黑木耳菌絲體液體發(fā)酵富硒條件優(yōu)化及其多糖抗氧化活性

柴新義，倪瓚鵬，于士軍，張微微，殷培峰

(滁州學院 生物與食品工程學院，安徽 滁州239000)

黑木耳菌絲體液體發(fā)酵富硒條件優(yōu)化及其多糖抗氧化活性

柴新義，倪瓚鵬，于士軍，張微微，殷培峰

(滁州學院 生物與食品工程學院，安徽 滁州239000)

對黑木耳菌絲體液體發(fā)酵富硒條件及菌絲體多糖抗氧化活性進行了研究，旨在尋找新型富硒抗氧化物質并為其工業(yè)化生產提供參考資料。以黑木耳菌絲體的富硒量為測定指標，運用單因素和正交試驗對黑木耳菌絲體液體發(fā)酵富硒條件進行優(yōu)化，以DPPH(1，1-二苯基-2-苦基肼)自由基清除率為測定指標，采用DPPH還原法對黑木耳液體發(fā)酵菌絲體多糖的抗氧化活性進行初步研究。結果表明，黑木耳菌絲體液體發(fā)酵的最適富硒條件為：葡萄糖20 g·L-1，酵母膏2.5 g·L-1，硒濃度7.5 μg·mL-1，pH 6.5，溫度28 ℃，轉速140 r·min-1，培養(yǎng)時間5 d。該條件下黑木耳液體發(fā)酵的菌絲體富硒量可達853.16 μg·g-1，較優(yōu)化前提高了66%。黑木耳菌絲體多糖對DPPH自由基的清除率達76.12%。優(yōu)化后的培養(yǎng)條件較好地提升了黑木耳菌絲體液體發(fā)酵的富硒效果。

黑木耳；液體發(fā)酵；富硒量；多糖；抗氧化活性

黑木耳(Auriculariaauricula)屬擔子菌綱(Basidiomycetes)，木耳目(Auriculariales)，木耳科(Auriculariaceae)，單生，藥食兩用的大型真菌，具有補腦、補血、鎮(zhèn)痛止血、抗癌、提高人體免疫力等多種功效。東北、湖北、浙江等地都有分布，生長于櫟、楊、槐等100多種闊葉樹的腐木上[1]。硒是人體必需的微量元素，是谷胱甘肽過氧化物酶的重要組成部分。貧血、肝硬化、糖尿病、大骨節(jié)病、癌癥等疾病的發(fā)生往往與人體內硒元素的缺乏存在一定的相關性[2-6]。研究發(fā)現(xiàn)，黑木耳菌絲體具有很強的富硒能力[7-8]。木耳多糖具有抗凝血、降血脂、抗衰老、增強機體免疫功能和抑制腫瘤等作用[9-10]。多糖與硒可以結合成為多糖有機硒化合物，從而更容易被人體吸收[11-13]。全球約有50個國家和地區(qū)缺硒情況較為嚴重，且硒的區(qū)域分布極為不均，而在我國70%以上地區(qū)的人群都處于不同程度的缺硒狀態(tài)，食用菌具有較強的富集微量元素的能力[8，10]。因此，我們要開發(fā)富硒食用菌，通過食用菌的培養(yǎng)將硒有機化，從而研制成富硒的食品或藥品[14]。本研究通過單因素和正交試驗對黑木耳菌絲體液體發(fā)酵的富硒條件進行優(yōu)化，以期獲得優(yōu)質高產的富硒黑木耳菌絲體，同時采用DPPH還原法對黑木耳菌絲體多糖的抗氧化活性進行初步研究，從而為開發(fā)富硒黑木耳食藥用制品提供參考資料。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 菌種

黑木耳SWSPXY-DP21購自湖北省武漢華中食用菌栽培研究所。

1.1.2 試劑

DPPH(1，1-二苯基-2-苦基肼)，購自美國Sigma公司；馬鈴薯，市購；亞硒酸鈉、硝酸、NaOH、HCl、甲苯、乙二胺四乙酸(EDTA)、3，3’-二氨基聯(lián)苯胺(C12H14N4)、乙醇、MgSO4·7H2O、葡萄糖、瓊脂粉、KH2PO4等均為分析純試劑，購自國藥集團化學試劑有限公司。

1.1.3 培養(yǎng)基

斜面培養(yǎng)基(PDA)：馬鈴薯200 g，葡萄糖20 g，瓊脂15～20 g，加水至1 000 mL，自然pH。

液體菌種培養(yǎng)基：黃豆芽汁20%，葡萄糖20%，KH2PO40.2%，MgSO4·7H2O 0.1%。

搖瓶發(fā)酵液體基礎培養(yǎng)基：葡萄糖20%，酵母膏2%，KH2PO40.2%，MgSO4·7H2O 0.1%。

1.1.4 主要儀器設備

SW-CJ-1BU型超凈工作臺，蘇州新區(qū)楓橋凈化設備廠；BXM-30R型立式壓力蒸汽滅菌鍋，上海博訊實業(yè)有限公司；HZQ-A型恒溫培養(yǎng)振動器(搖床)，常州冠軍儀器制造有限公司；FA1104型電子天平，上海精科天美科學儀器有限公司；IEC Multi型高速離心機，美國熱電集團；RE-52AA旋轉蒸發(fā)儀，上海亞榮生化儀器廠；UV2800型紫外可見分光光度計，尤尼柯(上海)儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 菌種活化

在超凈工作臺中，用無菌接種針從母種斜面試管中挑取黃豆粒大小的菌絲塊，接種于平板培養(yǎng)基的中央，置于25 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7 d。

1.2.2 液體菌種的制備

將液體菌種培養(yǎng)基按照120 mL的裝液量分裝于250 mL的三角瓶中，121 ℃下滅菌20 min。冷卻至室溫后，無菌條件下，用打孔器將上述已活化的平板菌種接種于液體種子培養(yǎng)基中，每瓶接種10個，接種完成后，置于25 ℃、120 r·min-1全溫振蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2 d。培養(yǎng)結束后，置4 ℃冰箱，備用。

1.2.3 富硒量的測定

參照文獻[15]中的方法，用電子天平準確稱取黑木耳菌絲體(干質量)0.1 g，置消化器中，加入6 mL濃硝酸，處理樣品至無色透明狀。用自來水冷卻，冷卻后將處理液全部移入20 mL容量瓶，用NaOH調節(jié)pH 7.0左右，定容，待測。取待測液5 mL，置入分液漏斗，加35 mL蒸餾水稀釋，用鹽酸調節(jié)pH至2.0，隨后，加入EDTA-Na2溶液2 mL和3，3′-二氨基聯(lián)苯胺溶液2 mL，混勻，靜置30 min，用NaOH溶液調節(jié)pH至7.0，再加10 mL甲苯，混勻，靜置，取甲苯層樣品，置于分光光度計420 nm處測定樣品吸光值。硒對照標準溶液的配制和硒標準曲線的繪制參照文獻[16]中的方法進行。

菌絲體中的硒含量(μg·g-1)=CV/WN×M。

富硒量(μg·g-1)=富硒菌絲體的硒含量(μg·g-1)-空白菌絲體的硒含量(μg·g-1)。

式中，C—從標準曲線中查出被測樣品中硒的標準濃度(μg·L-1)；V—甲苯萃取所得的樣品體積(mL)；N—測定時所取樣品的體積占定容樣品體積的體積分數(shù)；W—測定時所取樣品的質量(g)；M—菌絲體實際干質量(g)。

1.2.4 多糖的提取及測定

參照文獻[17]中的多糖提取方法進行。

1.2.5 碳氮源對黑木耳菌絲體生長和富硒的影響

碳源對黑木耳菌絲體生長及富硒的影響：在搖瓶發(fā)酵液體基礎培養(yǎng)基的基礎上，分別選用20%葡萄糖、麥芽糖、蔗糖、乳糖、玉米粉、可溶性淀粉作為唯一碳源，同時，液體培養(yǎng)基中按照5 μg·mL-1的量加入亞硒酸鈉，其他成分及含量不變，以120 mL的裝液量分裝至250 mL的三角瓶中。121 ℃，滅菌20 min。按照10%的接種量接種液體菌種，接種完成后，置于25 ℃，120 r·min-1全溫振蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7 d。培養(yǎng)結束后，根據(jù)1.2.3節(jié)和1.2.4節(jié)中的方法測定黑木耳菌絲體的干質量和富硒量。每種處理設置3個重復。

氮源對黑木耳菌絲體生長及富硒的影響：在上述篩選的最優(yōu)碳源的基礎上，分別選用2%蛋白胨、酵母膏、麩皮、尿素、甘氨酸作為唯一氮源，制備搖瓶液體發(fā)酵培養(yǎng)基，同時，液體培養(yǎng)基中按照5 μg·mL-1的量加入亞硒酸鈉，其他成分及含量不變，以120 mL的裝液量分裝至250 mL的三角瓶中，121 ℃，滅菌20 min。按照10%的接種量接種液體菌種，接種完成后，置于25 ℃，120 r·min-1全溫振蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7 d。培養(yǎng)結束后，根據(jù)1.2.3節(jié)和1.2.4節(jié)中的方法測定黑木耳菌絲體干質量和富硒量。每種處理設置3個重復。

1.2.6 黑木耳液體發(fā)酵富硒條件的研究

最適硒濃度的篩選：根據(jù)上述碳氮源篩選試驗結果的基礎上，配制搖瓶液體發(fā)酵培養(yǎng)基，分別設置不同濃度梯度的亞硒酸鈉，其含硒量分別為0、1.5、3.0、4.5、6.0、7.5、9.0 μg·mL-1。以120 mL的裝液量分裝至250 mL的三角瓶中，121 ℃下滅菌20 min。冷卻至室溫后，按照10%的接種量接種液體菌種，接種完成后，置于25 ℃，120 r·min-1全溫振蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7 d。培養(yǎng)結束后，根據(jù)1.2.3節(jié)和1.2.4節(jié)中的方法測定黑木耳菌絲體干重質量和富硒量。每種處理設置3個重復。

最適起始pH的篩選：根據(jù)上述試驗結果，配制搖瓶液體發(fā)酵培養(yǎng)基，用pH計分別調節(jié)起始pH為5.0、5.5、6.5、7.5、8.5、9.5。以120 mL的裝液量分裝至250 mL的三角瓶中，121 ℃下滅菌20 min。冷卻至室溫后，按照10%的接種量接種液體菌種，接種完成后，置于25 ℃，120 r·min-1全溫振蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7 d。培養(yǎng)結束后，根據(jù)1.2.3節(jié)和1.2.4節(jié)中的方法測定黑木耳菌絲體干質量和富硒量。每種處理設置3個重復。

最適培養(yǎng)溫度的篩選：根據(jù)上述試驗結果，配制搖瓶液體發(fā)酵培養(yǎng)基。以120 mL的裝液量分裝至250 mL的三角瓶中。121 ℃下滅菌20 min。冷卻至室溫后，按照10%的接種量接種液體菌種，接種完成后，分別置于19、22、25、28、31 ℃的培養(yǎng)溫度下，120 r·min-1全溫振蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7 d。培養(yǎng)結束后，根據(jù)1.2.3和1.2.4節(jié)中的方法測定黑木耳菌絲體干質量和富硒量。每種處理設置3個重復。

最適轉速的篩選：根據(jù)上述試驗結果，配制搖瓶液體發(fā)酵培養(yǎng)基。以120 mL的裝液量分裝至250 mL的三角瓶中。121 ℃下滅菌20 min。冷卻至室溫后，按照10%的接種量接種液體菌種，接種完成后，置于上述篩選出的最適培養(yǎng)溫度下，分別置于110、120、130、140、150、160 r·min-1的轉速下于全溫振蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7 d。培養(yǎng)結束后，根據(jù)1.2.3節(jié)和1.2.4節(jié)中的方法測定黑木耳菌絲體干質量和富硒量。每種處理設置3個重復。

最適培養(yǎng)時間的篩選：根據(jù)上述試驗結果，配制搖瓶液體發(fā)酵培養(yǎng)基。以120 mL的裝液量分裝至250 mL的三角瓶中。121 ℃下滅菌20 min。冷卻至室溫后，按照10%的接種量接種液體菌種，接種完成后，置于上述篩選出的最適培養(yǎng)溫度和轉速下，分別培養(yǎng)3、5、7、9、11 d。培養(yǎng)結束后，根據(jù)1.2.3節(jié)和1.2.4節(jié)中的方法測定黑木耳菌絲體干質量和富硒量。每種處理設置3個重復。

1.2.7 正交試驗優(yōu)化黑木耳菌絲體液體發(fā)酵富硒條件

在上述單因素試驗結果的基礎上，根據(jù)DPS 7.55版軟件進行正交試驗設計優(yōu)化黑木耳菌絲體液體發(fā)酵富硒條件。選取最優(yōu)的碳源、氮源、硒濃度、pH值、培養(yǎng)溫度、轉速、培養(yǎng)時間7個因素，每個因素選取2個水平，設計L8(27)(7因素2水平8處理)正交試驗組合。各組合設置3個重復。

1.2.8 黑木耳菌絲體多糖抗氧化活性的初步研究

參照文獻[18]的方法進行DPPH自由基清除能力的測定。EC50值是清除率為50%時對應的樣品濃度。

1.3 數(shù)據(jù)分析

運用DPS 7.55版軟件進行正交試驗設計及試驗數(shù)據(jù)處理，通過多重比較分析不同處理間的差異；用Microsoft Excel 2003版軟件進行制圖。

2 結果與分析

2.1碳源對黑木耳液體發(fā)酵菌絲體生物量及富硒量的影響

圖1結果表明，葡萄糖、麥芽糖、蔗糖、乳糖、玉米粉、可溶性淀粉等不同碳源對黑木耳液體發(fā)酵菌絲體生物量和富硒量的影響存在明顯差異，以葡萄糖作為唯一碳源時，黑木耳菌絲體生物量和富硒量均能達到最高，分別為11.99 g·L-1和515.32 μg·g-1，且與其他處理差異極顯著(P<0.01)。因此，選擇葡萄糖作為黑木耳菌絲體液體發(fā)酵的最適碳源。

2.2氮源對黑木耳液體發(fā)酵菌絲體生物量及富硒量的影響

圖2結果表明，不同氮源對黑木耳液體發(fā)酵菌絲體生物量和富硒量的影響存在差異，以酵母膏作為唯一氮源時，試驗獲得的黑木耳菌絲體生物量最高，可達12.56 g·L-1，而且與其他不同處理之間的差異達極顯著水平(P<0.01)，然而菌絲體的富硒量在蛋白胨(514.24 μg·g-1)和酵母膏(513.46 μg·g-1)之間無差異，卻與其他處理差異極顯著(P<0.01)。因此，綜上所述，選擇酵母膏作為黑木耳菌絲體液體發(fā)酵的最適氮源。

2.3黑木耳菌絲體液體發(fā)酵富硒培養(yǎng)條件的研究

2.3.1 最適硒濃度的篩選

圖3結果表明，當搖瓶液體發(fā)酵培養(yǎng)基中的硒濃度為7.5 μg·mL-1時，黑木耳的菌絲體富硒量達最高(512.40 μg·g-1)，且與其他處理之間差異極顯著(P<0.01)。因此，選擇7.5 μg·mL-1作為黑木耳菌絲體液體發(fā)酵的最適硒濃度。

沒有相同小寫字母者表示差異達顯著水平(P<0.05)，沒有相同大寫字母者表示差異達極顯著水平(P<0.01)，下同Different lowercase letters indicate significant difference (P<0.05)， and capital letters indicate highly significant difference (P<0.01). The same as below圖1 碳源對黑木耳菌絲體生物量與富硒量的影響Fig.1 Effects of different carbon sources on biomass and selenium accumulation of Auricularia auricula mycelia

圖2 氮源對黑木耳菌絲體生物量與富硒量的影響Fig.2 Effects of different nitrogen sources on biomass and selenium accumulation of Auricularia auricula mycelia

圖3 硒濃度對黑木耳菌絲體生物量與富硒量的影響Fig.3 Effects of different selenium concentrations on biomass and selenium accumulation of Auricularia auricula mycelia

2.3.2 最適起始pH的篩選

圖4結果表明，不同起始pH值對黑木耳液體發(fā)酵菌絲體生物量和富硒量的影響存在明顯差異，當起始pH為6.5時，黑木耳菌絲體生物量和富硒量均能達到最高，分別為12.58 g·L-1和521.18 μg·g-1，且與其他處理差異極顯著(P<0.01)。因此，選擇pH 6.5作為黑木耳菌絲體液體發(fā)酵的最適起始pH值。

圖4 起始pH對黑木耳菌絲體生物量與富硒量的影響Fig.4 Effects of different initial pH on biomass and selenium accumulation of Auricularia auricula mycelia

2.3.3 最適培養(yǎng)溫度的篩選

圖5結果表明，黑木耳液體發(fā)酵菌絲體的富硒量在31 ℃時達到最高值(533.36 μg·g-1)，但與28 ℃時的菌絲體富硒量(528.11 μg·g-1)之間差異不明顯。而且，培養(yǎng)溫度為28 ℃時，黑木耳液體發(fā)酵的菌絲體生物量達到最高(26.17 g·L-1)。因此，選擇28 ℃作為黑木耳液體發(fā)酵的最適溫度。

圖5 培養(yǎng)溫度對黑木耳菌絲體生物量與富硒量的影響Fig.5 Effects of different incubation temperature on biomass and selenium accumulation of Auricularia auricula mycelia

2.3.4 最適轉速的篩選

圖6結果表明，不同轉速對菌絲體生物量和富硒量的影響存在明顯差異，當搖床轉速為140 r·min-1時，黑木耳的菌絲體生物量達到最高(14.45 g·L-1)，而當搖床轉速為150 r·min-1時，黑木耳的菌絲體富硒量達到最高(541.18 μg·g-1)，雖然在轉速150 r·min-1時得到的菌絲體生物量(14.40 g·L-1)不是最高，但與140 r·min-1轉速下培養(yǎng)獲得的菌絲體生物量之間無明顯差異。因此，選擇150 r·min-1作為黑木耳液體發(fā)酵的最適搖床轉速。

2.3.5 最適培養(yǎng)時間的篩選

圖7結果表明，不同的培養(yǎng)時間對黑木耳液體發(fā)酵菌絲體的生物量與富硒量的影響存在明顯差異，以培養(yǎng)5 d時，黑木耳液體發(fā)酵的富硒量為最高，達523.36 μg·g-1，且與其他處理之間差異極顯著(P<0.01)。因此，選擇發(fā)酵培養(yǎng)5 d作為黑木耳液體發(fā)酵的最適培養(yǎng)時間。

圖6 搖床轉速對黑木耳菌絲體生物量與富硒量的影響Fig.6 Effects of different rotating speed on biomass and selenium accumulation of Auricularia auricula mycelia

2.4正交試驗優(yōu)化黑木耳菌絲體液體發(fā)酵富硒培養(yǎng)條件

在上述單因素試驗結果的基礎上，進行正交試驗設計。選取最優(yōu)的碳源、氮源、硒濃度、pH值、培養(yǎng)溫度、轉速、培養(yǎng)時間7個因素，每個因素選取2個水平，設計L8(27)正交試驗組合(表1)。

圖7 培養(yǎng)時間對黑木耳菌絲體生物量與富硒量的影響Fig.7 Effects of different fermentation time on biomass and selenium accumulation of Auricularia auricula mycelia

黑木耳液體發(fā)酵富硒培養(yǎng)優(yōu)化正交試驗結果及數(shù)據(jù)處理見表2。由表2可知，影響黑木耳液體發(fā)酵富硒量大小的依次為培養(yǎng)時間>pH值>硒濃度>碳源>轉速>氮源>培養(yǎng)溫度，說明培養(yǎng)時間對黑木耳菌絲體液體發(fā)酵富硒量的影響最大，其次為pH值，而培養(yǎng)溫度對其影響相對較小。最優(yōu)組合為A1B2C2D2E2F1G1，即葡萄糖20 g·L-1，酵母膏2.5 g·L-1，硒濃度7.5 μg·mL-1，pH 6.5，溫度28 ℃，轉速140 r·min-1，培養(yǎng)時間5 d，該條件下黑木耳液體發(fā)酵菌絲體的富硒量可達853.16 μg·g-1，較優(yōu)化前的菌絲體富硒量提高了66%。

表1L8(27)正交試驗因子和水平組合表

Table1Factors and level of L8(27) test

水平A碳源Carbonsources/(g·L-1)B氮源Nitrogensources/(g·L-1)C硒濃度Seleniumconcentration/(μg·mL-1)DpH值InitialpHE培養(yǎng)溫度Temperature/℃F轉速Rotatingspeed/(r·min-1)G培養(yǎng)時間Fermentationtime/d1202.06.06.02514052252.57.56.5281507

表2不同正交試驗組合對黑木耳菌絲體液體發(fā)酵富硒量的影響

Table2Results of the orthogonal tests for Se-rich optimal culture condition ofAuriculariaauriculamycelia

組合CombinationsABCDEFG富硒量Se-accumulation/(μg·g-1)11111111623.12±0.2021112222504.37±0.0431221122519.26±0.1141222211853.16±0.2152121212487.25±0.0562122121644.32±0.2372211221528.19±0.2682212112515.24±0.06x1624.98564.77542.73539.46575.49619.69662.20x2543.75603.96625.99629.27593.24549.04506.53R81.2339.2083.2789.8217.7670.66155.67

2.5黑木耳菌絲體多糖抗氧化活性的初步研究

黑木耳菌絲體多糖對DPPH自由基清除試驗的結果表明，其對DPPH自由基有很好的清除作用，清除率為76.12%，EC50值為0.65 mg·mL-1。

3 結論與討論

通過對黑木耳菌絲體液體發(fā)酵富硒條件及菌絲體多糖抗氧化活性的研究，結果表明，黑木耳菌絲體液體發(fā)酵的最適富硒條件為:葡萄糖20 g·L-1，酵母膏2.5 g·L-1，硒濃度7.5 μg·mL-1，pH 6.5，溫度28 ℃，轉速140 r·min-1，培養(yǎng)時間5 d，該條件下黑木耳液體發(fā)酵菌絲體富硒量高達853.16 μg·g-1，較優(yōu)化前提高了66%。黑木耳菌絲體多糖對DPPH 自由基清除率為76.12%。以上結果，顯示了黑木耳具有良好的富硒作用，有許多研究亦表明在冬蟲夏草、平菇、靈芝、美味牛肝菌等其他食用菌種類中也表現(xiàn)出菌絲體良好的富硒能力[19-21]。

黑木耳對碳源的利用較為廣泛，不僅能利用單糖、雙糖，而且也能利用多糖，葡萄糖是黑木耳生長較好的碳源，氮源以有機氮源為主，單一無機氮源利用性較差，這與其他一些食用菌液體發(fā)酵培養(yǎng)的研究結果較為一致[15，22-26]。有些研究表明，適宜的硒濃度在一定程度上可促進黑木耳菌絲體的生長，濃度過高，反而會抑制黑木耳菌絲體的生長，硒是細胞內一些酶的重要輔助因子，可能正是由于激活了菌絲體細胞的輔酶而促進菌絲體的發(fā)育[10，17，22]，而且在適宜硒濃度范圍內，無機硒進入菌絲后，經生物轉化為有機硒，可促進氨基酸和蛋白質的合成，促使氨基酸結合更多的硒，由此得到含有適量硒的保健品[16，27-28]。

[1] 程瑤， 程鑫， 李昕， 等. 單片黑木耳栽培管理技術[J]. 中國林副特產， 2011，110(1):43-45.

CHENG Y， CHENG X， LI X， et al. SingleAuriculariaauriculacultivation management[J].ForestBy-ProductandSpecialityinChina， 2011， 110(1):43-45. (in Chinese with English abstract)

[2] 王海宏， 謝忠枕. 硒的生物學功能及其機理研究[J]. 動物營養(yǎng)學報， 2003， 15 (3):6-11.

WANG H H， XIE Z Z. Research on the biological function mechanism of selenium[J].ActaZoonutrimentaSinica， 2003， 15 (3):6-11. (in Chinese with English abstract)

[3] JR F J， HAMILTON M T， GLENN T C， et al. Dietary selenomethionine administration in the american alligator (Alligatormississippiensis): Hepatic and renal Se accumulation and its effects on growth and body condition[J].ArchivesofEnvironmentalContamination&Toxicology， 2017， 72(3):439-448.

[4] SHARMA S， KAUR N， KAUR S， et al. Selenium as a nutrient in biostimulation and biofortification of cereals[J].IndianJournalofPlantPhysiology, 2016，22(1):1-15.

[5] OLAG M T， EKATERINA， ALEXEI N P， et al. Biodegradation of an organoselenium compound to elemental Selenium byLentinulaedodes(Shiitake) mushroom[J].Biologicaltraceelementresearch， 2012， 149(1):97-101.

[6] YONG J， GUAN X Y， DAI C C. The effects of selenium on polyunsaturated fatty acids ofDiasporangiumjonesianum[J].AppliedBiochemistryBiotechnology， 2014， 172(2):561-569.

[7] 王獻友， 陳培云， 吳廣臣，等. 黑木耳多糖提取及其藥理活性的研究進展[J]. 南方農業(yè)學報， 2012， 43(5):683-687.

WANG X Y， CHEN P Y， WU G C， et al. Advances on polysaccharide extraction fromAuriculariaauriculaand its pharmacological activity[J].JournalofSouthernAgriculture， 2012， 43(5):683-687. (in Chinese with English abstract)

[8] 劉建榮， 溫秀榮， 顧雅君. 黑木耳富硒發(fā)酵條件的優(yōu)化[J]. 河北大學學報(自然科學版)， 2015， 35(6):616-622.

LIU J R， WEN X R， GU Y J. Optimization of Se-enriched fermentation conditions ofAuriculariaauricula[J].JournalofHebeiUniversity(NaturalScienceEdition)， 2015， 35(6):616-622. (in Chinese with English abstract)

[9] SHANG D， LI Y， WANG C， et al. A novel polysaccharide from Se-enrichedGanodermaluciduminduces apoptosis of human breast cancer cells[J].OncologyReports， 2011， 25(1):267-272.

[10] 黃春燕， 張柏松， 萬魯長， 等. 食用菌富硒培養(yǎng)研究進展[J]. 山東農業(yè)科學， 2012， 44(7):81-87.

HUANG C Y， ZHANG B S， WAN L C， et al. Research progress of selenium enriched culture of edible fungi[J].ShandongAgriculturalSciences， 2012， 44(7):81-87. (in Chinese)

[11] 朱黎霞， 周竹音， 潘麗媛. 黑木耳硒多糖抗腫瘤作用的研究[J]. 中國中醫(yī)藥科技， 2011，18(5):454.

ZHU L X， ZHOU Z Y， PAN L Y. Study on antitumor effect of selenium polysaccharide fromAuriculariaauricula[J].ChineseMedicineScienceandTechnology， 2011， 18(5):454. (in Chinese)

[12] RECZYNSKI W， MUSZYNSK B， OPOKA W， et al. Comparative study of metals accumulation in cultured in vitro mycelium and naturally grown fruiting bodies ofBoletusbadiusandCantharelluscibarius[J].BiologicalTraceElementResearch， 2013， 153(1/3):355-362.

[13] SENKA S V， IBRAHIM O M， ZORAN P Z， et al. Antioxidant properties of selected Boletus mushrooms[J].FoodBiophysics， 2010， 5(1):49-58.

[14] 王俊， 黃明， 徐幸蓮， 等. 硒及富硒功能食品研究進展[J]. 江蘇農業(yè)科學， 2003(2): 53-56.

WANG J， HUANG M， XU X L， et al. Advance in selenium and selenium-enriched functional foods[J].JiangsuAgriculturalSciences， 2003(2): 53-56. (in Chinese with English abstract)

[15] 柴新義， 王四寶， 樊美珍. 楊樹菇深層液體發(fā)酵培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件的優(yōu)化[J]. 西北農林科技大學學報(自然科學版)， 2006， 34(11):117-120.

CHAI X Y， WANG S B， FAN M Z. Studies on the optimal cultivation ofAgrocybeaegerita’s liquid fermentation[J].JournalofNorthwestA&FUniversity(NaturalScienceEdition)， 2006， 34(11):117-120. (in Chinese with English abstract)

[16] 辛樹權， 王曉光， 趙驥民， 等. 硒元素對黑木耳深層發(fā)酵的影響[J]. 食品科學， 2009， 30(7): 202-208.

XIN S Q， WANG X G， ZHAO J M， et al. Effects of selenium on submerged fermentation ofAuriculariaauricula[J].FoodScience， 2009， 30(7): 202-208. (in Chinese with English abstract)

[17] 江潔，張文靜，季旭穎. 美味牛肝菌富硒培養(yǎng)條件優(yōu)化及其多糖抗氧化性研究[J]. 中國食品學報，2015，15(12):91-98.

JIANG J， ZHANG W J， JI X Y. Optimization of Se-rich culture conditions and antioxidant activities of polysaccharides fromBoletusedulismycelium[J].JournalofChineseInstituteofFoodScienceandTechnology， 2015， 15(12):91-98. (in Chinese with English abstract)

[18] TINA S， CHI T H. Antioxidant activities of buckwheat extracts[J].FoodChemistry， 2005， 90(4): 743-749.

[19] 于克學， 賈樂， 王漢忠. 冬蟲夏草深層發(fā)酵富硒初步研究[J]. 食品研究與開發(fā)， 2003， 24(4): 3-5.

YU K X， JIA L， WANG H Z. Study on Se-accumulation inCordycepssinensisby submerged fermentation[J].FoodResearchandDevelopment， 2003， 24(4): 3-5. (in Chinese with English abstract)

[20] 劉碧蓉， 溫海祥， 蕭洪東. 富硒平菇菌種的篩選[J]. 中國食用菌， 2007， 26(3): 14-16.

LIU B R， WEN H X， XIAO H D. Screening on selenium rich strains ofPleurotusostreatus[J].EdibleFungiofChina， 2007， 26(3): 14-16. (in Chinese with English abstract)

[21] 趙鐳， 胡小松. 富硒靈芝的研究進展[J]. 中國食用菌， 2002， 22(3): 35-36.

ZHAO L， HU X S. Researches on the Se-accumulatingGanodermalucidum[J].EdibleFungiofChina， 2002， 22(3): 35-36. (in Chinese with English abstract)

[22] 江潔， 麥海美， 解彬， 等. 羊肚菌菌絲體富硒條件優(yōu)化及其硒多糖抗氧化活性研究[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè)， 2016， 42(9): 120-125.

JIANG J， MAI H M， XIE B， et al. Optimization of Se-rich culture conditions and antioxidant activities of polysaccharides fromMorchellaesculentamycelium[J].FoodandFermentationindustries， 2016， 42(9): 120-125. (in Chinese with English abstract)

[23] 張恒銀， 孫艷麗， 徐良， 等. 黑木耳液體深層發(fā)酵培養(yǎng)基的初步篩選[J]. 食用菌， 2006，28(5): 13-14.

ZHANG H Y， SUN Y L， XU L， et al. Preliminary screening of submerged fermentation medium ofAuriculariaauricula[J].EdibleFungi， 2006， 28(5): 13-14. (in Chinese)

[24] 王謙， 賈震. 不同條件對黑木耳液體深層發(fā)酵的影響[J]. 河北大學學報(自然科學版)， 2011， 31(1): 74-78.

WANG Q， JIA Z. Effects of different conditions on the black fungus in submerged fermentation[J].JournalofHeibeiUniversity(NaturalScienceEdition)， 2011， 31(1): 74-78. (in Chinese with English abstract)

[25] 肖彩霞， 王玉紅， 章克昌. 黑木耳深層發(fā)酵工藝條件的研究[J]. 生物技術， 2004， 15(5): 71-72.

XIAO C X， WANG Y H， ZHANG K C. Studies on submerged fermentation ofAuriculariaauricula[J].Biotechnology， 2004， 15(5): 71-72. (in Chinese with English abstract)

[26] 柴新義， 于士軍， 張微微， 等. 食藥用大型真菌抗氧化活性菌株的篩選及其培養(yǎng)條件優(yōu)化[J]. 食品與機械， 2016， 32(1):125-129.

CHAI X Y， YU S J， ZHANG W W， et al. Screening the strain with antioxidation activity from wild macrofungi and optimization of its fermentation conditions[J].FoodandMachinery， 2016， 32(1):125-129. (in Chinese with English abstract)

[27] 尚德靜， 王關林. 四種食用菌富硒能力的比較研究[J]. 食用菌學報， 1999， 6(3): 17-20.

SHANG D J， WANG G L. Comparison of selenium accumulation ability in the mycelia of four edible fungi[J].ActaEdulisFungi， 1999， 6(3): 17-20. (in Chinese with English abstract)

[28] 胡文軍， 傅庭治， 曹幼琴. 硒在金針菇菌體內的生物轉化[J]. 中國食用菌， 1997， 16(3): 30-33.

HU W J， FU T Z， CAO Y Q. Biotransformation of selenium in mycelium ofFlammulinavelutipesNJ 9601[J].EdibleFungiofChina， 1997， 16(3): 30-33. (in Chinese with English abstract)

(責任編輯張 韻)

OptimizationofSe-richliquidfermentationconditionsandantioxidantactivityofpolysaccharidefromAuriculariaauriculamycelia

CHAI Xinyi， NI Zanpeng， YU Shijun， ZHANG Weiwei， YIN Peifeng

(SchoolofBiologyandFoodEngineering，ChuzhouUniversity，Chuzhou239000，China)

The specific objectives of the study were to determine the optimal culture conditions of Se-accumulation and antioxidant activity of polysaccharide fromAuriculariaauriculamycelia in order to provide some references for liquid fermentation ofAuriculariaauriculaand industrialization of its polysaccharide production. The single factor and orthogonal experiment was used to get the optimal culture conditions ofAuriculariaauriculaby Se-accumulation of mycelia. The free radical scavenging activity of DPPH (1，1-phenyl-2-hydrazide) was used as the index to study the antioxidant activity of polysaccharide fromAuriculariaauriculamycelia. The results showed that the optimal culture conditions were as follows: glucose 20 g·L-1， yeast extract 2.5 g·L-1， selenium concentration 7.5 μg·mL-1， pH 6.5，temperature 28 ℃， rotational speed 140 r·min-1， and cultivation 5 d. Se-accumulation under the optimal culture conditions was 853.16 μg·g-1，which was 66% higher than that of the original conditions. The antioxidant activity of polysaccharide fromAuriculariaauriculamycelia in scavenging DPPH radical was 76.12%. Se-accumulation ofAuriculariaauriculawas obviously improved with the optimal culture conditions.

Auriculariaauricula; liquid fermentation; selenium accumulation; polysaccharide; antioxidant activity

柴新義，倪瓚鵬，于士軍，等. 黑木耳菌絲體液體發(fā)酵富硒條件優(yōu)化及其多糖抗氧化活性[J].浙江農業(yè)學報，2017，29(11)： 1903-1911.

10.3969/j.issn.1004-1524.2017.11.18

2017-05-10

安徽省教育廳自然科學研究重點資助項目(KJ2015A239)

柴新義(1978—)，男，安徽蕭縣人，博士，副教授，研究方向為微生物資源與生物技術。E-mail: xinyianhui@163.com

S646.6;Q939.97

A

1004-1524(2017)11-1903-09