灵芝发酵物中功能性β-葡聚糖的提取技术研究

摘要

多糖是灵芝重要药效成分，其中灵芝β-构型的多糖是灵芝多糖中最具活性的成分，具有广泛的药理作用。目前，灵芝总多糖的提取研究较多，但灵芝发酵物中β-葡聚糖的提取研究却鲜有报道。本文以灵芝发酵物中β-葡聚糖为考察指标，研究其β-葡聚糖的提取工艺，并对所得灵芝β-葡聚糖产品的脱色工艺进行了试验，旨在为进一步研究灵芝发酵物中β-葡聚糖的规模化制备技术提供基础。主要研究结果如下:
　　1.考察了两个不同菌株（菌株A和菌株B）在相同的培养与提取条件下发酵物细胞外和细胞内多糖、β-葡聚糖的产量。其结果为:A号菌株发酵液中多糖含量和β-葡聚糖含量分别为1.358g/L和0.020g/L;菌丝体中多糖含量和β-葡聚糖含量分别为307.74mg/g和1.90mg/g。B号菌株发酵液中多糖含量仅为0.802g/L，且β-葡聚糖几乎检测不到;菌丝体中多糖含量和β-葡聚糖含量分别为204.83mg/g和0.09mg/g。该结果表明A号菌株的多糖和β-葡聚糖含量均明显高于B号菌株，因此，选菌株A为进一步研究菌株。
　　2.以菌株A为考察对象，通过比较热水回流法、水提加酶法、超声波法和超声波酶法（纤维素酶）四种提取方法，试验其菌丝体中β-葡聚糖的提取技术。结果表明，超声波加酶法提取β-葡聚糖的得率显著高于其它三种提取方法的得率。采用单因素试验确定影响超声波酶法提取灵芝中β-葡聚糖的关键参数为超声波功率(A)、水料比(B)、pH(C)、加酶量(D)。
　　3.进一步采用Box-Benhnken试验设计与响应面分析对这四个关键参数水平进行了优化，得到了可预测灵芝菌丝体β-葡聚糖得率的回归模型:Y=+5.71+0.22A+0.14B+0.18C+0.052D-0.078AB+0.035AC+0.052AD+0.075BC+0.040BD-0.098CD-0.50A2-0.34B2-0.61C2-0.44D2。最优化分析表明，灵芝发酵菌体中β-葡聚糖的提取的最佳水平为:超声波功率为244W，水料比为26∶1(v/m，mL/g)，pH为7，加酶量（纤维素酶）为1.0％，此时灵芝发酵菌体中β-葡聚糖的得率为5.71(mg/g)。模型验证结果表明，该模型的预测结果与实测结果基本一致，可用以实践中预测灵芝发酵菌体中β-葡聚糖的提取得率。
　　4.通过选取不同树脂进行脱色实验，确定D301G型大孔树脂为灵芝β-葡聚糖的最佳脱色树脂。进一步采用单因素试验和正交试验对灵芝菌丝体β-葡聚糖的脱色工艺进行优化，得到最佳脱色工艺为:树脂用量3g/25mL、转速160r/min、pH=4（处理3h），β-葡聚糖的脱色率68.93％，多糖保留率为80.54％，β-葡聚糖保留率为52.17％。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 灵芝的概述

1．2 灵芝多糖的研究进展

1．2．1 灵芝子实体多糖

1．2．2 灵芝菌丝体多糖

1．3 灵芝多糖的主要药理作用

1．3．1 免疫调节与抗肿瘤作用

1．3．2 降血糖与抗氧化作用

1．3．3 其他作用

1．4 灵芝多糖的提取、制备和纯化

1．4．1 灵芝多糖的提取

1．4．2 灵芝多糖的制备

1．4．3 灵芝多糖的纯化

1．5 β-葡聚糖

1．5．1 β-葡聚糖的结构

1．5．2 β-葡聚糖的药理活性

1．5．3 β-葡聚糖的提取和检测

1．6 本论文的选题意义及主要内容

1．6．1 本论文的选题意义

1．6．2 本论文的主要内容

2 不同菌株中灵芝β-葡聚糖的检测及其提取工艺初步研究

2．1 实验材料与仪器

2．1．1 实验试剂

2．1．2 主要仪器设备

2．1．3 灵芝发酵培养基

2．2 实验方法

2．2．1 灵芝发酵液的制备

2．2．2 灵芝发酵物胞外多糖的提取

2．2．3 总多糖的测定

2．2．4 β-葡聚糖含量的测定

2．3 结果与分析

2．3．1 主要菌株中多糖与β-葡聚糖含量的比较分析

2．3．2 菌株A中β-葡聚糖提取的初步研究

2．4 小结与讨论

3 灵芝发酵物胞内β-葡聚糖的提取工艺优化

3．1 实验材料与仪器

3．1．1 实验试剂

3．1．2 主要仪器设备

3．2 实验方法

3．2．1 灵芝发酵培养基

3．2．2 灵芝菌丝体的制备

3．2．3 超声波加酶法基本工艺

3．2．4 总多糖含量的测定

3．2．5 β-葡聚糖含量的测定

3．2．6 数据分析

3．3 结果与分析

3．3．1 Box-Benhnken试验设计与结果

3．3．2 响应面模型拟合及试验验证

3．4 小结与讨论

4 灵芝菌丝体β-葡聚糖脱色工艺研究

4．1 前言

4．2 材料与仪器

4．2．1 实验材料

4．2．2 主要仪器设备

4．3 实验方法

4．3．1 大孔吸附树脂的预处理

4．3．2 灵芝发酵培养基

4．3．3 灵芝菌丝体的制备

4．3．4 灵芝菌丝体β-葡聚糖提取液的制备

4．3．5 总多糖含量的测定

4．3．6 β-葡聚糖含量的测定

4．3．7 脱色率的测定

4．3．8 大孔吸附树脂的初筛选

4．3．9 静态吸附试验

4．3．10 设计正交实验

4．4 实验结果与分析

4．4．1 大孔吸附树脂的初筛选

4．4．2 静态吸附试验

4．4．3 正交试验结果与分析

4．5 小结与讨论

5 主要结论

参考文献

附录 攻读学位期间的主要学术成果

致谢