一种发酵生产阿魏菇多糖及其口服液的方法技术

一种发酵生产阿魏菇多糖及其口服液的方法，本发明专利技术的一个方面提供基于阿魏菇生物学特性的罐批发酵方法，该方法包括母种的斜面培养、原种的种瓶培养、种液的１５０Ｌ－１５００Ｌ种子罐扩大培养和１０ｍ３发酵罐发酵培养。本发明专利技术的另一个方面提供基于阿魏菇多糖理化特性和阿魏菇菌体细胞结构组成特点的后提取方法，该方法包括包括发酵产物的预处理、阿魏菇多糖的连续提取及浓缩、低温醇析、两步脱溶的步骤。本发明专利技术的另一个方面还提供基于阿魏菇多糖营养保健功能的口服液生产方法，该方法包括配料、匀质、灌封、杀菌、抽检及包装的步骤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，具体地涉及一种基于阿 魏菇的生物学特性、通过液体深层发酵实现阿魏菇多糖及其口服液工业化生产的方法。
技术介绍
阿魏菇(Pleurotus ferulae Lanzi)又名阿魏侧耳、阿魏蘑菇、白灵菇，是南欧、北 非、中亚内陆地区春末夏初发生的品质极为优质的一种大型肉质珍稀食用真菌，是近几年 发展起来的食用菌新秀之一。我国野生阿魏菇仅分布于新疆荒漠地区(木垒、托里、阿勒 泰、伊犁、塔城等地)的阿魏滩上，因其生长于伞形花科植物阿魏(Ferula, asafoetide)的 根上而得名。阿魏菇集食用、药用于一身，营养成份全面丰富且含量又高，被学者美誉为当 今食用菌皇后，在食用菌族中独秀一枝，与另一种高档药食两用菌_羊肚菌并称为姊妹菌。 阿魏菇生物活性有效组分食药用真菌多糖的含量很高，其子实体多糖和液态深层发酵培养 过程中产生的真菌多糖入药有消积杀虫的作用，对腹部肿痛、腹部肿块、癌症等均有显著疗 效。目前，阿魏菇多糖的药用价值及其应用已为世界各国重视。近年来，国内的研究重点已经由阿魏菇的栽培及菌种的驯化转移到其多糖的深层 发酵、提取、分离纯化及活性功能等方面。传统的阿魏菇多糖的生产方法是从阿魏菇子实体 中提取，但该法生产受子实体生产的季节性限制且生产成本高，而经液态深层发酵培养获 得的阿魏菇菌丝体和发酵液，其营养价值和有效成分与子实体相当，并且液态深层发酵法 具有生产周期短、生长条件易控制、产量高等优点，相对传统方法而言更易实现大规模产业 化、周年化生产，且降低了生产成本。阿魏菇多糖的提取要根据多糖的存在形式及提取部位 不同而采用不同的提取方法。从近年来报道的阿魏菇多糖酸提、碱提、热水浸提的实验结 果来看，热水浸提法时间长、效率低，酸碱法又极易导致多糖的立体结构破坏及生物活性改 变。而采用有关酶类对阿魏菇子实体和菌丝体进行预处理，或者借助超声波、微波等辅助 手段来提高其多糖的提取率，将会有利于其糖类物质的溶出和分离，还降低了生产成本。从 近几年的研究成果综合来看，无论是通过何种方法制备的阿魏菇多糖都含有半乳糖和葡萄 糖，但分子量差别很大，试验原料不同、提取方法不同，得到的真菌多糖种类也不尽相同。近 年来阿魏菇多糖的活性功能主要集中在免疫、抗氧化和抗肿瘤等方面的研究，研究发现，阿 魏菇子实体粗多糖具有非特异性免疫功能和特异性细胞免疫功能，其菌丝体水溶性粗多糖 和子实体水溶性纯多糖免疫活性不明显；热提阿魏菇多糖对 0H—和 02均能有效清除，且 对连苯三酚自氧化速率有明显的抑制作用，说明具有较强的抗氧化作用；阿魏菇水提多糖 对各类型肿瘤细胞株的生长及蛋白质合成均有明显抑制作用，且表现出剂量依赖关系。阿魏菇是深受消费者欢迎的食药用真菌，对其真菌多糖的研究及开发是今后阿魏 菇研究和应用的重点。液态深层发酵是获取大量阿魏菇活性多糖的有效途径，提高阿魏菇 多糖的提取率是进行多糖产品开发首要解决的关键问题。因此，应基于阿魏菇的生物学特 性，更加深入地研究阿魏菇深层发酵的工艺条件，建立发酵过程动力学模型应，并结合阿魏 菇细胞结构组成的特点，对阿魏菇多糖的提取方式和工艺进行进一步的研究，尽可能地提高多糖得率，减少多糖破坏。本申请的专利技术人经过近几年对发酵法生产阿魏菇多糖工艺的潜心研究和对阿魏 菇多糖口服液生产经验的全面总结，设计了一种基于阿魏菇生物学特性、通过液体深层发 酵实现阿魏菇多糖及其口服液生产的方法，并在新疆离子束生物工程中心(有限公司)得 到了实践验证，结果表明该方法是一种适用于阿魏菇多糖及其口服液工业化生产的新方 法。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供基于阿魏菇生物学特性的罐批发酵方法， 该方法包括母种 的斜面培养、原种的种瓶培养、种液的150L-1500L种子罐扩大培养和10m3发酵罐发酵培 养。优选地，在阿魏菇的罐批发酵的步骤中还包括通过pH变化判断阿魏菇的生理周期和以 pH骤降时间作为发酵终点结束的判据，以此为判据结束发酵，阿魏菇菌丝体多糖的产量达 到900mg/L的最高水平。其中，培养基是食用菌深层发酵过程中的关键因素之一，由于深层培养是在液体 中培养菌丝体，培养液是菌丝体赖以生存的营养条件和进行物质、能量交换的场所，培养基 的组成对菌体生长繁殖、产物的生物合成、产品的分离纯化、乃至产品的质量和产量都有重 要的影响。大量研究表明，碳氮比对阿魏菇的生长和产物形成有很大的影响，碳氮比不但会 妨碍菌丝按比例吸收营养物；氮不足表现为菌丝繁殖慢，碳不足表现为菌体易衰老和自溶； 同样速效性和迟效性的碳源或氮源，以及有机的和无机的氮源的比例也会影响其菌丝对营 养物的均勻吸收。pH值是食用菌菌丝体在一定环境条件下代谢活动的综合指标，它涉及各种酶系的 活力，是一项重要的发酵参数，它对菌丝的生长和多糖的积累有很大的影响。阿魏菇以偏酸 性环境中生长较快，在发酵过程中培养液逐渐变酸，在配制培养液时，一般接近6. 5左右， 发酵几天后即达到菌丝体的最适pH环境。温度是影响食用菌生长和产物合成的重要因素之一，温度的变化对发酵过程可产 生两方面的影响一方面是影响各种酶反应的速率和蛋白质的性质，另一方面是影响发酵 液的物理性质；不同的菌株及同一菌株在不同的代谢阶段，其适宜的发酵温度也不同，因此 选择控制适宜的发酵温度可以促使菌丝体增长。接种量是影响食用菌发酵周期的重要因素。为了在尽量短的发酵时间内获得所需 的菌丝体，发酵液接种一定量的壮年菌种是必需的，适宜的接种量可以缩短发酵阶段的菌 体生长的延滞期，从而缩短发酵周期，最终提高发酵产物的生产强度。研究发现，阿魏菇每 一级接种量为10% 15%时，菌丝生长较快，菌球小，菌液澄清，但以10%接种量菌丝产量最尚。搅拌转速也是发酵过程中较重要的参数之一，改变搅拌转速可改变供氧条件使菌 体处于最佳溶解氧值，并使菌丝体处于均勻悬浮状态。大量实验表明，阿魏菇液体发酵转速 以120r/min 160r/min为宜，生成的菌球均勻而稠密；低于此转速，生长较缓慢，菌丝球直 径大小不一；进一步提高转速，虽菌丝球直径变小，发酵周期缩短，但最终菌丝体干重无显者差升。本专利技术的另一个方面提供基于阿魏菇多糖理化特性和阿魏菇菌体细胞结构组成特点的后提取方法，该方法包括包括发酵产物的预处理、阿魏菇多糖的连续提取及浓缩、低 温醇析、两步脱溶的步骤。优选地，在阿魏菇多糖后提取的步骤中还包括超声波辅助两次连 续提取和两步脱溶的步骤，两次连续提取后阿魏菇多糖的提取率在95 %以上，两步脱溶后 阿魏菇多糖的溶剂残留量可控制在50ppm以内。本专利技术的另一个方面还提供基于阿魏菇多糖营养保健功能的口服液生产方法，该 方法包括配料、勻质、灌封、杀菌、抽检及包装的步骤。优选地，在阿魏菇多糖口服液生产的 步骤中还包括高压勻质的步骤，高压勻质后灌封生产的阿魏菇多糖口服液呈浅棕黄色、澄 清、无分层、无沉淀。该方法已经在新疆离子束生物工程中心(有限公司)得到了实践验证，结果表明 该方法是一种适用于阿魏菇多糖及其口服液工业化生产的新方法。具体实施例方式实施例1、基于阿魏菇生物学特性的罐批发酵方法基于阿魏菇生物学特性的罐批发酵方法包括母种的斜面培养、原种的种瓶培养、 种液的150L-1500L种子罐扩大培养和10m3发酵罐发酵培养本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于阿魏菇生物学特性的罐批发酵方法，其特征在于：母种的斜面培养：用无菌接种钩刮取少量阿魏菇菌丝体，接种到ＰＤＡ斜面培养基上，在２８℃培养７ｄ；原种的种瓶培养：用无菌接种钩挑取一定量的斜面菌丝块，接种到装有３５０ｍｌ种瓶培养基的５００ｍｌ广口瓶中，２８℃恒温静置培养１５ｄ，其中，种瓶培养基的成分为（ｗ／ｖ）：木屑粉３０％、麸皮粉７％、白砂糖０．５％、石膏０．５％、石灰２％，其余为无菌水；种液的１５０Ｌ－１５００Ｌ种子罐扩大培养：菌丝体长满种瓶后，用无菌接种铲将菌丝块搅碎并瓶于装有１５００ｍＬ无菌水的２０００ｍＬ三角瓶中，然后加入０．２％的土霉素等广谱抗菌素抑止杂菌污染，按１∶２０的接种量接种于装有１００Ｌ种液培养基一的１５０Ｌ气升式发酵罐中，通气充分搅拌培养，２８℃发酵９６小时，接着按１０％的接种量接入装有１０００Ｌ种液培养基二的１５００Ｌ搅拌釜式发酵罐中扩培，２５℃恒温培养９６ｈ，其中，１５０Ｌ、１５００Ｌ搅拌釜式发酵罐的搅拌转速分别为２００ｒ／ｍｉｎ和１６０ｒ／ｍｉｎ、空气流量分别为１２ｍ↑［３］／ｈ和１２０ｍ↑［３］／ｈ，种液培养基一的成分为（ｗ／ｖ）：小麦粉１．５％、蔗糖１．０％、酵母膏０．４％、麸皮（煮汁）１．５％、ＫＨ↓［２］ＰＯ↓［４］０．２％、ＭｇＳＯ↓［４］０．１５％，种液培养基二的成分为（ｗ／ｖ）：小麦粉０．７％、蔗糖０．７％、酵母膏０．２８％、麸皮（煮汁）１．０％、ＫＨ↓［２］］ＰＯ↓［４］０．２％、ＭｇＳＯ↓［４］０．１５％，ｐＨ值灭菌前均自然，１２１℃灭菌３０ｍｉｎ；１０ｍ↑［３］发酵罐发酵培养：将经过扩培的发酵液按１∶１０的比例接种于装有７ｍ３发酵培养基的１０ｍ↑［３］搅拌釜式发酵罐中，２８℃恒温发酵１２０ｈ后结束发酵；其中，搅拌转速为１２０ｒ／ｍｉｎ、空气流量为８４０ｍ↑［３］／ｈ，发酵培养基的成分为（ｗ／ｖ）：小麦粉０．５％、蔗糖０．５％、酵母膏０．２％、麸皮（煮汁）０．７％、ＫＨ↓［２］ＰＯ↓［４］０．２％、ＭｇＳＯ↓［４］０．１５％，ｐＨ值灭菌前自然，１２１℃灭菌３０ｍｉｎ。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈恒雷，林增祥，吕长武，陈小龙，
申请(专利权)人：陈恒雷，林增祥，吕长武，
类型：发明
国别省市：65[中国|新疆]