金針菇F19產多糖液體發酵條件優化

朱建勇

（重慶文理學院生命科學與技術學院，重慶402168）

金針菇F19產多糖液體發酵條件優化

朱建勇

（重慶文理學院生命科學與技術學院，重慶402168）

為研究金針菇液體發酵獲得多糖的最佳非營養因子，以金針菇雜交菌種F19為試材，采用單因素實驗和正交實驗研究了非營養因子對金針菇液體發酵多糖產量的影響。結果表明，金針菇F19液體發酵多糖產量收率最好的非營養因子發酵條件為：菌齡48h、接種量10%、起始pH7.5、發酵溫度26℃、搖床轉速130r/min、發酵時間7.5d，多糖得率為1.86mg/mL。

金針菇，非營養因子，液體發酵，多糖

金針菇［Flammulina velutipes（Fr.）Sing.］又名冬菇、樸菇、構菌、青杠菌、毛柄金錢菌，隸屬擔子菌亞門，層菌綱，傘菌目，口蘑科，金錢菌屬［1］。金針菇多糖有很強的免疫調節和抗腫瘤活性［2-7］，對化療藥環磷酰胺也有增效減毒作用［8］，還具有抗疲勞、降血漿膽固醇、延長壽命、抗凝血、抗艾滋病病毒（HIV）、消除自由基和抗動脈粥樣硬化等藥理作用等功效［9-12］。本研究采用了單因素和正交組合實驗研究了菌齡、接種量、起始pH、發酵溫度、搖床轉速、發酵時間6個因素對金針菇F19液體發酵多糖產量的影響，旨在探索金針菇多糖最大收率時的非營養因子發酵最優條件，為金針菇多糖產品的工業化生產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

雜交金針菇菌種F19 由四川成都食用菌研究所提供；活化培養基 馬鈴薯200g（去皮煮汁）、葡萄糖（AR）20g、瓊脂18g、KH2PO4（AR）1.5g、MgSO4（AR）1.0g，pH自然，配制成1000mL；種子培養基活化培養基去瓊脂；液體發酵培養基 馬鈴薯200g（去皮煮汁）、葡萄糖10g、可溶性淀粉30g、玉米粉30g、KCl 1.0g、VB2100mg，配制成1000mL；蒽酮、95%乙醇、丙酮、乙醚 分析純；濃硫酸、濃鹽酸、氫氧化鈉 化學純。

1.2 金針菇液體發酵培養

在250mL三角瓶中裝入100mL發酵培養基，用八層紗布封口，高溫滅菌30min，冷卻后，在無菌條件下接入液體菌種，按下列實驗設計進行發酵培養，培養結束后，測定多糖的收率。

1.2.1 單因素實驗

1.2.1.1 菌齡對多糖產量的影響 分別用24、48、72、96、120h不同菌齡的液體菌種，按10%接種發酵瓶，在25℃、110r/min、pH自然條件下培養5d，設三個重復。

1.2.1.2 接種量對多糖產量的影響 采用48h菌齡分別按5%、10%、15%、20%、25%接種量接種發酵瓶，在25℃、110r/min、pH自然條件下培養5d，設三個重復。

1.2.1.3 發酵溫度對多糖產量的影響 采用48h菌齡按10%接種量接種發酵瓶，分別在21、23、25、27、29℃溫度水平、110r/min、pH自然條件下培養5d，設三個重復。

1.2.1.4 起始pH對多糖產量的影響 采用48h菌齡按10%接種量接種發酵瓶，分別在6.0、6.5、7.0、7.5、8.0起始 pH水平、110r/min、25℃條件下發酵培養5d，設三個重復。

1.2.1.5 搖床轉速對多糖產量的影響 分別用110、130、150、170、190r/min的轉速，48h菌齡、10%接種量接種發酵瓶、pH自然、25℃條件下發酵培養5d，設三個重復。

1.2.1.6 發酵時間對多糖產量的影響 發酵時間分設5、6、7、8、9d五個水平，48h菌齡、10%接種量接種發酵瓶、pH自然、110r/min、25℃條件下發酵培養，設三個重復。

1.2.2 正交實驗設計 根據以上單因素實驗分析結果確定選入正交實驗的因子及水平，采用L9（34）正交設計，選擇菌齡（A）、溫度（B）、搖床轉速（C）、發酵時間（D）4個因素，各因素選取3個水平。然后參照正交表分別選擇4因素3水平進行正交實驗（見表1），對金針菇液體發酵非營養因子條件進行優化。

表1 正交實驗的因素水平表

1.2.3 多糖提取與測定 參照孫居明等的方法［13］。

1.2.4 數據處理 方差分析和顯著性分析采用DPS7.05數據處理系統進行。

2 結果與分析

2.1 單因素結果分析

2.1.1 菌齡對多糖產量的影響 不同菌齡接種后，將實驗結果進行單因素方差分析和LSD法顯著性分析，結果見表2、表3。由表2可知，不同菌齡接種對多糖產量的影響達顯著水平。由表3可以看出，當菌齡在24～72h之間時，隨著菌齡的增長，多糖的含量呈現極顯著提高，但隨菌齡的繼續增大，多糖含量反而呈現下降趨勢。菌齡48、72h多糖收率較高，且與其它水平均達到極顯著性差異，故將48～72h菌齡確定為正交實驗的水平區間。

表2 菌齡單因素實驗方差分析

表3 菌齡對多糖產量影響的顯著性分析

注：不同小寫字母表示0.05水平上差異顯著；不同大寫字母表示0.01水平上差異顯著，表5、表7、表9、表11、表13同。

2.1.2 接種量對多糖產量的影響 對不同接種量的實驗結果進行方差分析和LSD法顯著性分析，結果見表4、表5。由表4可知，不同接種量對多糖產量的影響達顯著水平。由表5可以看出，當接種量在10%～25%之間時，多糖的含量無顯著性差異，但分別與接種量5%相比，均呈極顯著性差異，且前者多糖的含量較高。在實際生產中，為了節約成本，10%的接種量即為金針菇F19液體發酵多糖產量的最佳接種量。

表4 接種量單因素實驗方差分析

表5 接種量對多糖產量的影響的顯著性分析

2.1.3 發酵溫度對多糖產量的影響 對不同發酵溫度的實驗結果進行方差分析和LSD法顯著性分析，結果見表6、表7。由表6可知，不同溫度對多糖產量的影響達顯著水平。由表7可以看出，在0.05和0.01顯著水平上，25、27℃之間和23、29、21℃之間均無顯著差異，但它們分別與其它水平均存在極顯著性差異，且前者多糖的含量明顯高于后者，可見應將25～27℃納入正交實驗再進行篩選。

表6 發酵溫度單因素實驗方差分析

表7 發酵溫度對多糖產量的影響的顯著性分析

2.1.4 起始pH對多糖產量的影響 對不同起始pH發酵培養所得實驗數據進行方差分析和LSD法顯著性分析，結果見表8、表9。由表8可知，不同起始pH發酵培養所得多糖產量的影響呈顯著差異。由表9可見，起始pH7.5分別與其他水平呈極顯著差異，而其他水平之間無顯著性差異，且起始pH7.5時所得多糖含量達最高，是液體發酵最佳起始pH。

表8 起始pH單因素實驗方差分析

表9 起始pH對多糖產量影響的顯著性分析

2.1.5 搖床轉速對多糖產量的影響 對不同搖床轉速發酵培養所得實驗數據進行方差分析和LSD法顯著性分析，見表10、表11。由表10可知，不同搖床轉速發酵培養所得多糖產量的影響呈顯著差異。由表11可見，搖床轉速在130～170r/min間無顯著性差異，與110、190r/min比較其多糖產量較高，故擬將130～170r/min水平納入正交實驗。

表10 轉速單因素實驗方差分析

表11 轉速對多糖產量的影響的顯著性分析

2.1.6 發酵時間對多糖產量的影響 對不同發酵時間培養所得實驗數據進行方差分析和LSD法顯著性分析，結果見表12、表13。由表12可知，不同發酵時間培養所得多糖產量的影響呈顯著差異。由表13可見，7～8d多糖產量達到峰值，第9d開始下降。故將7～8d納入正交實驗。

表12 發酵時間單因素實驗方差分析

表13 發酵時間對多糖產量的影響的顯著性分析

2.2 正交實驗結果與分析

按L9（34）正交實驗設計表的各種條件進行實驗，其結果見表14。由表14可以看出，影響多糖產量的各個因素主次排序為B＞A＞D＞C，最佳金針菇液體發酵非營養因子發酵條件為：A1B2C1D2，即菌齡48h、溫度26℃、搖床轉速130r/min、發酵時間7.5d，經驗證實驗，多糖得率1.86mg/mL。

3 結論

綜合單因素實驗和正交實驗的結果可得，金針菇F19液體發酵多糖產量最大收率的非營養因子發酵條件為菌齡48h、接種量10%，起始pH7.5，發酵溫度26℃、搖床轉速130r/min、發酵時間7.5d，多糖得率1.86mg/mL。

表14 正交實驗結果

［1］畢志樹，鄭國揚，李泰輝.廣東大型真菌志［M］.廣東：廣東科技出版社，1994.

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Effects of non-nutritional factors for liquid fermentation of Flammulina Velutipes on the yield of polysaccharide

ZHU Jian-yong
（College of Life Sciences and Technology，Chongqing University of Arts and Sciences，Chongqing 402168，China）

The aim was to study the optimum non-nutritional factors for liquid fermentation of Flammulina Velutipes of F19 to obtain polysaccharide.Using single factor experiments and orthogonal tests，the effect of non-nutritional factors on the yield of polysaccharide by liquid fermentation of Flammulina velutipes was studied.The results showed that the optimum condition of liquid fermentation on the biggest yield of polysaccharide was seed age 48h，inoculation amount 10%，initial pH 7.5，culture temperature 26℃，rotational speed 130r/min and fermentation time 7.5d，the yield of polysaccharide was 1.86mg/mL。

Flammulina velutipes；non-nutritional factors；liquid fermentation；polysaccharide

TS201.3

A

1002-0306（2010）12-0182-03

2009-12-07

朱建勇（1966-），男，高級實驗師，碩士，研究方向：應用微生物。

重慶文理學院重點資助項目（Z2008SK18）。