一种利用香菇发酵培养转化木质素为酚酸的方法技术

本发明专利技术属于生物培养技术领域，具体涉及一种利用香菇发酵培养转化木质素为酚酸的方法。以木质素为外源添加剂，制备含有一定浓度木质素的改良马铃薯葡萄糖肉汤培养基，接种香菇菌丝体，培养一段时间后收集香菇菌丝体，从收集的香菇菌丝体中提取获得酚酸类物质。本发明专利技术提供的方法能够实现通过添加适当浓度的木质素促进香菇菌丝生长及酚类化合物的生物转化。

【技术实现步骤摘要】
一种利用香菇发酵培养转化木质素为酚酸的方法
本专利技术属于生物培养
，具体涉及一种利用香菇发酵培养转化木质素为酚酸的方法。
技术介绍
木质素是自然界最丰富的芳香族化合物，是由三种苯基丙烷单体即松柏醇、芥子醇和香豆醇通过芳基醚和烷基键连接而成的高支化聚合物。根据木质素结构，木质素解聚过程中得到衍生物一般为酚酸类化合物，包括原儿茶酸、香草醛、对香豆酸、阿魏酸、没食子酸等。酚酸类化合物在医药、食品、化工等领域有着广泛的应用，用生物法降解木质素可减轻环境污染，实现资源的再利用。目前，利用木质素降解真菌生产酚酸类化合物的生物技术受到人们的广泛关注。现有技术中利用木质素生产酚类化合物多采用化学转化方法，利用催化剂等通过液化、热解、氧化和还原等方法将木质素解聚成小分子酚类化合物，但这种方法易产生大量废液、废渣和废气，污染环境，而生物转化方法相对来说对环境更加友好。香菇(Lentinusedodes)又名香蕈、香菌等，属于真菌门，担子菌纲，伞菌目，侧耳科，香菇属，是世界名贵的食用菌兼药菌之一。香菇不仅味道鲜美,而且含有多糖、多酚、不饱和脂肪酸以及膳食纤维等功能活性成分，具有抗肿瘤、降血脂、抗氧化等重要的保健作用。与香菇子实体相比，菌丝体具有发酵步骤简单、生长速度快、容易控制等明显的优点。香菇是具有木质纤维素降解能力的典型白腐真菌，通常生长在木屑或原木上，通过降解纤维素、半纤维素和木质素而生长。半纤维素是香菇菌丝生长的首选碳源，目前研究表明添加木质素可提高半纤维素酶活性，木质素与半纤维素在香菇培养基中的混合可以促进半纤维素的生物降解，从而加速碳源的同化。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供一种利用香菇发酵培养转化木质素为酚酸的方法。在以半纤维素作为碳源的改良培养基中添加木质素，采用该方法可实现通过添加适当浓度的木质素促进香菇菌丝生长及酚类化合物的生物转化，具有良好的应用前景，可应用于食品、保健和医药等领域，有利于提高资源利用减少环境污染，有助于开发具有商业价值的生物利用木质素工业途径。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种利用香菇发酵培养转化木质素为酚酸的方法，以木质素为外源添加剂，以半纤维素作为碳源，制备含有一定浓度木质素和半纤维素的改良马铃薯葡萄糖肉汤培养基，接种香菇菌丝体，培养一段时间后收集香菇菌丝体，从收集的香菇菌丝体中提取获得酚酸类物质。进一步地，所述改良马铃薯葡萄糖肉汤培养基中木质素浓度为：0.05％-0.2％，浓度单位为g/mL。进一步地，所述改良马铃薯葡萄糖肉汤培养基中木质素浓度为：0.1％，浓度单位为g/mL。进一步地，所述改良马铃薯葡萄糖肉汤培养基包括：2％半纤维素、0.05％至0.2％木质素、20％马铃薯、2％葡萄糖；浓度单位均为g/mL。进一步地，改良马铃薯葡萄糖肉汤培养基的制备方法：取马铃薯200g，葡萄糖20g，木质素0.5-2g，半纤维素20g，去离子水；将马铃薯切成小块，放入去离子水中，煮沸一定时间后(如20-30min)，多层纱布过滤，取滤液，加去离子水定容至1000ml，加入葡萄糖、木质素、半纤维素完全溶解，调节pH至6.0，于126℃、0.15MPa条件下高压蒸汽灭菌30min，获得所述改良马铃薯葡萄糖肉汤培养基。进一步地，所述方法具体包括：a)采用改良马铃薯葡萄糖肉汤培养基，在无菌条件下接种香菇菌丝体，于28℃、160rpm恒温震荡培养箱中摇瓶培养10天；b)收集菌丝体进行冻干；c)将冻干菌丝粉末溶于乙腈和盐酸溶液中，超声提取30min，30℃水浴2h，旋干，甲醇复溶，获得酚酸类物质提取液。进一步地，制备获得的酚酸类物质包括：原儿茶酸、咖啡酸、香草醛、对香豆酸、丁香酸、阿魏酸。本专利技术经研究表明，原儿茶酸、咖啡酸和香草醛的含量随着木质素的添加而增加，在木质素浓度为0.1％g/mL时达到峰值，香豆酸、阿魏酸和丁香酸的含量随木质素浓度提高不断增加。进一步地，在木质素浓度为0.1％g/mL时，原儿茶酸、咖啡酸和香草醛的含量达到峰值，且在木质素浓度为0.1％g/mL时，原儿茶酸含量最高为48.49μg/g，同时香草醛、咖啡酸含量提高至5.02μg/g、3.42μg/g。本专利技术的有益技术效果：1)本专利技术采用香菇菌丝体培养利于控制整个发酵过程，具有高产量、低成本等优势，且菌丝体培养具有较小的污染机会，有利于酚酸化合物的提取。2)本专利技术研究表明，木质素的添加促进菌丝生长，且呈浓度依赖性，0.1％g/mL浓度下菌丝体生物量最高，为5.32±0.07g/L，而0.2％g/mL浓度下菌丝体生物量最低，较高浓度木质素抑制香菇生长。随着木质素浓度的提高，菌丝体总酚含量逐渐升高，其中原儿茶酸、咖啡酸和香草醛的含量在木质素浓度为0.1％g/mL时达到峰值，0.1％g/mL的木质素提高了香菇的中心代谢水平。3)本专利技术中利用香菇菌丝体提取酚酸前，需将菌丝体预冷冻并于真空冷冻干燥箱中冻干以得到菌丝冻干粉，菌丝体冻干有利于提高酚酸提取效率，且可尽量避免酚酸化合物发生氧化。附图说明图1为本专利技术实施例中木质素对菌丝生物量及麦角甾醇的影响；图2为本专利技术实施例中添加木质素培养的香菇菌丝体酚酸类物质成分分析。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。相反，本专利技术涵盖任何由权利要求定义的在本专利技术的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本专利技术有更好的了解，在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本专利技术。本专利技术提供一种利用香菇发酵培养转化木质素为酚酸的方法，以木质素为外源添加剂，以半纤维素作为碳源，制备含有一定浓度木质素和半纤维素的改良马铃薯葡萄糖肉汤培养基，接种香菇菌丝体，培养一段时间后收集香菇菌丝体，从收集的香菇菌丝体中提取获得酚酸类物质。本专利技术实施例中采用的香菇菌株为保存于4℃马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基的秋栽7号菌株，购于湖北裕国菇业有限公司。在本专利技术实施例中，木质素最终浓度0.05％至0.2％(g/mL)，优选设置浓度梯度为0.05％、0.1％、0.2％。所述改良马铃薯葡萄糖肉汤培养基包括：2％半纤维素、0.05％至0.2％木质素、20％马铃薯、2％葡萄糖；浓度单位均为g/mL。改良马铃薯葡萄糖肉汤培养基的制备方法：取马铃薯200g，葡萄糖20g，木质素0.5-2g，半纤维素20g，去离子水；将马铃薯切成小块，放入去离子水中，煮沸一定时间后(如20-30min)，多层纱布过滤，取滤液，加水定容至1000ml，加入葡萄糖、木质素、半纤维素完全溶解，调节pH至6.0，分装后，于126℃、0.15MPa条件下高压蒸汽灭菌30min本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用香菇发酵培养转化木质素为酚酸的方法，其特征在于，以木质素为外源添加剂，以半纤维素作为碳源，制备含有一定浓度木质素和半纤维素的改良马铃薯葡萄糖肉汤培养基，接种香菇菌丝体，培养一段时间后收集香菇菌丝体，从收集的香菇菌丝体中提取获得酚酸类物质。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用香菇发酵培养转化木质素为酚酸的方法，其特征在于，以木质素为外源添加剂，以半纤维素作为碳源，制备含有一定浓度木质素和半纤维素的改良马铃薯葡萄糖肉汤培养基，接种香菇菌丝体，培养一段时间后收集香菇菌丝体，从收集的香菇菌丝体中提取获得酚酸类物质。


2.根据权利要求1所述一种利用香菇发酵培养转化木质素为酚酸的方法，其特征在于，所述改良马铃薯葡萄糖肉汤培养基中木质素浓度为：0.05％-0.2％，浓度单位为g/mL。


3.根据权利要求1所述一种利用香菇发酵培养转化木质素为酚酸的方法，其特征在于，所述改良马铃薯葡萄糖肉汤培养基中木质素浓度为：0.1％，浓度单位为g/mL。


4.根据权利要求1所述一种利用香菇发酵培养转化木质素为酚酸的方法，其特征在于，所述改良马铃薯葡萄糖肉汤培养基包括：2％半纤维素、0.05％至0.2％木质素、20％马铃薯、2％葡萄糖；浓度单位均为g/mL。


5.根据权利要求4所述一种利用香菇发酵培养转化木质素为酚酸的方法，其特征在于，改良马铃薯葡萄糖肉汤培养基的制备方法：
取马铃薯200g，葡萄糖20g，木质素0.5-2g，半纤维素20g，去离子水；
将马铃薯切成小块，放入去离子水中，煮沸一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张秀清，殷丽君，吴非霏，葛鑫会，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11