功能酵素的研究进展

酵素是一种通过微生物发酵动、植物或菌类而成的功能型发酵产品。当前,市场上的酵素产品质量较差,需要从各方面深入研究酵素的发酵规律和工艺。本文就酵素发酵菌种的分离、酵素在发酵过程中微生物的变化、酵素的发酵工艺和发酵机制、酵素产品的功能、安全性及质量规范等方面展开了综述,为研发酵素产品提供一定的理论支撑和实践经验。     

香菇摇瓶补料分批发酵的研究

以菌丝球数量、菌丝球大小、菌丝体生物量及胞内多糖含量为评价指标,筛选香菇发酵的液体种子培养基和发酵培养基,考察了不同补糖方式对香菇摇瓶补料分批发酵的影响。结果表明,适合香菇发酵的液体种子培养基和发酵培养基(g·L-1)为:葡萄糖10,酵母浸粉20,玉米粉15,磷酸二氢钾0.3,硫酸镁0.15,维生素B10.02。在香菇摇瓶补料分批发酵的第6d和第9d分别补加0.25%葡萄糖,香菇菌丝体生物量达到约847mg·(100mL)-1,胞内多糖含量达到约173mg·(100mL)-1,较不加糖时分别增加了约21.79%和34.29%。补料分批发酵能够提高香菇菌丝体生物量和胞内多糖含量,为香菇多糖大规模工业化生产奠定了基础。     

香菇多糖纯化前后结构和生物活性的比较

为了比较香菇多糖纯化前后的结构特性和生物活性。分别对香菇粗多糖样品(命名为L0)及其纯化后的3个多糖组分(依次命名L1、L2和L3)进行结构特性(紫外光谱,红外光谱,扫描电镜,粘均相对分子质量,刚果红络合物)和生物活性(抗氧化活性和抑菌活性)的测定。紫外光谱结果显示纯化后多糖组分基本不含有核酸和蛋白质;红外光谱结果表明多糖纯化前后均有显著的多糖特征吸收峰和β-糖苷键,其中L1与L0的结构更相似,吸收峰更明显;扫描电镜结果显示,纯化前后组分有一定的差异,其中L2和L3表面结构呈现出碎屑状堆积,而L1呈现出有一定凸起和褶皱的块状;刚果红络合物结果表明,L0和L1中含有三螺旋结构;L0、L1、L2和L3的粘均相对分子质量分别为2.19×105、8.34×104、4.40×104、3.66×104。抗氧化实验表明,L0具有更好的抗氧化效果;对金黄色葡萄球菌抑菌圈的测定发现L1具有更好的抑菌效果。实验结果表明,纯化前后香菇多糖在结构和活性上均有一定的差异,为活性多糖组分的制备和利用提供了一定的依据。     

不同生育期香菇多糖、蛋白质积累规律及多糖抗氧化活性研究

为了探索不同生育期香菇多糖、蛋白质积累规律及多糖抗氧化活性的差异,首先对三潮香菇不同生育期总糖、多糖和蛋白质含量进行测定,然后对第一潮香菇不同生育期多糖提取液使用20%、50%、70%乙醇终浓度进行分级醇沉,得到12个组分粗多糖样品(依次命名L1P20,L1P50,L1P70,……,L4P50,L4P70),比较12个粗多糖组分得率、多糖和β-葡聚糖含量及抗氧化活性。结果表明,第一潮香菇各时期总糖和多糖含量均高于第二潮和第三潮,蛋白质和总糖含量在第一潮L3达到最大,分别为13.13%和45.33%,而多糖含量在第一潮L4达到最大8.24%;12个粗多糖组分得率、多糖和β-葡聚糖的含量有一定差异,P20组分得率最高,但是多糖和β-葡聚糖含量明显低于其他2个组分。抗氧化活性方面,12个粗多糖组分均表现出抗氧化活性,在未成熟时期整体抗氧化活性最强,其中P20组分具有最强的抗氧化活性。实验结果为香菇适宜采摘时期以及香菇多糖活性最优组分的制备提供一定的理论依据。     

富硒香菇多糖发酵工艺的优化及其抗氧化活性

本试验利用香菇作为载体,Na₂SeO₃为添加的硒源,优化富硒香菇多糖的发酵条件并研究其抗氧化活性。采用单因素试验考察了培养基pH、硒灭菌方式、硒添加时间、硒添加量和发酵时间对富硒香菇多糖的影响,并通过 Box-Benhnken实验设计和响应面分析法确定最优发酵条件。在优化条件下得到富硒香菇多糖,并利用DPPH自由基清除能力研究其抗氧活性。结果表明:当培养基pH调至4.16,发酵至第162 h时,向发酵液中添加7.97 mg/L过滤除菌的Na₂SeO₃溶液,发酵11 d,富硒香菇胞内多糖提取量可达到71.54 mg/100 mL;当培养基pH调至4.01,发酵至第191.5 h时,向培养基中添加6.68 mg/L过滤除菌的Na₂SeO₃溶液,发酵11 d,富硒香菇胞外多糖提取量可达到853.96 mg/100 mL。DPPH自由基清除实验结果表明,抗氧化活性大小依次为富硒香菇胞内多糖 > 香菇胞内多糖 > 富硒香菇胞外多糖 > 香菇胞外多糖。硒的添加不仅促进香菇菌丝的生长及多糖的累积,同时也提高了其抗氧化活性,对DPPH有较好的清除作用。