趙建英 賀瑩 邊小娜
摘 要:該文通過(guò)實(shí)驗(yàn)篩選出一株發(fā)酵周期短、菌絲體產(chǎn)量及富硒量較高的優(yōu)質(zhì)菌株北冬蟲(chóng)夏草1,研究冬蟲(chóng)夏草的耐硒特征。結(jié)果表明,在搖瓶培養(yǎng)過(guò)程中,北冬蟲(chóng)夏草的耐亞硒酸鈉濃度為12μg/mL時(shí),其生物量達(dá)到12.01g/L,富硒量達(dá)到4.635μg/mL,富硒率達(dá)到385.92μg/g。研究富硒北冬蟲(chóng)夏草的生長(zhǎng)過(guò)程曲線,了解到當(dāng)培養(yǎng)時(shí)間為72h左右時(shí),其生物量最大且此時(shí)的富硒效果最好。
關(guān)鍵詞:北冬蟲(chóng)夏草;亞硒酸鈉;硒含量測(cè)定;生長(zhǎng)曲線
中圖分類(lèi)號(hào) TS213.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731(2016)19-0037-02
Abstract:The selenium- enriched Cordyceps was screened, and the mutant Cordyceps 1 was obtianded. Fermentation conditions were investigated,the concentration of sodium selenite resistant 12μg/ml.Under the optimized conditions, the selenium content of the cells was up to 12.01g/L,Se amount was up to4.635μg/ml, selenium-riched rate was up to 385.92μg/g. The growth curve of cordyceps shows when the incubation time was about 72h, the biomass is the largest and the effect of selenium- enriched is the best.
Key words:Cordyceps;Selenite;Determination of selenium content;Growth curve
北冬蟲(chóng)夏草(蛹蟲(chóng)草)生活史的有性階段包括菌絲體生長(zhǎng)和子實(shí)體生長(zhǎng)[1]。鱗翅目、鞘翅目、雙翅目等昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)把蛹草擬青霉的孢子食入體內(nèi),還可以自由活動(dòng),即為“冬蟲(chóng)”,當(dāng)條件適宜時(shí),孢子便萌發(fā)形成菌絲體,菌絲體吸取蟲(chóng)蛹的營(yíng)養(yǎng)作為其生長(zhǎng)發(fā)育的物質(zhì)和能源[2]。
硒是人體必需的微量元素之一,研究發(fā)現(xiàn),硒尤其是有機(jī)硒具有預(yù)防心腦血管疾病、抗腫瘤、提高免疫力、促進(jìn)人體生長(zhǎng)發(fā)育等作用,人體缺硒會(huì)導(dǎo)致多種疾病。據(jù)硒鹽的毒理分析表明,無(wú)機(jī)硒均為劇毒,且不易被人體吸收,而有機(jī)硒化合物毒性遠(yuǎn)低于無(wú)機(jī)硒化合物,且生物利用率高[3]。通過(guò)人工方法將無(wú)機(jī)硒轉(zhuǎn)化成有機(jī)硒,具有普遍的食用和保健價(jià)值。無(wú)機(jī)硒在蟲(chóng)草體內(nèi)通過(guò)菌絲細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的代謝,結(jié)合到大分子活性物質(zhì)(如多糖和蛋白質(zhì))上,轉(zhuǎn)化為有機(jī)硒多糖和硒蛋白,從而發(fā)揮了硒和蟲(chóng)草固有的以及協(xié)同的生理作用,使其具有無(wú)毒、安全、高效的生理活性,進(jìn)而為開(kāi)發(fā)天然的富硒蛹蟲(chóng)草提供科學(xué)的理論依據(jù)[4]。
1 材料與方法
1.1 菌種與試劑
1.1.1 菌種 供試蛹蟲(chóng)草(Cordyceps militaris)為本實(shí)驗(yàn)室保藏菌種,各菌株編號(hào):蛹蟲(chóng)草1,蛹蟲(chóng)草2,蛹蟲(chóng)草3。
1.1.2 試劑 土豆,黃豆,玉米粉(均購(gòu)自同達(dá)森客超市);葡萄糖,果糖,麥芽糖,蔗糖,磷酸二氫鉀,硫酸鎂,硝酸銨,氯化銨,硫酸銨(均為分析純),蛋白胨,酵母粉,實(shí)驗(yàn)室已具有。酵子:玉米面活性干酵母。
1.2 儀器與設(shè)備 KDM型控溫電熱套(山東鄄城華魯儀器公司),生化培養(yǎng)箱(上海躍進(jìn)醫(yī)療器有限公司,型號(hào) SPX-250),手提式蒸汽滅菌器(江陰濱江設(shè)備有限公司),超凈工作臺(tái)(上海智誠(chéng)分析儀器制造有限公司,型號(hào) ZHJH-C1112B),恒溫震蕩培養(yǎng)器(上海智誠(chéng)分析儀器制造有限公司,型號(hào)ZWY-100D)。
1.3 蛹蟲(chóng)草富硒菌株的選育 取0.2~0.3cm的三種菌種的組織塊分別接種到亞硒酸鈉發(fā)酵培養(yǎng)基,裝液量150mL/250mL,置于19℃、130r/min的恒溫培養(yǎng)振蕩器中震蕩培養(yǎng)72h,測(cè)定其發(fā)酵液中殘留無(wú)機(jī)硒(殘硒)的含量及其生物量[5]。
1.4 富硒蛹蟲(chóng)草發(fā)酵液的制備 將三角錐瓶中培養(yǎng)的液體移入離心管中,稱(chēng)重后等量對(duì)稱(chēng)放置在臺(tái)式離心機(jī)中,以4 000r/min的轉(zhuǎn)速常溫離心30min,離心后的上清液即為發(fā)酵液[6]。
1.5 蛹蟲(chóng)草生物量測(cè)定 采用干重法,將三角錐瓶中培養(yǎng)的液體移入離心管中,稱(chēng)重后等量對(duì)稱(chēng)放置在臺(tái)式離心機(jī)中,以4 000r/min的轉(zhuǎn)速常溫離心30min,傾去上清液,將固體放到稱(chēng)量紙上,置于精密電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中,100℃烘干至恒重,稱(chēng)量[7]。
1.6 硒標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 參加文獻(xiàn)[8]。
1.7 發(fā)酵液中殘留無(wú)機(jī)硒(殘硒)含量測(cè)定 參加文獻(xiàn)[9]。
1.8 蛹蟲(chóng)草耐硒實(shí)驗(yàn) 參加文獻(xiàn)[10-11]。
2 結(jié)果與分析
2.1 蛹蟲(chóng)草富硒菌株的選育
2.1.1 硒標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 以亞硒酸鈉濃度為橫坐標(biāo),以420nm處的吸光值為縱坐標(biāo)做圖,得硒標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖1),其回歸線性方程為y=0.0070x-0.0050。
2.1.2 富硒菌株的選育 從表1可以看出,在指標(biāo)生物量的考察中蛹蟲(chóng)草1占優(yōu)勢(shì),在指標(biāo)富硒量的考察中蛹蟲(chóng)草1占優(yōu)勢(shì),在指標(biāo)富硒率的考察中蛹蟲(chóng)草1同樣占優(yōu)勢(shì)。該實(shí)驗(yàn)表明,在同等實(shí)驗(yàn)條件下蛹蟲(chóng)草1富硒效果最好。
2.2 蛹蟲(chóng)草耐硒實(shí)驗(yàn) 表2顯示了亞硒酸鈉濃度對(duì)蛹蟲(chóng)草菌絲體的生長(zhǎng)情況和富硒效果的影響。由表2可以看出,培養(yǎng)基中亞硒酸鈉濃度的高低會(huì)影響蛹蟲(chóng)草的生長(zhǎng),隨著亞硒酸鈉濃度的增加,生物量呈下降趨勢(shì)。亞硒酸鈉有一定的毒性,當(dāng)亞硒酸鈉濃度低于12μg/mL時(shí),它的加入雖然會(huì)影響蛹蟲(chóng)草的生長(zhǎng),但并不顯著。當(dāng)亞硒酸鈉濃度超過(guò)14μg/mL時(shí),蛹蟲(chóng)草的生物量急劇下降,表明蛹蟲(chóng)草在液體發(fā)酵培養(yǎng)基中耐硒濃度為12μg/mL。由表2還可以看出,隨著培養(yǎng)基濃度的增加,蛹蟲(chóng)草菌絲體的富硒量越高,其富硒效果越好,然而當(dāng)亞硒酸鈉濃度達(dá)到14μg/mL時(shí),發(fā)酵液由淡黃色變?yōu)榉奂t褐色,這可能是由于蛹蟲(chóng)草將亞硒酸鈉轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硒而不是轉(zhuǎn)化為有機(jī)硒的緣故。當(dāng)亞硒酸鈉的濃度較高時(shí)(超過(guò)14μg/mL后),盡管富硒率繼續(xù)增加,但富硒量與生物量已顯著下降,因此,蛹蟲(chóng)草1搖瓶培養(yǎng)時(shí)的耐亞硒酸鈉最大濃度為12μg/mL,此時(shí)蛹蟲(chóng)草1的生物量可以達(dá)到12.01g/L,富硒量達(dá)到4.635μg/mL,富硒率達(dá)到385.92μg/g。
2.3 蛹蟲(chóng)草生長(zhǎng)曲線實(shí)驗(yàn) 圖2、3顯示了蛹蟲(chóng)草生物量與富硒量隨培養(yǎng)時(shí)間變化的關(guān)系。由圖2、3可以看出,當(dāng)蛹蟲(chóng)草培養(yǎng)72h時(shí),生物量與富硒量均達(dá)到最高值,培養(yǎng)時(shí)間從12h到72h,蛹蟲(chóng)草的菌絲體生物量與富硒量逐漸增加,而72h之后菌絲體的生物量和富硒量急劇下降,此時(shí)菌絲體出現(xiàn)了明顯的萎縮、老化現(xiàn)象,而富硒量下降的原因還有待進(jìn)一步研究。
3 結(jié)論
本文研究了蛹蟲(chóng)草的耐硒特征,結(jié)果表明,在搖瓶培養(yǎng)過(guò)程中,蛹蟲(chóng)草耐亞硒酸鈉濃度為12μg/mL時(shí),生物量達(dá)到12.01g/L,富硒量達(dá)到4.635μg/mL,富硒率達(dá)到385.92μg/g。
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(責(zé)編:張宏民)