灵芝诱变及新旧菌株液体发酵米糠麸皮的研究

摘要

灵芝是研究比较多的珍稀药食两用菌之一，其多糖、萜烯类物质具有明显的生物活性，诸如保护肝脏、治疗糖尿病、治疗心血管、抗肿瘤、增强免疫等。本研究在课题组前人研究的基础上，首次将液体发酵的发酵培养基成分和发酵条件一同纳入试验设计因素进行考虑，探索了以灵芝Ganoderma lucidum CCTCCM2013287为发酵菌种的一种较优的发酵方法，并且对灵芝Ganoderma lucidumCCTCCM2013287菌种进行了紫外诱变和微波诱变得到了两株更优的高产菌株灰树花Ganoderma sp.JSUJIN-UV01和Ganoderma sp.JSUJIN-MW01，探索了新菌株Ganoderma sp.JSUJIN-MW01发酵培养基成分，为工业化生产提供了理论上指导。
　　本研究的主要内容和结论如下:
　　(1)通过对灵芝Ganoderma lucidum CCTCC M2013287米糠麸皮的七因素均匀试验探索，确定了:pH值、菌丝湿重、菌丝干重、残渣重、干物质重、菌丝多糖、胞外多糖、米糠麸皮消耗量、以及原料失重的回归方程，并得出了:
　　①菌丝体最佳生产条件为:米糠为8g/100mL，麸皮为8g/100mL，磷酸二氢钾为0.137g/100mL，硫酸镁为0.138g/100mL，转速为134.4r/min，温度为31.9℃，发酵时间为8.36d，得到最大菌丝干重为7.4194g/100mL。
　　②菌丝多糖最佳生产条件为:米糠为8g/100mL，麸皮为8g/100mL，磷酸二氢钾为0.0001g/100mL，硫酸镁为0.106g/100mL，转速为134.4r/min，温度为31.9℃，发酵时间为5.78d，得到最大胞内多糖为450.966mg/100mL。
　　(2)利用菌丝干重回归方程预测0.5～8.5内各个点干重浓度预测值，并以此建立logistic方程;将经验动力学方程与logistic方程进行拟合，发现拟合较好。此方程适用于菌株生长动力学模型的建立。
　　(3)测出了灵芝Ganoderma lucidum CCTCC M2013287紫外诱变和微波诱变的剂量曲线，最佳诱变时间分别为90s和20s，致死率分别为90.12％和89.81％。经过十代诱变，5次传代，筛选出3株生长快速且稳定的变异菌株3号、7号、8号。并对筛选出的3株菌株进行了发酵高产试验，综合对比选出较优变异菌株3号和7号。拮抗现象显示，诱变菌株遗传物质发生了变化，并将变异菌株命名为灵芝新菌株Ganoderma sp.JSUJIN-UV01和Ganoderma sp.JSUJIN-MW01。
　　(4)对灵芝新菌株Ganoderma sp.JSUJIN-MW01米糠麸皮发酵培养基的均匀试验探索，确定了菌丝干重、菌丝多糖的回归方程，并得出了:
　　①菌丝体最佳生长条件为:米糠为5g/100mL，麸皮5g/100mL，磷酸二氢钾0.2 g/100mL，硫酸镁0.2g/100mL，转速150r/min，温度28℃，发酵时间5.5d，得到最大菌丝干重6.472g/100mL。此时胞内多糖为718.09mg/100mL。
　　②菌丝多糖最佳富集条件为:米糠为5g/100mL，麸皮为5g/100mL，磷酸二氢钾为0.2g/100mL，硫酸镁为0.2g/100mL，转速为150r/min，温度为28℃，发酵时间为5.5d，得到最大胞内多糖为718.09mg/100mL。此时菌丝干重为6.472g/100mL。
　　③对比原始菌株菌丝干重浓度和菌丝多糖产量，在同一条件下分别增加了52％和104％。
　　(5)观察了发酵过程中各个指标的变化，包括:菌丝干重、菌丝多糖、胞外多糖和总多糖，得出:A.菌丝干重在发酵第5天达到最大;B.菌丝多糖在发酵第5天达到最大。C.对于整个过程大致得出:在0-4天内，菌丝生长最快，菌丝多糖富最快，生理活动与呼吸作用也最大;在4-6天生理活动减缓，菌体生长减缓，糖的富集减缓并达到最大;6天后部分菌体溶解，胞内多糖略微减少（胞外多糖增加），之后趋于稳定。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 概述

1．1．1 灵芝简介

1．1．2 灵芝的主要活性物质

1．1．3 灵芝的营养及药理作用

1．1．4 灵芝的研究现状

1．2 米糠和麸皮概述

1．2．1 米糠的成分及其研究现状

1．2．2 麸皮的成分及其研究现状

1．3 本课题的研究目的、意义及内容

1．3．1 研究目的和意义

1．3．2 本文的创新点设计

1．3．3 研究内容

第二章 Ganoderma lucidum CCTCC M2013287发酵米糠麸皮动力学模型及优化工艺研究

2．1 引言

2．2 材料

2．2．1 菌种

2．2．2 原料

2．2．3 仪器与设备

2．3 试验方法

2．3．1 培养基的配制方法

2．3．2 培养方法

2．3．3 测定方法

2．3．4 试验设计

2．4 结果与讨论

2．4．1 试验结果

2．4．2 回归分析

2．5 本章小结

第三章 高产多糖的灵芝新菌株的紫外和微波诱变研究

3．1 引言

3．2 材料与方法

3．2．1 试验材料及仪器设备

3．2．2 培养基的配制

3．2．3 培养方法

3．2．4 测定方法

3．2．5 微波诱变

3．2．6 紫外诱变

3．2．7 诱变菌株二次筛选

3．2．8 变异菌株拮抗性试验

3．3 结果与讨论

3．3．1 微波诱变

3．3．2 紫外诱变

3．3．3 诱变菌株二次筛选

3．3．4 变异菌株拮抗性试验

3．4 本章小结

第四章 灵芝新菌株的米糠麸皮发酵培养基优化研究

4．1 引言

4．2 材料

4．2．1 菌种

4．2．2 原料

4．2．3 仪器与设备

4．3 试验方法

4．3．1 培养基的配置方法

4．3．2 培养方法

4．3．3 测定方法

4．3．4 试验设计

4．4 结果与讨论

4．4．1 试验结果

4．4．2 回归分析

4．4．3 发酵过程中各指标变化

4．5 本章小结

第五章 全文总结及工作展望

5．1、创新点

5．2 研究成果

5．3 存在问题及建议

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文和参加的科研