冬虫夏草发酵小麦麦麸生产虫草多糖及分离纯化研究

摘要

冬虫夏草和小麦麦麸均具有很高的营养价值，尤其是它们中分别含有的功能活性成分虫草多糖和膳食纤维，已成为研究的热点。本文以冬虫夏草发酵小麦麦麸，研究发酵产物中的虫草多糖等具备生物活性的发酵物成份，并对虫草多糖的提取、分离、纯化、构成、性质以及抗氧化活性进行了深入探索。旨在为新型功能性食品的研究与开发提供新思路并且为其产业化提供理论依据和指导。
　　固态发酵虫草多糖生产的最佳工艺条件为:料液比1∶3(g/mL)，接种量1∶0.5(g/mL)，发酵周期6d，发酵温度28℃。多糖得率9.71％。
　　虫草多糖提取的最优工艺条件为:料水比1∶50(g/mL)，提取时间2h，淀粉酶酶解时间1h，淀粉酶浓度0.15（g/mL）。提取效果较好。
　　DEAE纤维素52色谱柱和葡聚糖凝胶Sephadex G-150色谱柱纯化办法联用所得虫草多糖的纯度为93.3％，平均分子质量为263778Da，纯化效果良好。
　　冬虫夏草多糖(CCS)为酸性多糖，扫描电镜观测呈松散碎片聚集态，易溶于水，不溶于甲醇、乙醇、丙酮等有机溶剂;CCS中不含有淀粉、还原糖、氨基酸、多酚类等物质;CCS溶液(10 mg/mL)的pH值为6.8。CCS热稳定性较强，有两个熔融吸热峰，第一个熔点为97.32℃，第二个熔点为180.21℃;200℃之后CCS开始分解。CCS大部分由葡萄糖组成，也含有很少的半乳糖和甘露糖，各种单糖的分子摩尔比:D-葡萄糖∶D-甘露糖∶D-半乳糖=23.7∶5.3∶1.7。CCS中的糖苷键主要为α糖苷键，存在α-D-葡萄吡喃糖环。由于CCS主要以葡萄糖为分子链单元，推测α-D-葡聚糖是CCS的主要组成部分，主链由α-D-葡聚糖构成，半乳糖和甘露糖分别通过α-(1，6)糖苷键连接到主链之上。
　　冬虫夏草多糖CCS具有较好的抗氧化活性，对·OH、O2-·和DPPH·有很明显的清除作用，并且随着虫草多糖浓度的升高，清除率逐渐上升。推测CCS是冬虫夏草多糖抗氧化活性成分的主要成分。

目录

声明

摘要

主要符号表

1 前言

1．1 小麦麦麸概述

1．1．1 小麦麦麸的组成成分

1．1．2 小麦麦麸的营养成分

1．1．3 小麦麦麸的开发应用

1．1．4 发酵技术及应用

1．2 冬虫夏草概述

1．2．1 冬虫夏草的化学成分

1．2．2 冬虫夏草发酵研究现状

1．2．3 虫草多糖的生理功能

1．2．4 虫草多糖的结构研究

1．3 糖类物质的研究方法

1．3．1 提取

1．3．2 脱蛋白

1．3．3 纯化

1．3．4 纯度鉴定

1．4 本论文研究的背景、意义及内容

1．4．1 本论文的研究背景及意义

1．4．2 本论文的研究内容

2 材料与方法

2．1 实验材料

2．1．1 实验原料

2．1．2 实验菌种

2．2 主要仪器

2．3 主要试剂

2．4 实验方法

2．4．1 基本营养成分

2．4．2 冬虫夏草斜面培养

2．4．3 冬虫夏草种子培养

2．4．4 固体发酵小麦麦麸培养条件选择的单因素实验

2．4．5 固态发酵条件的正交试验优化

2．4．6 发酵物中主要基本成分的测定

2．4．7 虫草多糖提取工艺的研究

2．4．8 冬虫夏草多糖纯化方法研究

2．4．9 虫草多糖CCS的理化性质研究

2．4．10 虫草多糖CCS的结构研究

2．4．11 虫草多糖CCS抗氧化活性

3 结果与讨论

3．1 冬虫夏草发酵小麦麦麸产多糖条件的选择

3．1．1 多糖及还原糖的标准曲线

3．1．2 冬虫夏草斜面菌种与种子培养液

3．1．3 固态发酵小麦麦麸产多糖条件单因素试验

3．1．4 正交试验优化固态发酵小麦麦麸产多糖条件

3．2 水提醇沉法提取多糖工艺的研究

3．3 虫草多糖CRPS的得率与提取率

3．4 小麦麦麸以及发酵物的基本成分的测定

3．5 发酵前后麦麸多糖与虫草多糖的比较

3．6 冬虫夏草多糖纯化方法研究

3．6．1 高效液相色谱(HPLC)标准曲线的绘制

3．6．2 DEAE-纤维素52色谱柱对虫草多糖CRPS的纯化效果

3．6．3 葡聚糖凝胶Sephadex G-150纯化

3．6．4 纯度鉴定

3．7 冬虫夏草多糖CCS理化性质分析

3．7．1 冬虫夏草多糖CCS的常规理化性质

3．7．2 DSC检测CCS的热学性质

3．7．3 扫描电镜观察结果

3．8 单糖组成分析结果

3．9 红外光谱分析

3．10 核磁共振分析

3．10 高碘酸氧化

3．10 CCS和CRPS抗氧化活性分析

3．10．1 清除O2-·阴离子

3．10．2 清除·OH自由基活性

3．10．3 清除DPPH·能力的测定

4 结论

5 展望

参考文献

7 攻读硕士学位期间发表论文情况

致谢