劉建榮,顧雅君,張瑞英
(1.河北大學(xué) 生物技術(shù)研究中心;2.河北大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,河北 保定 071002)
黑木耳 (Auricularia auricula)是一種食藥兼用的大型真菌,具有潤(rùn)肺補(bǔ)腦、補(bǔ)血養(yǎng)容、止痛止血等多種功效。自20世紀(jì)60年代發(fā)現(xiàn)真菌多糖具有抗腫瘤活性以來[1],人們廣泛開展了對(duì)黑木耳多糖的研究,并已證實(shí)其具有抗氧化、降血脂、抗輻射、抗凝血及抑制腫瘤等生物活性[2,3]。硒(Se)是人與動(dòng)物體正常生理活動(dòng)所必需的一種微量元素,人體的貧血、冠心病、大骨節(jié)病、糖尿病、癌癥等多種疾病都與人體內(nèi)缺乏硒元素相關(guān)[4]。然而硒在自然界中的含量相當(dāng)稀少和分散,且常以無(wú)機(jī)鹽態(tài)存在,不利于人體吸收。黑木耳菌絲體具有很強(qiáng)的富硒能力[5],能將無(wú)機(jī)硒轉(zhuǎn)化為有機(jī)的硒多糖和硒蛋白,而黑木耳硒多糖對(duì)腫瘤生長(zhǎng)的抑制作用優(yōu)于黑木耳多糖[6]。因此,富硒食用菌制品的開發(fā)成為研究熱點(diǎn)。本研究對(duì)黑木耳冀誘1號(hào)的最適液體發(fā)酵培養(yǎng)基增補(bǔ)亞硒酸鈉進(jìn)行富硒發(fā)酵,以期獲得富硒1菌絲體,改善黑木耳品質(zhì),從而為開發(fā)富硒黑木耳食藥制品提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
黑木耳冀誘1號(hào)品種(由河北省科學(xué)院微生物研究所提供);UV-1800紫外可見分光光度計(jì)(天美有限公司)。
1.2.1 PDA斜面培養(yǎng)基(g/L)
去皮馬鈴薯200g,切碎,加水1000ml,煮沸30min,紗布過濾后加瓊脂20g,加熱溶解后加葡萄糖20g,分裝試管,121℃濕熱滅菌20min后取出,擺斜面,冷卻后貯存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 液體發(fā)酵培養(yǎng)基(g/L)
培養(yǎng)基A:蔗糖30g,麩皮煮汁50g,酵母膏5g,磷酸二氫鉀2g,硫酸鎂1g,自然pH。
培養(yǎng)基B:去皮馬鈴薯200g,硫酸鎂1g,VB 110mg,葡萄糖20g,蛋白胨1.5g,自然pH。培養(yǎng)基C:葡萄糖20g,豆餅粉5g,硫酸鎂0.5g,磷酸二氫鉀2g,自然pH。
1.3.1 菌種活化
用接種鏟將斜面保存菌種分割為黃豆粒大小的小菌塊,轉(zhuǎn)移到新鮮的PDA斜面培養(yǎng)基上,26℃下恒溫培養(yǎng),待菌絲長(zhǎng)滿斜面試管后使用。
1.3.2 最適液體發(fā)酵培養(yǎng)基和培養(yǎng)時(shí)間的確定
選擇3種不同碳氮源的培養(yǎng)基A、B和C,分別配制1000ml,分裝于5個(gè)500ml三角瓶中,使培養(yǎng)基裝液量為200ml。將已活化的PDA斜面菌種切割成黃豆粒大小的小菌塊,接種3塊于200ml液體培養(yǎng)基中,每組做5個(gè)平行試驗(yàn)。于26℃200r/min振蕩培養(yǎng),分別在3,4,5,6,7和8d測(cè)定每組發(fā)酵液的平均多糖含量和生物量,以確定菌絲體生長(zhǎng)最適液體培養(yǎng)基。
1.3.3 黑木耳的富硒液體發(fā)酵
選擇菌絲生長(zhǎng)最適的液體培養(yǎng)基配制1000ml,于5個(gè)500ml三角瓶中各分裝200ml。準(zhǔn)確稱取2,6,10,14和18mg亞硒酸鈉依次置于5個(gè)三角瓶中,使亞硒酸鈉濃度依次為10,30,50,70和90mg/L液體培養(yǎng)基。滅菌后接種3塊切割為黃豆粒大小的PDA活化菌種,200r/min于上述1.3.2確定的最佳條件進(jìn)行富硒液體發(fā)酵。發(fā)酵結(jié)束后,分別取樣測(cè)定不同硒濃度下的發(fā)酵液多糖含量和菌絲體生物量、含硒量。
1.3.4 多糖的測(cè)定
發(fā)酵液多糖測(cè)定方法依照文獻(xiàn)[7]進(jìn)行。
1.3.5 生物量的測(cè)定
于搖床發(fā)酵的不同時(shí)間無(wú)菌取出20ml發(fā)酵液,用150目銅篩網(wǎng)過濾,菌球以蒸餾水多次洗滌后,置于培養(yǎng)皿中于105℃烘干至恒重,分析天平稱重各組菌球。
1.3.6 硒含量的測(cè)定
黑木耳富硒發(fā)酵液中菌絲體硒含量測(cè)定依照文獻(xiàn)[7]進(jìn)行。
通過對(duì)黑木耳發(fā)酵液多糖含量和菌絲體生物量的測(cè)定,以確定黑木耳液體發(fā)酵最適培養(yǎng)基和培養(yǎng)時(shí)間,結(jié)果見圖1和圖2。
圖1 不同培養(yǎng)基對(duì)黑木耳發(fā)酵液多糖含量的影響
圖2 不同培養(yǎng)基對(duì)黑木耳發(fā)酵液菌絲體生物量的影響
由圖1和圖2可知,在3組液體培養(yǎng)基中,隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng),發(fā)酵液多糖含量和菌絲體生物量均呈上升趨勢(shì),6d達(dá)到最高值,之后逐漸下降;多糖含量和菌絲體生物量均以培養(yǎng)基C為最高,在6d時(shí)多糖含量和菌絲體生物量分別為20.3g/L和9.37g/L。因此,以液體培養(yǎng)基C培養(yǎng)6d為黑木耳液體發(fā)酵的最適條件。結(jié)果表明,氮碳源為豆餅粉和葡萄糖的條件下較其他碳氮源黑木耳更容易生長(zhǎng)。培養(yǎng)6d后多糖含量和生物量達(dá)到最大值,超過6d,黑木耳的生長(zhǎng)即進(jìn)入衰退期。
2.2.1 不同硒濃度對(duì)發(fā)酵液菌絲體生物量和硒含量的影響
于優(yōu)選培養(yǎng)基中添加不同硒濃度進(jìn)行黑木耳的富硒液體發(fā)酵,對(duì)發(fā)酵液中菌絲體生物量和硒含量的測(cè)定結(jié)果如表1所示。硒濃度低于50mg/L時(shí),菌絲體的生物量和含硒量均隨硒濃度的增高而增加;當(dāng)硒濃度為50mg/L時(shí),菌絲體的生物量和硒含量均最高,分別為9.37g/L和10.48μg/g,生物量是不加硒時(shí)生物量的1.2倍;高于50mg/L時(shí),生物量和硒含量均不增高反而降低。結(jié)果表明,黑木耳菌絲體具有富硒能力,但硒濃度過高不利于黑木耳菌絲體的生長(zhǎng)和對(duì)硒的吸收利用。
表1 不同硒濃度對(duì)發(fā)酵液菌絲體生物量和硒含量的影響
2.2.2 不同硒濃度對(duì)發(fā)酵液多糖含量的影響
優(yōu)選培養(yǎng)基中添加不同硒濃度發(fā)酵后對(duì)黑木耳發(fā)酵液的多糖含量測(cè)定結(jié)果見表2。由表2可知,亞硒酸鈉在10-50mg/L范圍時(shí),發(fā)酵液多糖含量隨硒濃度的升高而增加,且高于不添加硒時(shí)的多糖含量,在50mg/L時(shí)達(dá)到最大值,為20.3g/L,是不加硒時(shí)多糖含量的1.3倍,而后多糖含量隨硒濃度的增加而降低,且低于未添加硒時(shí)液體培養(yǎng)基C在6d時(shí)所測(cè)得的多糖含量。結(jié)果表明,液體培養(yǎng)基中添加適量亞硒酸鈉有助于提高發(fā)酵液的多糖含量。
表2 不同硒濃度對(duì)發(fā)酵液多糖含量的影響
黑木耳在不同液體培養(yǎng)基發(fā)酵過程中,通過對(duì)不同培養(yǎng)時(shí)間的發(fā)酵液多糖含量和菌絲體生物量的測(cè)定確定了黑木耳最佳液體培養(yǎng)基配方為葡萄糖20g/L,豆餅粉5g/L,硫酸鎂0.5g/L,磷酸二氫鉀2g/L,并于26℃培養(yǎng)6d。
以優(yōu)化培養(yǎng)基對(duì)黑木耳進(jìn)行富硒發(fā)酵,黑木耳的確具有較強(qiáng)富硒能力。但培養(yǎng)基中亞硒酸鈉的濃度會(huì)影響黑木耳的富硒效果及其生長(zhǎng)和多糖含量。與不添加亞硒酸鈉相比,添加適量亞硒酸鈉有利于黑木耳菌絲體對(duì)硒的最大吸收和利用,并且可促進(jìn)黑木耳的生長(zhǎng)和多糖含量的提高。然而過量添加,不僅會(huì)降低菌絲體對(duì)硒的吸收利用,造成浪費(fèi),而且抑制黑木耳的生長(zhǎng)和降低多糖含量。
黑木耳的富硒發(fā)酵研究,豐富了有機(jī)硒的來源,為開發(fā)天然有機(jī)硒多糖提供依據(jù)。
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