远东疣柄牛肝菌色素的提取、性质、成分分析及发酵条件优化

摘要

天然色素安全性高、色调柔和、具有一定的营养和药用价值,日益受到人们的青睐。微生物生长快、易于培养、便于工业化生产,利用微生物生产色素具有广阔的应用前景。远东疣柄牛肝菌(Leccinumextremiorientale(L.Vass.)Singer)是一种正在驯化的食用、药用真菌,本试验首次以远东疣柄牛肝菌为原料,对其液体培养产色素的提取方法、性质、组成成分和发酵条件进行了研究,结果表明该色素具有较高的开发和应用潜力。
　　 比较四种提取方法的效果,确定超声波提取法。对比六种提取溶剂,结合提取效果最佳性和安全性原则,确定乙醇为提取溶剂,以最大吸收波长410nm作为测定波长。在单因素试验基础上,通过正交设计优化超声波辅助提取远东疣柄牛肝菌菌丝体色素的工艺,影响色素提取的主要因素是液料比,最佳提取条件是提取溶剂为90%乙醇、液料比75mL/g、超声波功率400W、60℃提取50min。
　　 该色素更适于在碱性环境、低温条件(<60℃)下使用,常见金属离子对色素稳定性影响不大,在室外强光、室内光和紫外光照射下都很稳定,对氧化剂耐受性较高,低浓度的还原剂和防腐剂有利于色素的保存。
　　 通过气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析发现,提取的色素组成成分主要是甾类化合物如麦角甾醇等,显色物质是麦角甾-4,6,8(14),22-四烯-3-酮,具有一定的生理活性和药理价值。
　　 在液体摇瓶培养方式下研究远东疣柄牛肝菌的发酵条件,通过单因素试验筛选出发酵产色素的最佳碳源是麦芽糖、最佳氮源是玉米浆干粉,最适培养温度为27℃,最适培养时间为144h,最适装液量为80mL;再利用Plackett-Burman设计筛选出两个显著因素:装液量、培养时间,通过最陡爬坡试验和中心组合设计确定远东疣柄牛肝菌发酵产色素的最优条件组合:麦芽糖20(g/L),玉米浆干粉5(g/L),KH2PO43(g/L),MgSO4·7H2O1.5(g/L),VB10.01(g/L),培养温度27℃,培养时间141.85h,装液量87.70mL/250mL,优化后的色素含量比优化前提高了11.37倍。