外源物質(zhì)對(duì)靈芝液體發(fā)酵的影響

任奕

摘要：在收集國(guó)內(nèi)外源物質(zhì)對(duì)靈芝液體發(fā)酵的影響文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，綜述外源物質(zhì)（中藥材、稀土元素、茉莉酸、木質(zhì)素、油酸、真菌激發(fā)因子和金屬元素）對(duì)靈芝液體發(fā)酵的影響，旨在為進(jìn)一步開展靈芝液體發(fā)酵相關(guān)研究提供參考。

關(guān)鍵詞：外源物質(zhì);靈芝;液體發(fā)酵;影響

中圖分類號(hào)：R284.2? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1674-1161（2018）05-0074-02

靈芝是我國(guó)傳統(tǒng)的藥食兼用大型真菌，其孢子、菌絲和子實(shí)體均可利用，具有祛病延年、滋補(bǔ)強(qiáng)壯的作用?，F(xiàn)代研究表明，靈芝多糖、靈芝三萜和靈芝酸是靈芝的主要生物活性成分，具有抗腫瘤、抗病毒、抗衰老、抗氧化等功效。在靈芝液體發(fā)酵生產(chǎn)過程中，選擇適當(dāng)?shù)耐庠次镔|(zhì)添加到靈芝深層發(fā)酵基質(zhì)中，可以使靈芝多糖、三萜類、靈芝酸等生物活性成分增加。近年來，國(guó)內(nèi)外在靈芝液體發(fā)酵中添加外源物質(zhì)方面進(jìn)行了大量研究。在查閱收集文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，綜述外源物質(zhì)添加對(duì)靈芝液體發(fā)酵的影響，旨在為靈芝液體發(fā)酵培養(yǎng)提供參考。

1 外源中藥材對(duì)靈芝液體發(fā)酵的影響

中藥中含有纖維、糖類、生物堿等多種成分，有些成分可促進(jìn)靈芝生長(zhǎng)及活性物質(zhì)增加。因此，在靈芝液體發(fā)酵過程中添加適量的中藥（如當(dāng)歸、黨參、甘草、鐵皮石斛等），可促進(jìn)靈芝品質(zhì)和產(chǎn)量提高。

趙小瑞等人以當(dāng)歸、黨參、甘草、黃芪4種甘肅道地藥材提取物作為激發(fā)子，采用振蕩—靜置兩段培養(yǎng)法研究其對(duì)靈芝液態(tài)發(fā)酵過程中細(xì)胞生長(zhǎng)及產(chǎn)靈芝三萜的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：1） 最優(yōu)兩段發(fā)酵條件為發(fā)酵液C/N為4∶1，振蕩—靜置轉(zhuǎn)換時(shí)間為第3天，裝液量50 mL/250 mL。2） 在該條件下，當(dāng)歸、黨參、甘草、黃芪提取物均能顯著促進(jìn)靈芝細(xì)胞生長(zhǎng)及靈芝三萜產(chǎn)生，但四者的有效作用濃度范圍不同，當(dāng)歸、黨參醇提物的質(zhì)量濃度為20～80 g/L，甘草、黃芪水提物的質(zhì)量濃度在5～15 g/L時(shí)，促進(jìn)作用良好。3） 最佳添加時(shí)間分別為當(dāng)歸第2天，黨參、甘草和黃芪第3天。4） 發(fā)酵罐驗(yàn)證試驗(yàn)表明，4種中草藥提取物是有效的激發(fā)子，可促進(jìn)靈芝發(fā)酵三萜產(chǎn)量提高，尤其是當(dāng)歸添加量為60 g/L時(shí)，胞外三萜產(chǎn)量可達(dá)964.63 mg/L。

鄭浩然等人研究鐵皮石斛對(duì)靈芝生長(zhǎng)及胞外多糖分泌的影響，并分析靈芝多糖組分的變化。研究數(shù)據(jù)表明：鐵皮石斛可促進(jìn)靈芝胞外多糖的合成，其添加量為10 g/L時(shí)效果最佳。

2 外源木質(zhì)素對(duì)靈芝液體發(fā)酵的影響

靈芝栽培常以木質(zhì)素含量較高的木材為主，且靈芝生長(zhǎng)過程中主要降解基質(zhì)中的木質(zhì)素。

裴海生通過在靈芝培養(yǎng)基中添加纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，考察外源木質(zhì)纖維素對(duì)靈芝菌體生長(zhǎng)的影響。研究結(jié)果確定木質(zhì)素能夠促進(jìn)靈芝菌絲體生長(zhǎng);進(jìn)一步考察添加不同濃度木質(zhì)素靈芝菌絲體生長(zhǎng)情況和靈芝產(chǎn)多糖、三萜變化規(guī)律，確定當(dāng)木質(zhì)素添加量為1.0%時(shí)，靈芝菌絲體生長(zhǎng)情況最好，生物量比對(duì)照提高56%，同時(shí)靈芝胞外多糖、胞內(nèi)多糖和靈芝胞外三萜、胞內(nèi)三萜的合成均有明顯提高，其中胞內(nèi)多糖提高43%;4種靈芝菌株發(fā)酵產(chǎn)生的多糖、三萜結(jié)果對(duì)比分析表明，1.0%木質(zhì)素能提高不同菌株發(fā)酵的多糖、三萜含量。

3 外源油酸對(duì)靈芝液體發(fā)酵的影響

油酸作為一種單不飽和脂肪酸，廣泛存在于動(dòng)植物體內(nèi)，可以誘導(dǎo)靈芝三萜合成，且價(jià)格低廉。

孫冰沁等人優(yōu)化油酸促進(jìn)靈芝菌絲體高產(chǎn)靈芝三萜發(fā)酵的條件，以提高靈芝三萜的產(chǎn)量。通過對(duì)碳源、氮源等開展單因素篩選，利用CCD試驗(yàn)優(yōu)化培養(yǎng)基和發(fā)酵條件。試驗(yàn)結(jié)果表明：培養(yǎng)基成分為可溶性淀粉3.40%，魚蛋白胨0.72%，KH2PO4 0.30%，MgSO4 0.15%，VB1 0.005%（m/v），pH 5.5;在發(fā)酵培養(yǎng)初期

（0 d）加油酸4.38%（v/v），裝液量100 mL，接種量10%（v/v）條件下，發(fā)酵9 d的胞內(nèi)三萜產(chǎn)量達(dá)282.67±3.77 mg/100 mL。

4 外源真菌激發(fā)因子對(duì)靈芝液體發(fā)酵的影響

真菌激發(fā)因子是來源于真菌的一種特定化學(xué)信號(hào)物質(zhì)，其通過誘導(dǎo)植物培養(yǎng)細(xì)胞來促使細(xì)胞快速、大量合成目的次生代謝物質(zhì)。

高興喜等人以3種食用菌病原真菌（木素木霉、蘑菇輪枝孢和頂頭孢）為激發(fā)因子菌株，以不同濃度和不同時(shí)間添加到靈芝發(fā)酵培養(yǎng)基中，考察其對(duì)靈芝多糖和三萜類物質(zhì)積累的影響。其中，頂頭孢對(duì)靈芝多糖和三萜類物質(zhì)積累的誘導(dǎo)作用最好，分別比照組提高6.1倍和5.2倍，最佳作用濃度均為120 μg/mL，最佳加入時(shí)間為靈芝發(fā)酵培養(yǎng)的中期（3 d）和初期（0 d）;木素木霉激發(fā)子對(duì)靈芝多糖和三萜類物質(zhì)積累的誘導(dǎo)作用次之，其產(chǎn)量分別是對(duì)照組的2.7倍和4.0倍，最佳作用濃度為80 μg/mL，最佳加入時(shí)間均為靈芝發(fā)酵培養(yǎng)的后期（5 d）;蘑菇輪枝孢激發(fā)子的作用效果最弱的。此外，3種真菌激發(fā)子對(duì)靈芝生物量的積累具有積極影響，在靈芝發(fā)酵培養(yǎng)初期加入80 μg/mL的木素木霉，可以使生物量的積累增加2.3倍?？傮w來說，真菌激發(fā)子的種類、濃度和添加時(shí)間不同，對(duì)靈芝多糖和三萜類物質(zhì)積累的影響也不同。

5 外源稀土元素對(duì)靈芝液體發(fā)酵的影響

稀土元素具有廣泛的生物學(xué)功能，能夠促進(jìn)植物生長(zhǎng)和細(xì)胞次生代謝產(chǎn)物合成。在靈芝培養(yǎng)料中添加稀土微肥，能顯著提高靈芝的產(chǎn)量與品質(zhì)。

姚強(qiáng)等人研究鑭（La）、鈰（Ce）、釹（Nd）、鐠（Pr）、鉺（Er）5種稀土元素對(duì)靈芝多糖產(chǎn)量和靈芝三萜類物質(zhì)的影響。結(jié)果表明：適宜濃度的稀土元素對(duì)靈芝多糖和靈芝三萜的產(chǎn)量均有一定程度的促進(jìn)作用。其中，鐠對(duì)靈芝胞內(nèi)多糖、胞外多糖和胞內(nèi)三萜的生產(chǎn)促進(jìn)作用最明顯，其濃度為0.010，0.001，0.100 mmol/L時(shí)，三者產(chǎn)量均達(dá)到最高，分別為772.56，452.76，

398.49 mg/L，是對(duì)照的4.67，3.05，1.91倍;而0.001 mmol/L的鑭對(duì)胞外三萜誘導(dǎo)效果最好，產(chǎn)量可達(dá)610.08 mg/L，是對(duì)照的2.03倍?？梢?，稀土元素可促進(jìn)靈芝多糖和靈芝三萜的產(chǎn)生。

6 外源茉莉酸對(duì)靈芝液體發(fā)酵的影響

茉莉酸甲酯作為一種信號(hào)分子，可以誘導(dǎo)許多植物的生理反應(yīng)。在真菌培養(yǎng)中，茉莉酸甲酯除調(diào)節(jié)隱球菌和青霉菌生長(zhǎng)外，還參與大型真菌靈芝中的三萜類合成代謝途徑的調(diào)控。

辛燕花等人研究外源茉莉酸甲酯對(duì)靈芝多糖及靈芝酸含量的影響，對(duì)添加不同濃度茉莉酸甲酯的培養(yǎng)基中的靈芝進(jìn)行誘導(dǎo)培養(yǎng)。在發(fā)酵培養(yǎng)的第4天，茉莉酸甲酯的濃度為50 μmol/L時(shí)，菌絲體中的靈芝多糖含量為398.98 mg/g，是對(duì)照的1.83倍;菌液中的靈芝多糖含量為4.20 g/L，是對(duì)照的1.56倍。當(dāng)茉莉酸甲酯的濃度為100 μmol/L時(shí)，靈芝菌絲體及菌液中的靈芝酸含量最多，靈芝菌絲體中靈芝酸為50.02 mg/g、是對(duì)照的1.93倍，菌液中的靈芝酸含量為7.10 mg/L、是對(duì)照的2.21倍。說明外源茉莉酸甲酯能夠促進(jìn)靈芝多糖和靈芝酸的合成。

7 外源金屬元素對(duì)靈芝液體發(fā)酵的影響

靈芝具有富集金屬元素的特性，可將無機(jī)態(tài)的鈣、鐵等營(yíng)養(yǎng)元素轉(zhuǎn)化成有機(jī)態(tài)，但不同的靈芝耐金屬元素的特性不同。

蔡愛群等人探討鈣、鐵、錳離子對(duì)赤芝（Ganoderma lucidum）和松杉靈芝（G.tsugae）液體培養(yǎng)下菌絲體生物量的影響。結(jié)果表明：在200～1 200 mg/L范圍內(nèi)，赤芝生物量隨Ca濃度增加而逐漸減少，而松杉靈芝在Ca濃度為200 mg/mL時(shí)生物量最高，在600～1 200 mg/mL范圍內(nèi)低于不添加Ca的處理;Fe濃度為200～600 mg/L及200～800 mg/L時(shí)，赤芝和松杉靈芝的生物量高于不添加的處理，但當(dāng)濃度超過相應(yīng)范圍時(shí)，這兩種靈芝的生物量顯著降低;Mn濃度為200或400 mg/L時(shí)，兩種靈芝的生物量均較高，當(dāng)濃度超過800 mg/L時(shí)低于不添加的處理。

8 結(jié)語

諸多試驗(yàn)研究表明，在靈芝液體發(fā)酵過程中添加外源物質(zhì)（中藥材、稀土元素、茉莉酸、木質(zhì)素、油酸、真菌激發(fā)因子和金屬元素等），對(duì)靈芝三萜類化合物、靈芝多糖和靈芝酸的合成及產(chǎn)量具有一定影響。

參考文獻(xiàn)

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Effects of Allogenic Material on Liquid Fermentation of Lucid Ganoderma

REN Yi

（Benxi Chemical Industry School， Benxi Liaoning 117004， China）

Abstract： On the basis of collecting literature on the effect of allogenic meterial on the liquid fermentation of lucid ganoderma， this paper summarizes the effect of allogenic material （Chinese medicinal materials， rare earth elements， jasmonic acid， lignin， oleic acid， fungal activating factors and metal elements） on the liquid fermentation of lucid ganoderma， in order to provide references for further studies on the liquid fermentation of lucid ganoderma.

Key words： allogenic meterial; lucid ganoderma; liquid fermentation; impact