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外源激素对茶树菇液体培养胞外酶活性影响的研究

邵坤  
【摘要】: 茶树菇的液体培养可在短时期内获得大量的菌丝体以及发酵产物。目前,液体培养技术主要用于两个方面。一是生产液体菌种,其具有生产快速,菌龄一致,接种简便,可大规模生产的优点。二是生产菌丝体以及发酵液有效成分的提取。茶树菇在液体培养过程中会产生多糖、多肽、生物碱、甾醇、酶、核酸、氨基酸、维生素以及具抗生素作用的多种化合物等多种生理活性物质,具有抗癌、消炎、抗衰老、抗菌、抗溃疡等功效。菌丝体的营养成分,无论是蛋白质、氨基酸还是维生素均类似于子实体。因此,用液体发酵菌丝体可以制备茶树菇的饮料、调味品、食品添加剂等。 外源激素应用于食用菌液体发酵培养的研究,目前主要是平菇、金针菇、香菇等常规品种,对于如灰树花、茶树菇、灵芝、杏鲍菇等珍稀食用菌研究的较少。而且研究多是单种激素的影响,激素种类也较少。 本试验从应用基础出发,选取珍稀食用菌茶树菇为研究材料。对茶树菇液体培养的菌种筛选,碳氮源筛选,碳氮比筛选,摇瓶培养中接种量、装液量、摇床转速、培养时间、pH值进行了研究,筛选出了适合茶树菇液体培养的培养条件;本文侧重于研究不同种类不同浓度外源激素对茶树菇液体培养几种胞外酶活性的影响,通过测定菌丝生物量,菌丝蛋白质还原糖含量和与基质降解相关的胞外酶活性筛选出最适的激素种类和浓度,并就两种最适激素配施对茶树菇液体培养胞外酶活性的影响进行探讨。本文将外源激素应用于茶树菇液体培养中可提高菌丝体的胞外酶活性,增强其对培养基的分解利用能力,加快菌丝体的繁殖,缩短培养时间,为工厂化进行茶树菇的液体培养提供理论依据。本试验研究发现: 1通过对茶树菇3号、5号、6号这3个菌株在斜面培养基中菌丝生长情况和一级摇瓶培养基中生长情况比较结果发现,6号菌株的菌丝生长速度、菌球数、菌丝生物量和胞外粗多糖含量都明显高于3、5号菌株。因此,本试验用茶树菇6号菌株作为试验材料。 2茶树菇对碳源的利用较广,单糖、双糖、大分子化合物均可利用。葡萄糖为最适碳源。氮源以蛋白胨最适于茶树菇液体培养,硫酸铵效果最差。该结论符合有机氮源优于无机氮的规律。采用L_9(3~4)正交试验设计,就上述试验筛选出的对茶树菇液体培养影响重大的碳源(葡萄糖)、氮源(蛋白胨)和无机盐(MgSO_4·7H_2O和KH_2PO_4)进行浓度优化选择试验。从极差分析结果可以看出,各因素对菌丝生物量和胞外粗多糖的影响大小次序为碳源>氮源>KH_2PO_4>MgSO_4·7H_2O。葡萄糖2%,蛋白胨0.1%,MgSO_4·7H_2O 0.2%,KH_2PO_4 0.3%水平组合的菌丝生物量和胞外粗多糖的含量最高,最适C/N为60:1。 3通过对茶树菇液体培养最适培养条件的筛选得出晟适培养条件为接种量10%,pH值白然,装液量100ml,转速120 r.min~(-1),培养时间为7天,既能得到最多的菌丝生物量又能使代谢产物达到最多。 4 6种外源激素对胞外酶活性影响的研究中,加入NAA的液体培养基中菌丝生物量、CMC酶、FP酶、漆酶、淀粉酶活性都是最高的,最适浓度均为2.0 mg.100ml~(-1)。IBA对愈创木酚酶活性、蛋白酶活性和菌丝蛋白质含量促进作用最强,最适浓度为1.5 mg.100ml~(-1)。GA对促进菌丝体还原糖含量的影响最大,最适浓度是1.5 mg.100ml~(-1)。CMC酶和FP酶是两种与纤维素降解相关的酶,CMC酶的活性要强于FP酶活性,这说明茶树菇与大多数食用菌相似,分泌的胞外纤维素酶以CMC酶为主。漆酶和愈创木酚酶是与木质素降解有关的酶,愈创木酚酶活性明显弱于漆酶活性,因此茶树菇降解木质素以漆酶为主。漆酶的活性较纤维素酶活性弱,故利用木质素的能力较弱。 5 NAA和IBA配施对茶树菇液体培养中的菌丝生物量、CMC酶、漆酶、淀粉酶、蛋白酶、菌丝体蛋白质和还原糖影响显著。对增加菌丝生物量的最佳浓度配比为NAA 2.0mg.100ml~(-1)+IBA 2.0mg.100ml~(-1)。NAA2.0 mg.100ml~(-1)+IBA 1.0 mg.100ml~(-1)对增强CMC酶活性影响最大。NAA 1.5 mg.100ml~(-1)+IBA 1.0 mg.100ml~(-1)配施对漆酶活性、淀粉酶的活性、蛋白酶活性和菌丝体还原糖含量增强效果最明显。在激素配比为NAA 2.0 mg.100ml~(-1)+IBA 1.5mg.100ml~(-1)时对菌丝体蛋白质含量的影响最大。


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