食藥用真菌在液體發(fā)酵過(guò)程中,除菌絲或孢子大量增殖,還會(huì)在發(fā)酵液中產(chǎn)生多糖、多肽、生物堿、萜類化合物、甾醇、酶、核酸、氨基酸、維生素、植物激素等多種具有生理活性的物質(zhì)。對(duì)傳統(tǒng)和常規(guī)食藥用真菌液體發(fā)酵技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),建立新型的食藥用真菌液體發(fā)酵與代謝調(diào)控關(guān)鍵技術(shù),提高目的產(chǎn)物的產(chǎn)量及活性,降低發(fā)酵成本,是該行業(yè)的研究方向。
江南大學(xué)、中南林業(yè)科技大學(xué)、江蘇大學(xué)等研究團(tuán)隊(duì)基于外源物質(zhì)調(diào)控策略、代謝途徑解析等對(duì)食藥用真菌液體發(fā)酵調(diào)控技術(shù)進(jìn)行了深入的研究。喬雙逵等(2014)研究靈芝在液體發(fā)酵過(guò)程中,發(fā)酵時(shí)間、初始pH值、培養(yǎng)溫度等發(fā)酵條件對(duì)靈芝菌體形態(tài)、胞外多糖產(chǎn)量及多糖抗腫瘤活性的影響,其目的在于通過(guò)調(diào)控發(fā)酵條件獲得高活性、高產(chǎn)量的靈芝多糖。楊靜靜等(2017)研究了靈芝液體深層發(fā)酵中玉米粉對(duì)靈芝菌體形態(tài)和胞外多糖產(chǎn)量、相對(duì)分子質(zhì)量、單糖組成的影響,發(fā)酵過(guò)程中隨著玉米粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,靈芝菌球直徑逐漸減小,中小型菌球利于靈芝多糖生產(chǎn);對(duì)不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)玉米粉發(fā)酵獲得的多糖相對(duì)分子質(zhì)量及單糖組成比較,結(jié)果顯示,玉米粉對(duì)靈芝多糖的相對(duì)分子質(zhì)量沒(méi)有影響,但對(duì)靈芝多糖的單糖組成及其比例有很大影響,添加玉米粉發(fā)酵獲得的靈芝多糖中含有阿拉伯糖和木糖,但是巖藻糖和甘露糖的比例相對(duì)減少。崔月花等(2006)在靈芝發(fā)酵基質(zhì)中添加銀杏葉、薏苡仁后,測(cè)定其發(fā)酵產(chǎn)物對(duì)Fenton反應(yīng)生成的羥自由基和鄰苯三酚自氧化產(chǎn)生的超氧陰離子的清除作用以及還原力。劉高強(qiáng)等(2009)采用液體深層發(fā)酵方式,研究了藥用昆蟲(chóng)蜣螂對(duì)靈芝細(xì)胞生長(zhǎng)、關(guān)鍵活性產(chǎn)物發(fā)酵動(dòng)力學(xué)和抗小鼠肝癌活性的影響。研究表明,采用昆蟲(chóng)蜣螂補(bǔ)料,分批發(fā)酵后,靈芝發(fā)酵物抗小鼠肝癌的活性得到顯著增強(qiáng)。王鋒(2006)在雞腿蘑發(fā)酵培養(yǎng)基中添加不同中藥進(jìn)行液體培養(yǎng),比較對(duì)α-葡萄糖苷酶及非酶糖基化的抑制率。結(jié)果表明,添加苦瓜的雞腿蘑發(fā)酵液的抑制率最高,分別為(41.6±1.1)%和(97.0±0.3)%。吳其飛、黃達(dá)明等(2006)以抑制非酶糖基化反應(yīng)為指標(biāo),研究了猴頭菌轉(zhuǎn)化銀杏葉提取物的培養(yǎng)基組成和培養(yǎng)條件對(duì)其活性的影響。研究表明,葡萄糖是最適合的碳源,發(fā)酵液抑制率達(dá)到94.5%;氮源以蛋白胨效果最好,其抑制率達(dá)94.5%;以麩皮和玉米粉為復(fù)合營(yíng)養(yǎng)源的猴頭發(fā)酵液同樣提高了抑制率。進(jìn)一步進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn),得到猴頭菌轉(zhuǎn)化銀杏葉提取物培養(yǎng)基的較佳組成為:葡萄糖2%、蛋白胨0.4%、麩皮2%、玉米粉1.5%、EGB 0.5%、KH2PO40.012%、MgSO40.006%、CaCO31%。在此條件下,獲得最大抑制非酶糖基化活性為98.1%,比優(yōu)化前得到顯著提高。中國(guó)專利CN201610391343.4公開(kāi)了一種利用銀耳同時(shí)制備銀杏內(nèi)酯B和槲皮素的方法,所述制備方法依次經(jīng)過(guò)試管擴(kuò)大培養(yǎng)、液體搖瓶培養(yǎng)和種子罐擴(kuò)大培養(yǎng)、固體前發(fā)酵培養(yǎng)、液體后發(fā)酵培養(yǎng)及提取分離步驟制得含有銀杏內(nèi)酯B的發(fā)酵液和含有槲皮素的菌絲體;再分別經(jīng)過(guò)提取制得銀杏內(nèi)酯B和槲皮素晶體。該發(fā)明以去皮白果和大米為固體基質(zhì)添加銀杏葉提取物,以銀耳為菌種通過(guò)固體前發(fā)酵,轉(zhuǎn)化銀杏內(nèi)酯和銀杏黃酮,通過(guò)后發(fā)酵,使槲皮素和銀杏內(nèi)酯B得以分離,可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn),并可以同時(shí)生產(chǎn)銀杏內(nèi)酯B和槲皮素;工藝簡(jiǎn)單,且所得到的產(chǎn)品中,銀杏內(nèi)酯B純度大于90%,槲皮素純度大于95%,制取的純度較高。CN201410041574.3公開(kāi)了利用金耳菌種轉(zhuǎn)化銀杏葉提取物獲取銀杏內(nèi)酯B的方法。該發(fā)明采用馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)基對(duì)金耳菌種進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng),從試管斜面、液體搖瓶、一級(jí)種子培養(yǎng)和發(fā)酵培養(yǎng),轉(zhuǎn)化銀杏葉提取物產(chǎn)生銀杏內(nèi)酯B,發(fā)酵液經(jīng)過(guò)乙酸乙酯萃取、無(wú)水酒精結(jié)晶把銀杏內(nèi)酯B從發(fā)酵液分離出來(lái)。利用該方法所得到的銀杏內(nèi)酯B的純度≧90%。辛燕花(2017)采用雙向液體發(fā)酵技術(shù),以靈芝作為出發(fā)菌株,銀杏葉為藥性基質(zhì),以發(fā)酵產(chǎn)物的抗氧化活性為檢測(cè)指標(biāo),通過(guò)單因素及正交實(shí)驗(yàn),對(duì)雙向發(fā)酵條件進(jìn)行了優(yōu)化,并進(jìn)一步對(duì)發(fā)酵后的活性物質(zhì)進(jìn)行了檢測(cè)。結(jié)果表明,靈芝-銀杏雙向液體發(fā)酵的最佳條件為:銀杏葉接種量為0.15 g/100 mL、初始pH 8.0、發(fā)酵時(shí)間9d、添加銀杏葉的發(fā)酵時(shí)間為第2天,在此基礎(chǔ)上,菌株的還原力達(dá)到0.731;活性物質(zhì)多糖含量為245.20 mg/g,三萜含量為70.96 mg/g,總黃酮質(zhì)含量為10.98 mg/g,分別是對(duì)照的2.38倍、1.96倍和2.10倍。
食藥用真菌液體發(fā)酵技術(shù)可以連續(xù)生產(chǎn),規(guī)模大、產(chǎn)量高、發(fā)酵周期短,具有廣泛的發(fā)展前景,研究人員應(yīng)致力于優(yōu)良菌種的選育、發(fā)酵與代謝調(diào)控技術(shù)、發(fā)酵活性物質(zhì)提取技術(shù)等的創(chuàng)新及突破。
(江南大學(xué)圖書(shū)館 張群)