灵芝发酵技术进展24页PPT
- 格式:ppt
- 大小:2.00 MB
- 文档页数:24
灵芝液体深层发酵技术研究进展作者:屈直谢晴宜马海霞来源:《热带农业科学》2014年第02期摘要灵芝是我国著名的药食兼用大型真菌。
对近年来灵芝液体深层发酵技术在菌种选育、培养基优化以及发酵参数选择等方面的研究进展进行总结阐述。
关键词灵芝;液体深层发酵技术;研究进展分类号 Q939.97Recent Advances in Liquid Submerged Fermentation Technology ofGanoderma lucidumQU Zhi XIE Qingyi MA Haixia(Institute of Tropical Bioscience and Biotechnology, CATAS, Hainan 571101, China)Abstract Ganoderma lucidum is famous for the medicinal fungi and new food resources. The recent advances in research on the stain improvement, medium optimization and the fermentation parameters selection were briefly introduced, as well as the prospect for the development of liquid submerged fermentation technology of Ganoderma lucidum.Keywords Ganoderma lucidum ; liquid submerged fermentation ; research progress灵芝(Ganoderma lucidum),俗称赤芝、红芝、木灵芝,古称瑞草,是我国著名的药食兼用大型真菌,其孢子、菌丝和子实体均可利用,药用历史悠久,古典医书对灵芝的药用功效均有记载,认为灵芝是祛病延年、滋补强壮、扶正固本、有利于机体保持或恢复稳态的珍贵药品,可用于多种疾病的治疗[1]。
灵芝的液体发酵与菌种制作灵芝的液体发酵与菌种制作来源:吉林省食药用菌信息网 | 发布时间:2014-4-29 |1、灵芝液体发酵培养又叫液体深层培养就是将灵芝菌接种在液体培养基中给以充足的无菌空气、保持一定的温度使之生长液体发酵菌丝生长快完成一个生产周期只要1823天左右发酵罐周期只需46天。
发酵产物有菌丝体和发酵液。
发酵液中有大量的灵芝菌丝分泌物菌丝体和发酵液二者都有药用价值。
液体深层发酵培养的过程如下斜面试管菌种→摇瓶通气培养→种子罐培养→发酵罐培养→发酵产物收集。
灵芝液体发酵培养菌丝生长快一般在45天就可完成一次发酵。
液体发酵时由於所用培养原料都为速效养分又不断搅拌所以一旦感染杂菌就会马上大量繁殖从而造成发酵失败所以无菌操作要求特别严格。
要在无菌状态下,液体深层培养对培养基要求:1. 液体发酵培养需要速效的配伍培养基适当的pH、温度和通风条件。
2. 液体深层发酵培养需要碳源养分、氮源养分和微量元素养分。
3. 灵芝深层发酵所需要的碳源养分有葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉等其中最好利用的是葡萄糖。
4. 葡萄糖、麦芽糖、蔗糖是小分子糖培养基中用量过高时会使渗透压提高从而会使菌丝内的水分外渗造成生理缺水而生长不出或不能生长。
5. 淀粉是一种大分子的物质在水溶液不易形成高渗现象所以用玉米粉或淀粉做碳源养分时淀粉用量可提高可达到56左右。
6. 氮源是构成细胞的主要物质液体发酵通常用的氮源物资有玉米浆、玉米粉、鱼粉、蚕蛹粉、酵粉等。
7. 灵芝深层培养需要的金属元素主要是P、K、Mg、Ca、Zn、S等元素的无机盐其中对P、K、Mg的需要量最多。
8. 除P元素外灵芝对这些金属元素的要求只要培养基总量的百万分之几即可。
由於需要量甚微一般天然培养基中所含有的微量元素已足够其生长之用。
灵芝深层发酵对酸碱度的要求:1. 灵芝液体深层发酵最适宜的酸碱度为pH4.56过酸过碱对菌丝生长都不利pH值过低菌丝粗菌丝短生长慢pH值过高菌丝细弱菌丝可用率低。
灵芝,自古以来就被誉为“仙草”,具有极高的药用价值和营养价值。
灵芝发酵工艺是现代生物技术在灵芝领域的重要应用之一,通过科学合理的发酵过程,可以有效提高灵芝的活性成分含量,改善其药理作用,从而更好地发挥灵芝的功效。
本文将详细介绍灵芝发酵工艺流程的各个环节,包括菌种选育、培养基制备、发酵条件控制、产物提取与纯化等。
一、菌种选育菌种选育是灵芝发酵工艺的基础和关键环节。
优质的菌种具有生长快、产孢多、活性成分含量高等特点,能够为后续的发酵生产提供良好的基础。
目前,常用的灵芝菌种选育方法主要包括自然选育、诱变选育和杂交选育等。
自然选育是指从自然界中分离筛选出具有优良特性的灵芝菌株。
通过采集灵芝的子实体、孢子或土壤等样本,在特定的培养基上进行培养和筛选,从中选诞辰长良好、形态特征符合要求的菌株。
自然选育虽然简单易行,但效率较低,且难以获得具有突破性的优良菌株。
诱变选育是利用物理、化学或生物等因素对灵芝菌种进行诱变处理,使其发生基因突变或染色体畸变,从而产生具有新特性的菌株。
常用的诱变方法包括紫外线照射、射线辐射、化学诱变剂处理等。
诱变选育可以在较短时间内获得大量变异菌株,提高筛选优良菌株的效率,但诱变产生的变异具有随机性,需要进行大量的筛选和鉴定工作。
杂交选育是将两个不同来源的灵芝菌株通过有性杂交的方式进行基因重组,获得具有优良性状的杂交菌株。
杂交选育可以综合两个亲本菌株的优点,克服其各自的缺点,获得具有更强适应性和更高活性的菌株。
但杂交选育技术难度较大,需要对杂交过程进行严格的控制和管理。
在菌种选育过程中,还需要对筛选出的菌株进行性能测试和鉴定,包括菌株的生长特性、产孢能力、活性成分含量、稳定性等方面的测定。
只有经过严格筛选和鉴定的优良菌株才能用于后续的发酵生产。
二、培养基制备培养基的质量对灵芝的生长和发酵产物的形成具有重要影响。
合理的培养基配方能够提供灵芝生长所需的营养物质,促进其快速生长和代谢活动,同时有利于活性成分的积累。
灵芝液体发酵研究进展摘要灵芝由于具有许多重要的生物活性,而受到人们的关注,与传统的固体发酵相比,灵芝液体发酵技术具有生产周期短,品质稳定,产量高,易于控制等优点[1,2]。
当然,为了进一步优化灵芝液体发酵,研究人员从发酵液,发酵条件和发酵菌种的选育方面入手,取得了很大的进展。
本文主要对这些方面的研究进行综述。
关键词灵芝;(深层)液体发酵;优化灵芝自古以来就是我国名贵药用真菌,研究发现灵芝菌丝体中含有大量生物活性物质,如三萜、生物碱、有机锗及腺苷类[3]等;近代医学研究也表明灵芝具有增强免疫,促进新陈代谢,抗肿瘤,延缓衰老等作用[2,4]。
鉴于灵芝的多种重要的生物活性,目前市面上已出现名目繁多的灵芝产品,然而无论从产品种类还是科技含量上来看,均迫切需要进一步深化灵芝产业的开发及应用研究[3]。
然而,目前栽培灵芝所用的菌种基本为固体菌种,这样就大大延长了灵芝的生产周期,降低了灵芝的生产效率[5],难以充分满足灵芝产品开发的需要。
而利用现代生物技术通过液体发酵生产灵芝菌丝体,菌丝增殖速度快,生产周期短,不受季节的影响,生产效率高,可实现灵芝的工业化生产[1,2]。
本文对近5年来灵芝发酵条件的探索及发酵优化等方面的研究进展加以综述。
若要实现灵芝的发酵生产,首先就得对其发酵的工艺条件进行探索[6,7],包括发酵培养基组成及其条件,菌种的选择,发酵液的量,接种量,发酵温度等等。
当然,有许多研究工作者对这方面进行了研究,也取得了不小的进展,首先从培养基的组成及发酵条件方面加以说明。
培养灵芝的发酵培养基及其发酵条件,研究进展如下[8]:1、发酵培养基组分碳源:一般认为单糖,如葡萄糖,对菌丝生长和多糖生成最为有利。
此外,使用复合碳源对提高发酵灵芝多糖和灵芝酸的产量有利,但其机制尚不十分明确,可能与复合碳源含有维生素或促生长因子有关。
氮源:因灵芝对有机氮源利用比无机氮源迅速,且有益于高产,灵芝发酵大都采用有机氮源。
靈芝的液體發酵與菌種製作靈芝液體發酵培養又叫液體深層培養,就是將靈芝菌接種在液體培養基中。
給以充足的無菌空氣、保持一定的溫度使之生長,液體發酵菌絲生長快,完成一個生產周期只要18~23天左右,發酵罐周期只需4~6天。
發酵產物有菌絲體和發酵液。
發酵液中有大量的靈芝菌絲分泌物,菌絲體和發酵液二者都有藥用價值。
液體深層發酵培養的過程如下:斜面試管菌種→搖瓶通氣培養→種子罐培養→發酵罐培養→發酵產物收集。
靈芝液體發酵培養,菌絲生長快,一般在4~5天就可完成一次發酵。
液體發酵時由於所用培養原料都為速效養分,又不斷攪拌,所以一旦感染雜菌,就會馬上大量繁殖,從而造成發酵失敗,所以無菌操作要求特別嚴格。
(要在無菌狀態下)自然pH每100L菌種發酵灌培養液〈基〉60~65L。
玉米粉處理和搖瓶培養方法相同。
培養條件如下:接種量10~15%,攪拌速度220r/分,通氣量l:1.05~1.1〈v/v/分〉。
缸壓0.4~0.5公斤/平方公分、溫度26~28℃,培養時間72~84hr。
菌種發酵灌有一級和二級之分,一級菌種發酵灌60~100L,二級菌種發酵灌500L,二級菌種發酵灌接種量10~14%,發酵條件與一級菌種發酵灌同,培養時間70~72hr。
(6)菌種發酵質量標準與搖瓶培養相同a.發酵灌培養發酵灌培養,目的是為了獲得盡可能多的靈芝菌絲體及代謝產物,培養時間短。
發酵灌培養時接種量5~12%,發酵灌體積大,一般應達15KL以上,人的發酵灌可達20~30KL,發酵時間72hr左右。
培養基:蔗糖4~5%,玉米粉2~3%,酵母粉0.2%,磷酸二氫鉀0.1%,硫酸鎂0.075%,豆油適量。
滅菌前pH6.5左右。
發酵條件與種子培養相同。
放灌標準菌絲無明顯芽頭和鎖狀聯合,菌絲變細,菌絲原生質聚集,少數菌絲已開始自溶,菌絲含量應達培養基重量15~32%,pH3~3.5。
b.發酵過程靈芝菌絲形態變化靈芝發酵過程每8~12hr應取少量發酵液觀察,最初階段菌絲細胞內原生質著生較深,以後逐漸變淺,原生質從分佈均勻到凝聚,從開始有明顯鎖狀聯合到後期菌絲鎖狀聯合不明顯,後期部分菌絲出現自溶。