绣球菌富硒发酵工艺的研究

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  摘 要:硒是人体必需的微量元素之一。该实验研究了富硒过程中硒对绣球菌生长的影响,以邻苯二胺为显色剂,采用紫外分光光度法,在25℃下,用甲苯作为萃取剂萃取硒和邻苯二胺的作用产物,在波长335nm下测定其吸光度。实验主要考察了绣球菌(荷仙菇-H)在琼脂固态培养基中对硒的耐受能力,以及其在液态培养过程中生物量以及硒的富集率的动态变化。结果表明,培养基中的硒浓度在40mg/L以下时能够促进菌丝生长,高于40mg/L时硒对菌丝生长有抑制作用,最适的硒浓度为20mg/L,此时富硒率为30.71%。
  关键词:绣球菌;富硒;发酵
  中图分类号 S646.2 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2018)06-0123-04
  Abstract:Selenium is one of the essential trace elements.The test studied effects of Selenium of the process of the growth and selenium enriched of Sparassiscrispa,with o-phenylenediamine as the chromogenic reagent,the absorbance of the formation of reaction between Se with o-phenylenediamine was determined at the wavelength of 335nm by the UV spectrophotometry.The tolerance of selenium in agar solid medium and the dynamic changes of the accumulation rate of selenium in liquid culture were studied.The test results showed that in the culture medium selenium concentration in below 40mg/L could promote the growth of mycelium,higher than 40mg/L selenium on mycelial growth inhibition,the optimum concentration of selenium is 20mg/L,the accumulation is rate of 30.71%.
  Key words:Sparassiacrispa;Se-enrichment;Fermentation
  绣球菌[Sparassiacrispa(Wulf.)Fr.]又名荷仙菇、绣球蕈、椰菜菌等,属于担子菌亚门、异隔担子菌纲、无隔担子菌亚纲、非褶孔菌目、绣球菌科、绣球菌属[1]。绣球菌含有多种人体必需的营养成分,如蛋白质、多种维生素、多种氨基酸、碳水化合物及膳食纤维等,特别是其子实体中最主要的活性成分β-葡聚糖,对人体具有补肾、润肺、健脑、抗疲劳等多种功能,经常食用能够提高人体的免疫力,促进人体的造血机制,并且对于癌症、肿瘤等疾病的预防和改善有非常大的有益作用,具有丰富的营养和药用价值。
  硒是人体中重要的微量元素之一,硒介入某些致癌物質的代谢,抑制致癌中间物的产生;增强了体内抑癌物的产生,形成克制了癌细胞分裂的内环境。定量的硒的摄入会对人体抗癌防癌有一定功效。食用菌的富集功能可以把硒从无机状态转化为有机状态,增强人体对硒的吸收,研究发现,食用菌所富集的有机状态下的硒具有很好的稳定性而且易于吸收效果。本课题对绣球菌对硒的富集进行了研究,为绣球菌产品的开发提供参考。
  1 材料与仪器
  1.1 供试菌种 绣球菌品种荷仙菇-H,由上海荷仙菇生物科技股份有限公司提供。
  1.2 试剂和培养基 酵母粉(青岛青药生物工程有限公司);蛋白胨(青岛青药生物工程有限公司);大豆粉(陕西森弗天然制品有限公司);KH2PO4(青岛青药生物工程有限公司);亚硒酸钠(青岛青药生物工程有限公司);邻苯二胺(山东佰仟化工有限公司);浓硝酸(淄博库仑分析仪器有限公司);高氯酸(山东佰仟化工有限公司);盐酸(6mol/L,青岛青药生物工程有限公司);氢氧化钠(青岛青药生物工程有限公司);5% EDTA-2Na溶液、1mg/mL硒标准溶液、1%邻苯二胺溶液(现配现用)、甲苯;绣球菌固体培养基(玉米粉1.5%,麸皮粉0.5%,酵母1.0%,蛋白胨0.2%,大豆粉0.2%,KH2PO4 0.1%,琼脂粉2%,pH5.5);绣球菌液体培养基(玉米粉1.5%,麸皮粉0.5%,酵母1.0%,蛋白胨0.2%,大豆粉0.2%,KH2PO4 0.1%,pH5.5);PDA培养基。
  1.3 主要仪器 生化培养箱(广东医疗机械厂);双层恒温摇床(上海福玛实验设备有限公司);医用离心机(长沙仪器仪表有限公司);755紫外可见光分光光度计(上海佑科仪器仪表有限公司);SW-CJ-2D超净工作台(苏洁净化);MLS-3750高压蒸汽灭菌器(三洋电机株式会社)。
  2 实验方法
  2.1 菌种的活化 用打孔器将绣球菌斜面母种接入绣球菌培养基中,于25℃下活化培养20d,得活化菌种。
  2.2 固体培养 按表1配制含不同浓度硒的绣球菌固体培养基,用打孔器将活化的10%绣球菌接种到培养基中,于25℃,恒温培养20d。培养结束后,测定菌丝生物量和硒含量。每个平行3个重复。
  2.3 液体菌种制备 用打孔器取10个绣球菌菌块接种到盛有100mL种子培养液的250mL的三角瓶中,25℃,于摇床中120r/min震荡培养10d得到液体菌种。   2.4 液体培养 按表2配制含不同浓度硒的绣球菌液体培养基,以10%的接种量把种子液接到不同硒浓度的培养基中,于25℃,120r/min,培养15~20d,培养结束后,测定菌丝生物量和硒含量、富硒率。
  2.5 测试项目
  2.5.1 菌丝生物量的测定 (1)液体发酵菌丝生物量的测定:发酵液经5000r/min离心,去掉上清液,菌丝体用去离子水洗涤5次离心,置于烘箱中,60℃烘至衡重。(2)固体培养菌丝生物量的测定:培养基表面刮取菌丝,置于烘箱,60℃烘至衡重。
  2.5.2 硒标准曲线的绘制 首先用1mg/mL的硒标准溶液配制浓度为4μg/mL的硒标准工作溶液。分别取0,1,2,3,4,5,6mL硒标准工作溶液于50mL的比色管中,分别加蒸馏水定容至25mL,再加入5% EDTA-2Na溶液2mL,摇匀。用10M NaOH或乙酸调节溶液pH至2~2.5,再于黑暗处加入1%邻苯二胺溶液(现配现用)2mL,摇匀后于黑暗处静置反应2h。反应所得溶液中加入甲苯10mL,剧烈振荡混匀后,静置15min,再于OD335处测定溶液的吸光度,以不含硒的水溶液作为空白对照。以吸光度OD335为纵坐标,含硒(μg)为横坐标,绘制硒标准曲线。
  2.5.3 样品消化和测定 邻苯二胺紫外分光光度法:准确称取0.lg样品于250mL烧杯中,加入硝酸—高氯酸(4∶1,v/v)混合酸5mL,盖上表面皿冷消化过夜。次日,于通风橱内,用可调档电炉加热消化样品,先用中火加热,避免消化液中的酸与过多的有机物剧烈反应而飞溅出来,待烧杯中的有机物基本溶解时,调高火加热,使那些在低温下不能被氧化分解的有机物彻底分解。等到溶液冒白烟时立即取下(此时溶液澄清或呈淡黄绿色)。稍冷后,于烧杯中加入6M HCl溶液4mL,再加热至消化原点即可(冒白烟时立即取下)。用蒸馏水冲洗表面皿底部和烧杯壁,所得消化液过滤后,定容至25mL。再于所得溶液中加入5% EDTA-2Na 2mL,用l0M NaOH调节pH至2~2.5。在黑暗条件下,加入1%邻苯二胺溶液2mL,摇匀,黑暗条件下静置反应2h。最后,反应溶液加甲苯10mL萃取,剧烈振荡使溶液混匀,静置15min,再于335nm处测定萃取液的吸光度。结果以每1g菌丝(菌丝干重质量)所含总硒的微克数来表示[14]。
  2.5.4 富硒率的计算 计算公式如下:
  富硒率=[富硒菌丝体的硒含量(μg/g)-空白菌丝体的硒含量(μg/g)]×富硒菌丝体干重(g/50mL)/培养基内硒的含量(g/50mL)
  3 结果与分析
  3.1 硒标准曲线 详见图1。
  3.2 菌丝体生物量的变化 从图2可知,当培养基中加的亚硒酸钠浓度低于40mg/L,硒元素可以促进绣球菌菌丝的生长,在20mg/L时达到最高值0.1026g;超过40mg/L的亚硒酸钠浓度对其菌丝体的生长有显著的被压制现象,从而可以推出绣球菌的菌丝硒耐受力为40mg/L。
  从图3可知,液体培养的菌丝体生长比较缓慢,但是可以看出在0~20mg/L的浓度下,其菌丝生长呈增长趋势。
  3.3 菌丝体富硒量变化 由图4可知,固体培养的时候,不加硒的对照组含硒量为19.4mg/kg(干重),当培养基含量为20mg/L时,菌丝体中硒的含量达到了最高24.17mg/kg;当培养基中硒的浓度为40mg/L的时候,菌丝体中硒的含量为20.87mg/kg,而且随着硒浓度的增加,菌丝体中硒元素的含量也随之降低。
  从图5可知,液体培养的时候,当培养基的含量为20mg/L时,绣球菌菌丝体的富硒量达到最高值45.5mg/kg。
  3.4 富硒率 结合图6、7可以看出,菌丝体的富硒率在20mg/L时最大为30.71%,当培养基中硒的浓度高于40mg/L时,菌丝体的生长受到抑制,与不加硒元素培养基生长的绣球菌菌丝体相比,富硒能力也受到影响。
  4 讨论
  作为人体内必不可少的微量元素之一,硒元素是组成机体中磷脂过氧化氢谷胱甘肽过氧化物酶和红细胞谷胱甘肽过氧化物酶的必不可少的一部分,其主要的功能是参与酶的合成和保护细胞膜功能和结构不受到过度的干扰和氧化,除此之外,硒元素对于人体来说还有很多不可少的生理功能,对于保持机体的正常生命活动有重大意义。
  目前对绣球菌富集硒元素的研究尚没有太多的报道,对其他食用菌的富硒研究报道中最为常见的就是对富硒灵芝的研究,除了对食用菌的富硒研究外,还有对酵母、茶叶等的富硒研究。为此本研究以繡球菌为研究对象对其进行了固体培养和液体培养富集硒元素的研究。
  硒元素对绣球菌的菌丝体生长有着双重作用,即促进生长作用和抑制生长作用,在适宜的低浓度值内硒元素有助于绣球菌菌丝体的生长,当硒浓度值大于某一临界值就会对绣球菌菌丝体的生长产生抑制作用。在本实验中,加入亚硒酸钠后,亚硒酸钠作为无机硒被菌丝体吸收在机体内转化为有机状态下的硒,参加机体酶的转化,加强绣球菌菌丝体内的新陈代谢,使得体内的蛋白质量增加与硒元素结合。本实验研究表明,绣球菌菌丝生长的耐受浓度为硒浓度为40mg/L的时候,此浓度相对于灵芝的富硒能力来说,绣球菌的硒元素的耐受能力相对较低。当培养基中亚硒酸钠的含量达到20mg/L时,其富硒率达到最大值30.71%。当硒浓度的含量超过40mg/L时,相对于正常培养的菌丝体来说,其富硒能力经受到了抑制。
  本次实验过程中用到了绣球菌生长的最佳培养基,但绣球菌菌丝体的生长速度比较慢。由于其培养基对液体培养的观察有妨碍作用,最后在其液体培养的时候采用了PDA培养基以便于观察绣球菌菌丝的生长状态。
  消化的时候注意pH值的问题,需要在pH1.5~2.0的酸性条件下,用甲苯作为萃取剂,萃取邻苯二胺与亚硒酸钠发生化学反应生成的络合物,所以对实验中pH的把握由为关键。调整pH时如果用10M的NaOH调值添加的量会比较多,实验发现先加入3.5gNaOH颗粒,(下转151页)(上接125页)然后再进行调节。这样会减少滴定工作的工作量,减小误差,使溶液量基本保持一致。   该实验精准性的影响因素还有外来金属离子的影响,如:铜、铁等,这种情况只要加掩蔽剂EDTA-2Na即可消除,研究表明没有加EDTA-2Na的样品其吸光值比加了EDTA-2Na的高,证明EDTA确实对铁等金属干扰离子有屏蔽作用。但因为处理样品时用的试剂环境有所差异,加入掩蔽剂的量就会有差异,要根据实际情况来决定加入EDTA的量。
  5 结论
  本实验研究证明,亚硒酸钠的浓度对绣球菌的生长有双重作用,在40mg/L的亚硒酸钠浓度以下对绣球菌生长有促进作用,超过这个值就会有碍其正常生长。绣球菌对硒元素具有有效的富集能力,确定了培养基中的最佳硒添加浓度为20mg/L。此浓度下的绣球菌菌丝体的富硒量为45.5mg/kg,富硒率达到30.17%。
  参考文献
  [1]裘维蕃,余永年.菌物学大全[M].北京:科学出版社,1998.
  [2]贾培培,卢伟东,郭立忠,等.绣球菌驯化栽培[J].食用菌学报,2010,03:33-36.
  [3]刘成荣,冯旭平.绣球菌深层发酵工艺条件的研究[J].莆田学院学报,2008(5):167-172.
  [4]Petrova,Roumyana D.Wasser,Solomon P.,et al.InternationalJ ournal of Medicinal Mushrooms,2005,7(1&2):141-155.
  [5]THarada,S Masuda,M Arii,et al.Soy isoflavone aglycone modulates ahematopoietic response in combination with soluble B- glucan:SCG [J].Biological& Pharmaceutical Bulletin,2005,28(12):2342-2345.
  [6]YoshitomiH,Iwaoka E,Kubo M,et al.Beneficialeffect of Sparassiscrispa on stroke through activation of Akt/eNOS pathway in brian of SHRS[J].Journal of NaturalMedicines,2011,65(1):135-141.
  [7]姚莉,段玉峰.微量元索硒与人体健康[J].中国食品与营养,2004(7):32-35.
  [8]陈亮,李桃.元素硒与人体健康[J].微量元素与健康研究,2004(3):37-41.
  [9]王洛叔,雷道年,吴炳辅.微量元素对黄曲霉素B诱发大鼠肝癌的影响[J].中国病理学杂志,1990(1):137-139.
  [10]全衛丰,何静霞,汪洁,等.不同灵芝菌株富硒能力的比较研究[J].食用菌,2012(1):86-91.
  [11]汪洁,全卫丰,刘广建,等.硒化灵芝液体发酵的初步研究[J].食用菌,2010(2):44-47.
  [12]凌宏通,宋斌,林群英,等.富硒食用菌的研究进展[J].微生物学杂志,2008,(4):78-83.
  [13]陈宏伟,陈小莉,朱蕴兰.虫草液体深层发酵富硒的研究[J].食用菌,2005(5):36-40.
  [14]徐暄.紫外分光光度法测定樱桃番茄中微量元素硒[J].安徽农业科学,2009(22):128-132.
  [15]许峰.大球盖菇富硒液体培养条件优化及抗氧化能力初步研究[D].泰安:山东农业大学,2006.
  (责编:张宏民)
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