猴头菌液体发酵及多糖的提取纯化研究

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猴头菌(Hericium erinaceum)是食用真菌。近年来,猴头菌以其丰富的营养和独特的生物活性,日益受到广泛的关注。利用农产品加工的副产品如米糠或麸皮等液体发酵生产猴头菌多糖有一定的经济意义,有利于社会的发展和人民的身体健康。为实现这个目标,本研究的主要内容涉及以米糠为基础培养基的猴头菌的液态发酵、超声辅助提取猴头多糖、复合酶提取猴头多糖、猴头多糖纯化及其抗氧化性能。   以米糠为基础培养基进行猴头菌液体发酵,分别进行了碳源、氮源、葡萄糖添加量、蛋白胨添加量、米糠添加量、无机盐组成以及接种量、装样量、起始pH值、培养时间、培养温度、转速的单因素试验。在下列条件下:培养基中葡萄糖为20g/L、培养基pH为5.0、KH2PO4为1.5g/L、MgSO4为0.75g/L,接种量为10%、温度为28C、转速为150r/min,对目标培养基中米糠浓度及蛋白胨添加浓度、250mL三角瓶培养基装样量三个因素进行Box-Behnken响应面试验,优化发酵条件:目标培养基装样量为150mL,蛋白胨浓度为9.8g/L,米糠添加浓度为23.3g/L(先称重米糠,再用煮出物配制),得到猴头菌的菌丝干重为11.28g/L,总多糖量为3.64g/L。   采用超声辅助提取法提取猴头菌多糖,考察了超声功率、超声提取时间、超声间歇时间、超声发出时间、液料比五个单因素,进而用L9(34)正交试验优化了工艺:液料比40:1,超声功率1200W,超声发出时间3s,超声间歇时间2s,超声时间15min,提取率为75.9%。   采用复合酶法提取猴头菌多糖,进行了纤维素酶和蜗牛酶的最适添加量、酶解温度、酶解时间和pH值的单因素试验,选择了纤维素酶添加量、蜗牛酶添加量、酶解时间3个因素作L9(34)正交试验,得到的最优工艺参数为:酶解液pH值为6.5,酶解温度35℃,纤维素酶添加量为1.5%,蜗牛酶添加量2.5%,酶解时间5h,提取率为98.4%。   研究了猴头多糖的脱杂和纯化工艺:比较分析H2O2法、次氯酸钙法以及活性炭吸附脱色法的脱色效果,结果表明活性炭吸附法脱色效果最好;比较分析三氯乙酸法、sevage法、三氯乙酸-正丁醇法,结果表明Sevage法为脱蛋白较好的方法。   使用DEAE-52纤维素对脱色脱蛋白后的猴头多糖进行纯化,得到HEP1、HEP2、HEP3三个纯多糖组分,经测定,多糖纯度分别为84.31%、78.47%和72.16%;同时进行了理化检测和红外光谱分析。   通过进行猴头多糖清除羟自由基、还原能力、清除DPPH自由基三个体外抗氧化试验,与对照物Vc相比,猴头多糖清除羟自由基的能力与Vc非常接近,猴头多糖浓度为1mg/mL时,清除率达到63%,还原力比Vc稍差,清除DPPH自由基的能力与Vc相比差别较大。
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