大米主料蛹虫草液体发酵及菌丝体多糖的研究

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蛹虫草一种珍贵的药食同源真菌,由于其严格的生长环境以及较长的生长周期,其野生资源比较匮乏。通过液体发酵制备蛹虫草菌丝体,发现其与子实体相比具有相似的活性成分及生物活性。近些年,科研工作者倾向于用可食用物质作为蛹虫草液体发酵的营养基质为研究重点,尚未发现研究将大米作为主料应用于蛹虫草液体发酵,因此本论文以大米作为主料进行蛹虫草液体发酵,优化发酵培养基的最佳配方,提取蛹虫草菌丝体多糖,对其进行分离纯化,并对其化学结构及生物活性进行研究,以此证明大米主料液体发酵制备蛹虫草菌丝体的可行性以及菌丝体的营养价值。本文首先通过单因素及响应面实验考察大米主料蛹虫草液体发酵培养基的最佳配比,结果表明主料(大米)10%,辅料(玉米粉:大豆粉=1:1)0.90%,无机盐(KH2PO4:Mg SO4=1:1)0.1%为最佳配比,得出菌丝体生物量为11.28 g/L,菌丝体多糖含量为1.16g/L。与理论数值基本上一致,表明该模型准确可靠。通过单因素及响应面实验考察大米主料蛹虫草菌丝体多糖提取方法,结果得出最佳提取条件为提取温度80℃,提取时间2 h、液料比为30:1(m L/g),菌丝体多糖得率6.46%,与理论数值基本一致,体现该模型准确可靠。大米主料蛹虫草菌丝体经水提醇沉、Sevag除蛋白、Sephadex G-200凝胶柱层析法进行分离纯化,得到蛹虫草菌丝体纯多糖,命名为CMPS-ZII。通过高效液相色谱法测得分子量为2.47×10~6 Da。通过离子色谱法分析得出CMPS-ZII由鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、木糖五种单糖组成,其摩尔比为1:1.53:3.60:9.31:2.12;通过高碘酸氧化,Smith降解,傅里叶红外光谱,核磁共振及甲基化分析,表明CMPS-ZII由T-α-D-Glcp,→2)-α-L-Araf-(1→,→4)-β-D-Xylp-(1→,→3)-α-L-Rhap-(1→,→3,6)-α-D-Glcp-(1→,→4)-β-D-Galp-(1→组成。主链包括→4)-β-Galp-(1→和→3,6)-α-Glcp-(1→;支链包括→3)-α-Rhap-(1→,→2)-α-Araf-(1→和→4)-β-Xylp-(1→。刚果红实验表明CMPS-ZII多糖在弱碱性溶液中存在螺旋结构。SEM结果显示CMPS-ZII呈碎片状或碎屑状。对CMPS-ZII进行α-葡萄糖苷酶抑制活性实验,结果表明:CMPS-ZII对α-葡萄糖苷酶有有效的抑制作用,CMPS-ZII对α-葡萄糖苷酶的抑制类型为可逆抑制,随抑制剂浓度的增加,最大反应速度Vmax在减小,米氏常数Km在增加,表明CMPS-ZII的抑制类型为混合型竞争抑制。
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