1、裂褶菌液態(tài)深層培養(yǎng)條件的研究賈士儒殷海松鄧桂芳李政（天津科技大學(xué)天津市工業(yè)微生物重點實驗室天津）摘要研究了裂褶菌液態(tài)深層培養(yǎng)過程中通風(fēng)量以及控制溶氧濃度（）對裂褶菌絲體生長和胞外多糖產(chǎn)量的影響。通過在發(fā)酵過程中的不同時期改變通風(fēng)量和將溶氧濃度維持在以上，均能有效地控制罐內(nèi)氧傳遞速率，增加菌體對碳源的利用率，且還原糖消耗速率和菌體得率明顯提高。當在發(fā)酵過程中的不同時期改變通風(fēng)量時，菌絲體得率和胞外多糖產(chǎn)量分別為和。當溶氧濃度維持在以上時，菌體得率為，但是多糖產(chǎn)量僅有，說明高溶氧不利于多糖的生產(chǎn)。關(guān)鍵詞裂褶菌裂褶多糖菌絲體得率胞外多糖產(chǎn)量文章編號（）裂褶菌（）別名白參、樹花，屬于擔(dān)子菌綱、傘菌目、

2、白蘑科、裂褶菌屬的高等真菌。我國用真菌治療疾病有悠久的歷史，最早的藥書神農(nóng)本草經(jīng)就有記載靈芝、茯苓、豬苓等作藥用。由于真菌具有抗癌活性，因此越來越引起人們的重視。李兆蘭對裂褶菌的子實體及其深層培養(yǎng)的發(fā)酵液進行了分析，結(jié)果表明其子實體與發(fā)酵液中均含有多種增強免疫的活性成分，其中裂褶多糖是最主要的抗腫瘤成分。裂褶菌胞外多糖的研究始于世紀年代。年，等人從裂褶菌中分離提取到裂褶菌胞外多糖，并證明它具有抗腫瘤活性。本文對裂褶菌的液體深層培養(yǎng)進行了研究，探討不同發(fā)酵條件對裂褶菌菌絲生長和胞外多糖產(chǎn)量的影響。材料和方法菌株裂褶菌，天津市工業(yè)微生物重點實驗室提供。培養(yǎng)基斜面種子培養(yǎng)基培養(yǎng)基培養(yǎng)基配方（）：馬鈴

3、薯，葡萄糖，瓊脂，加入的土豆汁至。種子液體培養(yǎng)基培養(yǎng)基配方（）：葡萄糖，黃豆粉，酵母膏，。發(fā)酵培養(yǎng)基培養(yǎng)基配方（）：麥芽汁，。儀器與設(shè)備自動發(fā)酵罐，光柵分光光度計，型低速離心機，型電熱鼓風(fēng)干燥箱，型數(shù)字計。培養(yǎng)方法斜面種子培養(yǎng)，然后從斜面試管中用接種鉤切帶培養(yǎng)基的斜面菌絲，轉(zhuǎn)入裝液量為的種子瓶中，、培養(yǎng)，再將種子以的接種量轉(zhuǎn)到發(fā)酵培養(yǎng)基中發(fā)酵罐培養(yǎng)。發(fā)酵罐容積，裝培養(yǎng)液，培養(yǎng)溫度，值不調(diào)節(jié)。檢測方法生物量的測定取發(fā)酵液，離心，棄上清液，菌體用蒸餾水洗滌次，在恒溫烘箱中烘干至恒重，稱量。還原糖的測定采用，二硝基水楊酸比色法。總糖的測定取樣品于的比色管中，加入蒸餾水和的收稿日期：基金項目：天津科委

4、重點基金資助項目（）作者簡介：賈士儒，男，年出生，教授中國食品學(xué)報第卷第期年月第卷第期，沸水浴，冷卻，加滴酚酞，用和的調(diào)至微紅，用蒸餾水稀釋一定倍數(shù)，其余步驟同還原糖含量測定。粗多糖的測定取發(fā)酵液，離心，所獲上清液用倍體積的乙醇沉淀過夜，得到白色纖維狀粗多糖。將粗多糖用乙醇洗滌次，置于烘箱中烘干至恒重，稱量。值的測定用計測定。結(jié)果與討論通風(fēng)量對菌絲體生長和胞外多糖產(chǎn)量的影響攪拌轉(zhuǎn)速一定，改變通風(fēng)量，培養(yǎng)方法按文中對裂褶菌進行深層液體培養(yǎng)，觀察菌絲生長和胞外多糖產(chǎn)量的情況。圖和圖分別是裂褶菌在通風(fēng)量為和、攪拌轉(zhuǎn)速均為時的發(fā)酵過程曲線。從兩個圖可以看出，發(fā)酵罐中裂褶菌生長的個時期大體上相同，即為適

5、應(yīng)期，為對數(shù)期，為穩(wěn)定期，之后為衰亡期。表明胞外多糖的產(chǎn)量與菌體量呈一定的相關(guān)性。圖中菌體量在達到最高值，而多糖繼續(xù)形成，在達到最高量。圖中菌體量也在達到最高值，而多糖也同時達到最高量。兩圖中都比較穩(wěn)定，在整個發(fā)酵過程中變化不大，發(fā)酵后期稍有降低，這是由于在發(fā)酵過程中裂褶菌會分泌少量的蘋果酸的緣故。還原糖在發(fā)酵前、中期迅速被利用，這是菌體生長和產(chǎn)物形成的結(jié)果。菌體達到最大量時的還原糖消耗速率分別為（）和（）。在多糖達到最高值時，還原糖都降至以下，之后基本不變。培養(yǎng)后菌體得率系數(shù)（每消耗還原糖所產(chǎn)的菌絲干重）分別為和。而經(jīng)分別培養(yǎng)和后菌體的多糖產(chǎn)量系數(shù)（每消耗葡萄糖所產(chǎn)的多糖量）分別為和。圖中菌

6、絲體得率為，胞外多糖產(chǎn)量為。圖中菌絲體得率為，胞外多糖產(chǎn)量為。通過分析發(fā)現(xiàn)在一定范圍內(nèi)改變通風(fēng)量，而攪拌轉(zhuǎn)速維持不變，對裂褶菌的發(fā)酵過程不會有太大的影響。但是，比較兩圖可以看出提高通風(fēng)量有利于菌體的生長，卻對多糖的形成有抑制作用。圖中多糖產(chǎn)量比圖中的多糖產(chǎn)量稍低一些，這與等報道在絲狀真菌的培養(yǎng)過程中充足的氧供應(yīng)會提高細胞的生長速率、降低胞外葡聚糖形成速率相符合。但是，如果氧氣供應(yīng)不足，則不能滿足菌體生長的需要，菌體生長不完全，導(dǎo)致不能充分利用碳氮源而還原糖生物量粗多糖總糖時間生物量、圖裂褶菌在發(fā)酵罐中通風(fēng)量為時的發(fā)酵過程曲線粗多糖還原糖、總糖還原糖生物量粗多糖總糖時間粗多糖還原糖、總糖圖裂褶菌

7、在發(fā)酵罐中通風(fēng)量為時的發(fā)酵過程曲線生物量、裂褶菌液態(tài)深層培養(yǎng)條件的研究中國食品學(xué)報年第期生物量、粗多糖還原糖、總糖使多糖產(chǎn)量下降。在整個發(fā)酵過程中，若只恒定一個通風(fēng)量，對菌絲生長及多糖的形成并非是最好的選擇。這是因為菌絲生長和多糖形成的不同時期所需的溶氧量不同，這就要求通風(fēng)量也要做相應(yīng)的改變，才能有效地控制發(fā)酵向有利的方向進行。菌體在培養(yǎng)初期，菌球處于適應(yīng)期，生長緩慢，需氧量少；至中期，菌絲快速生長，代謝加快，對氧的需求量加大；而到后期，菌體停止生長，主要形成多糖，對氧的需求又減少。因此在實驗中時，通風(fēng)量為；時，調(diào)節(jié)通風(fēng)量為；時，調(diào)節(jié)通風(fēng)量為；時，調(diào)節(jié)通風(fēng)量為。培養(yǎng)方法按文中對裂褶菌進行深層液

8、體培養(yǎng)，進一步考察通風(fēng)量的大小對菌絲生長和多糖產(chǎn)率的影響（見圖）。由圖可以看出，為適應(yīng)期，為對數(shù)期，為穩(wěn)定期，之后為衰亡期。菌體量在達到最高值，而多糖繼續(xù)形成，在達到最高量。菌絲體得率和胞外多糖產(chǎn)量分別為和。多糖產(chǎn)量比前兩組實驗分別高出和。菌體達到最大量時的還原糖消耗速率為（），比前兩組實驗達到最大量時的還原糖消耗速率快。在多糖達到最高值時，還原糖降至，之后基本不變。培養(yǎng)后菌體得率系數(shù)為，多糖產(chǎn)量系數(shù)為。綜上所述，通過在發(fā)酵過程中的不同時期改變通風(fēng)量能有效地控制罐內(nèi)氧傳遞速率，增加菌體對碳源的利用率，提高胞外多糖產(chǎn)量。溶氧濃度（）對菌絲體生長和胞外多糖產(chǎn)量的影響由于氧供應(yīng)直接影響菌體生長和產(chǎn)多

9、糖情況，故采用調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速與通氣量來提高溶氧。調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速和通風(fēng)量以維持在以上，考察對裂褶菌菌絲生長和多糖產(chǎn)量的影響。從圖可看出，對菌體生長和多糖產(chǎn)量的影響與前組實驗結(jié)果相比，裂褶菌生長周期縮短了。為適應(yīng)期，為對數(shù)期，為穩(wěn)定期，之后為衰亡期。菌體生長速率較快，多糖形成速率也較快，并在達到了最高量，分別為和。菌體達到最大量時的還原糖消耗速率為（），比前組菌體達到最大量時的還原糖消耗速率快。在發(fā)酵結(jié)束時，還原糖含量降至以下。培養(yǎng)后菌體得率系數(shù)為，比前組實驗結(jié)果分別高出、和，所以將溶氧濃度維持在一個較高的水平可導(dǎo)致較高的還原糖消耗速率和菌體得率。在的培養(yǎng)過程中有過類似的報道。多糖產(chǎn)量系數(shù)為，還原糖生物量

10、粗多糖總糖時間圖裂褶菌在發(fā)酵罐中不同時期通入不同通風(fēng)量時的發(fā)酵過程曲線還原糖生物量粗多糖總糖時間圖裂褶菌在發(fā)酵罐中維持在以上時的發(fā)酵過程曲線生物量、粗多糖還原糖、總糖第卷第期與前組實驗結(jié)果相比有所降低。這可能是由于充足的氧滿足了菌體生長的需要，促進其對糖的快速利用，從而影響了代謝產(chǎn)物積累的緣故。通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和通氣量，提高了溶解氧，使氧傳遞速率得以改善，優(yōu)化了罐內(nèi)發(fā)酵條件，促進了菌體對碳源的利用，菌體得率系數(shù)大大提高，并且生長周期也隨之縮短，為工業(yè)化生產(chǎn)節(jié)約了成本。但是胞外多糖產(chǎn)量較低，證實了充足的氧有利于菌體的生長，卻對多糖的形成有抑制作用。結(jié)論在發(fā)酵過程中的不同時期改變通風(fēng)量能有效地控制罐內(nèi)氧傳遞速率，增加菌體對碳源的利用率，提高胞外多糖產(chǎn)量。菌絲體得率和胞外多糖產(chǎn)量分別為和。多糖產(chǎn)量比單一改變通風(fēng)量的兩組實驗結(jié)果分別高出和。溶氧濃度直接影響菌體生長和產(chǎn)多糖情況。通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和通氣量，將溶氧濃度控制在以上，提高了溶解氧，菌絲體生長較快，還原糖消耗速率和菌體得率明顯提高。菌絲體得率和胞外多糖產(chǎn)量分別為和。實驗結(jié)果還表明充足的氧供應(yīng)對