食药用菌资源较为丰富的国家，也 是世界上最早利用食药用菌资源的国家 。但是，开 发利用相对晚于动、植物资源。食药用菌的生产可利 用动、植物产业的副产品或废弃物作原料，是生态农 业中的重要一环。随着生活水平的不断提高，人们对 食药用菌的需求将会有较大的增加。然而，传统的栽 培和生产方式已远远不能适应 食药用 菌产业日益发 展的需要。 随着基础理论和应用技术研究的不断深入， 作为现代生物工程技术之一的食药用菌液体发酵工 程技术已取得了很大进展和可喜的成果， 并且具有 广阔的应用前景和较大的发展潜力。
［４］
等生物活性作用。 灰树花发酵液及胞内多糖纯化物在 一定的剂量下，具有降血脂作用 ［ ９ ］。具有降血脂抗血 栓作用的多糖还有木耳多糖，灵芝菌发酵液等 ［１０］ 。 有些学者还研究了松乳菇（Ｌａｃｔａｃｔａｒｉｕｓｄｅｌｉｃｉｏｓ－ ｕｓ）液体发酵的可行性，另外还利用液体发酵产生的 松乳菇菌丝体，研制了新型保健功能食品 ［ １ １ ］ 。 一 些 真 菌 蛋 白 具 有 直 接 作 用 于 肿 瘤 细 胞 的 功 能
［５］
３ 食药用菌液体发酵的特点
采用液体发酵技术生产菌丝体， 周期短、 成本低、 产量大，且有工业化生产前景。食药用菌液体发酵具 有以下 ５ 个特点： ⑴ 原料来源广泛 食药用菌的液体发酵可用工业 淀粉、 山芋粉、 豆粕、 麸皮等廉价工农业产品为原料。 还可利用工业废水，如木材水解液、各种大豆深加工 废水、玉米深加工废水及淀粉废水等作为原料。 ⑵生长快速 由于生化反应器内装有通气搅拌系统、 温度调节系统、ｐＨ 值调节系统和培养基补给系统等 装置，能控制最佳的培养条件。在短时间内积累大量 菌丝体和具有生理活性的次生代谢产物。 ⑶生产周期短 食药用菌液体发酵一般仅需要 ３～１０ 天就可以获得大量的菌丝体和生理活性物质， 而固体 培养基则需 ３０～６０ 天。 ⑷工 厂 化 生 产 食 药 用 菌 液 体 发 酵 是 在 生 化 反 应 器 内、 通过控制最佳条件来培养菌丝体， 不受季节限制， 生产工艺规范； 固体栽培生产往往需要较大的空间， 条件难以控制，受季节性影响较大。液体培养，就能 克服上述缺点。 ⑸产生的活性物质多 利用液体发酵产生的一些生理 活性物质高于子实体。资料表明，灰树花液体培养菌 丝体中的灰树花多糖含量明显高于子实体中的多糖 含量 ［ １ ５ ］。另有报道，液体培养灵芝菌丝体中的粗多糖
［１２］
。竹荪液体发酵产生的菌丝体可降低机体的血液
中总胆固醇的含量，并且无毒副作用。有些学者分别 从液体发酵培养的金针菇菌丝体中提取原朴菇素、 ＰＯＦ 蛋白、ＫＭ－４５ 粘多糖抗癌剂和糖蛋白（ＦＭＧＰ） ［ １ ３ ，
１４］
， 这些物质具有强烈的抗癌作用和明显的抗衰老效
果。
。８０ 年代又发现活性多糖的糖链在分子生物学中
［１］
１ 食药用菌液体发酵概况
食药用菌液体发酵是在生化反应器中， 采用液体 培养基，通入无菌空气并加以搅拌，增加培养基中的 溶氧含量，提供食药用菌菌体呼吸代谢所需要的氧 气，并控制适宜的外界条件，来获得大量的食药用菌 菌丝体或其代谢产物的过程。 食药用菌的液体发酵培 养技术之所以越来越受到人们的重视， 是由于该技术 比之于传统的食药用菌的栽培生产技术有明显的优 越性。在液体发酵培养技术中，菌丝细胞能在反应器 内处于适宜温度、ｐＨ、氧气和碳氮比等条件下，呼吸
第 24 卷 第 3 期 ・111・2004 年 6 月
农 业 与 技 术 Agricultn. 2004
食药用菌液体发酵的现状和展望
赵永勋
（佳木斯大学理学院 黑龙江 佳木斯 １５４００７）
摘要：本文主要介绍了液体发酵技术在食药用菌上应用概况，应用液体发酵技术发酵所得菌丝体与栽培所得子实体具有相似的营养成分和生理作
２ 食药用菌液体发酵产物的作用
Vol.24 No.3
农 业 与 技 术
2004 年 6 月 ・112・
食药用菌在液体培养过程中， 产生的菌丝体的营 养成分与生理功效与子实体十分接近。 在液体培养过 程中，除菌丝体大量增殖外，还会在发酵液中产生多 糖、多肽、生物碱、萜类化合物、酚类、甾醇、酶、 核酸、氨基酸、维生素等各种化合物等多种生理活性 物质。这些物质对人体器官具有防病治病作用，并有 抗炎、抗菌、抗癌、抗衰老、抗溃疡、提高免疫力及 防辐射等医疗保健功效。因此，人们进行食药用菌的 液体发酵， 还可以获取以上具有活性的次生代谢产物 为目的。 在这一方面， 其中以活性多糖的研究为最多。 活性多糖是一种具有某些特殊生理功能的多糖类高 分子化合物， 广泛存在于植物、 动物和微生物组织中。 活性多糖作为药物研究始于 １９４３ 年，６０ 年代后，活 性多糖作为广谱免疫促进剂引起了人们极大的兴趣
４ 结论和展望
⑴许多食药用菌在液体发酵培养过程中会产生多种 生理活性物质， 虽然这些物质从子实体中也可获得， 但无论从生产规模、 生产周期及经济效益等方面均不 及用液体培养来获取为好。因此，开发利用液体发酵 的食药用菌菌丝体及其发酵液来制备药物将具有一 定的发展前景。⑵ 液体发酵菌丝体的营养成分， 无 论是蛋白质、氨基酸还是维生素均类似于子实体。因 此， 用液体发酵菌丝体可以制备食用菌饮料、调味 品、食品添加剂及饲料添加剂等。⑶用液体发酵法生 产菌丝体要比栽培生产子实体简便、快速，并且，许 多目前还不能进行人工栽培的野生食药用菌 （如松茸 等） 可以采用液体发酵技术来生产菌丝体和获取代谢 产物， 从而使这些野生食药用菌的研究和开发利用切 实可行。 ⑷利用液体发酵技术生产含有特殊物质的菌 丝体。在液体培养基中加入一些微量元素等物质，通 过调节其加入时间和加入量， 使加入物在菌丝体中富 集。例如，将 ＫＩ 溶液加入到液体培养基中，可使液体 培养的金针菇、平菇、黑木耳菌丝体对碘具有一定的 富集作用，加碘培养后，菌丝体含碘量显著增加 ［ １ ７ ］； 在液体培养基中加入无机锌， 金针菇有显著的吸附作 用并可形成有机锌
［８］ ［７］ ４ ４ ［６］
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农 业 与 技 术 国 林 业 出 版 社 ，１９９１．
Vol.24 No.3
及水溶性多糖含量均高于子实体部分，分别为子实体 的 ２．２６ 倍和 ３．５ 倍
［１６］
。
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用。同时，从发酵液中可以提取多糖等生理活性物质。并说明食药用菌液体发酵技术具有良好的应用前景。
关键词：食药用菌； 中图分类号：S646
液体发酵
文献标识码：A 作用所产生的代谢废气又能及时排放，因此，新陈代 谢旺盛、菌丝分裂迅速，在短期内便可获得大量的菌 丝体和代谢产物。 液体发酵是发酵工程的主体内容之一。 食药用菌 的液体发酵是随着 ２０ 世纪 ４０ 年代中期抗生素工业的 兴起而开始的。 液体发酵技术应用在食药用菌方面的研究， 最早 是在 １９４８ 年美国的 Ｈ．Ｈｕｍｆｅｌｄ 等对蘑菇进行的液体 发酵的研究， 并首先提出了用液体发酵技术来培养蕈 菌的菌丝体。Ｓ．Ｂｌｏｃｋ 博士（１９５３ 年）用废柑汁深层 培 养 了 野 蘑 菇 （ Ａｇａｒｉｃｕｓａｒｖｅｎｓｉｓ ） １９５８ 年 ； Ｊ．Ｓｚｕｅｃｓ 第 一 个 用 生 化 反 应 器 培 养 羊 肚 菌 （Ｍｏｒｃｈｅｌｌａｅｓｃｕｌｅｎｔａ）菌丝体，使食药用菌的液体 发酵生产跨入了工业化规模生产阶段。 日本的杉森恒 武等于 １９７５、 １９７７ 年用 １％的有机酸和 ０．５％的酵母膏 组成液体培养基，取得了大量香菇菌丝体。我国是在 １９５８ 年开始研究蘑菇和侧耳的深层发酵，于 １９６３ 年 进行了羊肚菌的工业化商品生产 ［２］ 。８０ 年代后，国 内外又有许多有关食药用菌液体发酵的研究报道， 并 有一些发酵产品（如猴头菌素片、假密环菌片、灵芝 片、安络痛及银耳糖浆等药物及其他保健品）陆续走 向商品市场 ［ ３ ］ 。