桦褐孔菌株的诱变及其液态发酵米糠麸皮的研究

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桦褐孔菌(Inonotus obliquus)是一种药食两用菌,具有多种活性成分和药理作用,可应用于食品、医药和化妆品中。米糠和麦麸作为中国农产品的主要副产品,来源广泛但高值化利用率较低,有必要研究米糠和麦麸的高值化和高效利用方法。本研究通过诱变改良Inonotus obliquus菌株,利用其液体发酵米糠和麸皮生产相应的菌丝和多糖。本研究的主要内容和结果如下:(1)利用Inonotus obliquus CFCC83414菌株,通过10次UV处理和5代平板传代和5代摇瓶发酵初步筛选获得诱变的新菌株Inonotus obliquus JSU LIUK18,新菌株生长速度较快。在含2g米糠和3g麦麸的100mL发酵培养基中发酵后,诱变株菌丝干重为2.005 g,菌丝多糖为144.160 mg,胞外糖为240.105 mg,残渣干重为0.605克;原始菌株菌丝体干重为1.543g,菌丝多糖为110.467mg,胞外糖为155.542mg,残渣干重为0.851g。在相同的培养基和发酵条件下,与原始菌株相比,新菌株Inonotus obliquus JSU LIUK18的菌丝干重增加了29.9%,菌丝多糖增加了30.5%,胞外多糖增加了54.4%,残渣干重下降28.9%。(2)研究了Inonotus obliquus JSU LIUK18新菌株发酵米糠麸皮的培养基组成,包括单因素和均匀设计试验。采用U11(113)均匀设计,以菌丝重量,残留物重量,菌丝体多糖重量和胞外多糖重量为指标,优化培养基中米糠、麦麸、KH2PO4和MgSO4·7H2O组成,获得了4个模型方程。当100mL培养基中米糠为10g,不添加麦麸和KH2PO4,MgSO4·7H2O为0.12g时,菌丝体干重较大,为3.968g。当100mL培养基中米糠为2.5g,麦麸为7.5g,KH2PO4为0,MgSO4·7H2O为0.3g时,最佳菌丝体多糖重量为470mg。(3)进行了均匀设计U24(244)试验,以Inonotus obliquus JSU LIUK18的菌丝干重为指标,建立了菌丝生长的经验动力学方程,并基于此建立了logistic理论模型。采用均匀设计U24(244)建立经验动力学方程。因素为100mL培养基中米糠(总重量为10g麦麸和米糠)、KH2PO4、MgSO4?7H2O的添加量及发酵时间,根据发酵后的菌丝干重得到经验动力学方程。(4)采用U16(163)设计表,基于菌丝干重经验动力学方程,预测了所需要的各个不同时间点上100mL原始培养基的菌丝干重值,并据此研究建立了Logistic模型方程的理论动力学方程及其参数μm和Cx,max关于米糠、麦麸、KH2PO4、MgSO4·7H2O重量的回归方程。
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