利用誘變灰樹(shù)花菌株生產(chǎn)灰樹(shù)花菌絲體原料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]
本發(fā)明涉及食品微生物應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種使用誘變獲得的灰樹(shù)花新菌株生產(chǎn)灰樹(shù)花菌絲體原料的方法，在該方法中新菌株在添加了半胱氨酸鹽酸鹽、葉綠素銅鈉鹽的液態(tài)的米糠麩皮全料新培養(yǎng)基中進(jìn)行發(fā)酵得到菌絲體。
【背景技術(shù)】
[0002]
藥食兩用真菌在中國(guó)有著悠久的使用歷史和廣泛的使用人群?，F(xiàn)代科學(xué)揭示，現(xiàn)在常用的藥食兩用真菌如靈芝、猴頭菌、冬蟲(chóng)夏草、灰樹(shù)花等的菌絲體、子實(shí)體或孢子中能產(chǎn)生諸如氨基酸、蛋白質(zhì)、維生素、多糖、核苷類、黃酮類及抗生素等多種活性成分或富集多種微量元素如砸、鋅等，具有提高人體免疫力、抗腫瘤、增強(qiáng)肝臟功能、抗氧化等多種功效。正因?yàn)槿绱耍瑖?guó)際國(guó)內(nèi)研究和開(kāi)發(fā)藥食兩用真菌的熱情方興未艾，在醫(yī)藥領(lǐng)域、食品領(lǐng)域、中醫(yī)保健領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域都有許多研究者和開(kāi)發(fā)者，獲得眾多的研究成果或產(chǎn)品。就珍稀食用菌用于食品而言，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)已有食用菌保健食品如靈芝膠囊、灰樹(shù)花膠囊及靈芝膠囊等在熱銷，它們的經(jīng)濟(jì)價(jià)值很高。餅干中添加猴頭菇則制成了猴頭菇餅干，已經(jīng)成為普通食品在國(guó)內(nèi)超市進(jìn)行銷售。國(guó)際上新西蘭、日本、美國(guó)、韓國(guó)等均產(chǎn)有類似的食用菌保健備口章口良叩廣叩O
[0003]就灰樹(shù)花而言，針對(duì)其的研究表明:灰樹(shù)花具有較好的調(diào)節(jié)免疫力、輔助抗腫瘤治療、治療肝炎、降血脂、抗艾滋病毒、延緩衰老功能等功效(參考文獻(xiàn):①陳石良，藥用真菌灰樹(shù)花深層發(fā)酵技術(shù)及其抗腫瘤多糖的研究[D]，江南大學(xué)，2000;②崔鳳杰，灰樹(shù)花深層發(fā)酵條件優(yōu)化及其菌絲體抗腫瘤糖肽的研究[D]，江南大學(xué)，2006;③李小定，灰樹(shù)花多糖的結(jié)構(gòu)及其生物活性[D]，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2002;④雷萍，灰樹(shù)花提取物對(duì)脾虛小鼠免疫功能的影響及作用機(jī)制研究[D]，遼寧中醫(yī)藥大學(xué)，2011;⑤Nanba H.,Maitake mushroom immunetherapy to prevent from cancergrowth and metastasis [J],Explore 1995,6(1):74-78;⑥Kubo K., Nanba H.，Ant1-hyperliposis effect of Maitake fruit body(Grifola frondosa) [J],B1logical & Pharmaceutical Bulletin， 1997， 20(7):781-785.)o
[0004]灰樹(shù)花是一種珍稀食用菌，在中國(guó)的浙江、河北、福建、四川等地有栽培，日本也有栽培。其子實(shí)體香氣濃、營(yíng)養(yǎng)豐富?；覙?shù)花含蛋白、氨基酸、脂肪、粗纖維、碳水化合物、微量元素等，具有多種生理活性功能。現(xiàn)在灰樹(shù)花的獲取方式主要是人工栽培，以子實(shí)體或孢子粉入藥，但人工栽培灰樹(shù)花周期長(zhǎng)、生產(chǎn)效率不高、勞動(dòng)強(qiáng)度大，受季節(jié)、環(huán)境等限制，易遭病蟲(chóng)害，質(zhì)量與產(chǎn)量不穩(wěn)定。食用菌液體深層發(fā)酵技術(shù)，可克服傳統(tǒng)的子實(shí)體栽培的不足，采用液態(tài)或固態(tài)發(fā)酵的方法生產(chǎn)灰樹(shù)花菌絲體并加以深加工應(yīng)用符合創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的發(fā)展思路，具有良好的前景。對(duì)灰樹(shù)花菌絲體的研究和開(kāi)發(fā)取得的進(jìn)步都將進(jìn)一步推動(dòng)灰樹(shù)花的應(yīng)用，帶來(lái)實(shí)際的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。正因?yàn)槿绱耍庞斜匾芯啃碌幕覙?shù)花菌絲體及其深加工產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，例如考慮將一些低端農(nóng)產(chǎn)品加工副產(chǎn)品原料如米糠、麩皮高效轉(zhuǎn)化為高價(jià)值的灰樹(shù)花菌絲原料，可望降低灰樹(shù)花菌粉原料的生產(chǎn)成本從而降低終產(chǎn)品灰樹(shù)花類保健食品的價(jià)格，讓普通人都能消費(fèi)得起，促進(jìn)大眾健康，這也是本發(fā)明專利關(guān)注點(diǎn)之一。
[0005]中國(guó)是水稻和小麥的生產(chǎn)大國(guó)，米糠和麩皮資源豐富。米糠和麩皮作為稻谷或小麥加工的副產(chǎn)物，營(yíng)養(yǎng)成分豐富，價(jià)格低廉。米糠中含有豐富優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)、活性多糖、脂肪和生育三烯酚、生育酚等生理功能顯著的活性物質(zhì)，麩皮富含脂肪、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、維生素和纖維素等營(yíng)養(yǎng)成分，其中纖維素的含量可達(dá)麩皮總量的18%以上，所以，米糠和麩皮能為灰樹(shù)花生長(zhǎng)提供充足的碳源、氮源、維生素和礦物質(zhì)。在灰樹(shù)花纖維素酶及其它酶系的作用下，灰樹(shù)花可將米糠和麩皮轉(zhuǎn)化成所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行生長(zhǎng)代謝，合成灰樹(shù)花菌絲體和腺苷類功能性物質(zhì)。因此，運(yùn)用農(nóng)副產(chǎn)品米糠、麩皮作為全部的碳源和氮源，進(jìn)行灰樹(shù)花液體發(fā)酵生長(zhǎng)灰樹(shù)花類保健食品原料，具有技術(shù)可行性，并可帶來(lái)較好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
[0006]多數(shù)食用菌粉液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)方法采用葡萄糖、糧食類原料如淀粉、馬鈴薯或黃豆粉等作為培養(yǎng)基，即使用到農(nóng)副產(chǎn)品如米糠、麩皮等，也是將其作為輔助成分加入。原始食用菌冬蟲(chóng)夏草、靈芝、灰樹(shù)花等菌株在不添加葡萄糖或其他糧食類原料的米糠麩皮全料液態(tài)培養(yǎng)基上生長(zhǎng)狀況并非為最好，加之米糠、麩皮原料中可能含有一些有害物質(zhì)如鉛、砷、黃曲霉毒素等可能會(huì)轉(zhuǎn)移到菌絲體中，為阻止這種轉(zhuǎn)移，故需要對(duì)此類菌的發(fā)酵米糠麩皮液態(tài)全料方法進(jìn)行創(chuàng)新研究。
[0007]本專利發(fā)明人劉偉民的研究小組十多年來(lái)對(duì)灰樹(shù)花、靈芝、冬蟲(chóng)夏草的液態(tài)發(fā)酵進(jìn)行了大量的研究，先后形成碩士論文和發(fā)明專利等多個(gè)成果。劉偉民指導(dǎo)的碩士論文有:
(I)楊鎖華，灰樹(shù)花發(fā)酵米糠制備多糖(2006年)；(2)顧慧敏，灰樹(shù)花在米糠培養(yǎng)基中液態(tài)培養(yǎng)產(chǎn)多糖和富集有機(jī)砸的研究(2009年)；(3)張建，物理法誘變灰樹(shù)花液體發(fā)酵米糠麩皮產(chǎn)多糖的研究(2010年)；(4 )郭春梅，灰樹(shù)花的菌種誘變、液體發(fā)酵米糠麩皮產(chǎn)多糖及富砸研究(2011年)；(5 )李亞楠，灰樹(shù)花菌種誘變及發(fā)酵和性能研究(2013年)；(6)劉麗麗，高值轉(zhuǎn)化米糠麩皮的靈芝液體發(fā)酵及菌種誘變(2012年)；(7)郭天龍，靈芝菌種誘變及液態(tài)發(fā)酵高值化轉(zhuǎn)化全米糠麩皮研究(2013年)；(8)陳靜，冬蟲(chóng)夏草液體發(fā)酵高值化利用米糠麩皮產(chǎn)多糖的研究(2014年)；(9)張笑飛，靈芝菌株(Ganoderma lucidum CFCC6043)液體發(fā)酵全米糠麩皮及多糖活性的研究(2014年)，等。劉偉民作為第一發(fā)明人的發(fā)明專利有:(I)使用米糠麩皮復(fù)合原料和灰樹(shù)花誘變菌株生產(chǎn)多糖的方法，20101010579048.4; (2)用于米糠和麩皮復(fù)合原料生產(chǎn)多糖的灰樹(shù)花菌株，201010579078.5; (3)用于發(fā)酵米糠和麩皮提取液生產(chǎn)灰樹(shù)花多糖的菌株，201110150888.3; (4)用于米糠和麩皮全料液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)灰樹(shù)花多糖的菌株，201310274913.8; (5) —種靈芝誘變株液態(tài)發(fā)酵米糠麩皮全料生產(chǎn)多糖的方法，20 1310275061.4; (6)—種液態(tài)發(fā)酵米糠麩皮全料生產(chǎn)冬蟲(chóng)夏草多糖的方法，201310274914.2; (7)—種灰樹(shù)花誘變株液態(tài)發(fā)酵米糠麩皮全料生產(chǎn)多糖的方法，20131027491 1.9; (8)用于米糠和麩皮全料液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)靈芝多糖的菌株，201310274915.7，等。由以上描述可知，本專利發(fā)明人劉偉民一直圍繞利用米糠和麩皮高效高值化生產(chǎn)珍稀食用菌菌絲及其功效成分這一專題進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)發(fā)明創(chuàng)造的設(shè)想，所以能提出用誘變的灰樹(shù)花菌株進(jìn)行米糠麩皮全料液體發(fā)酵，高效高值化轉(zhuǎn)化米糠麩皮生產(chǎn)污染物含量合格的灰樹(shù)花菌絲體原料，并將此菌絲體原料用于進(jìn)一步深加工成保健食品。
[0008]正是由于在該領(lǐng)域深入的研究，以及后續(xù)的新研究所揭示的問(wèn)題，我們發(fā)現(xiàn)還需要對(duì)灰樹(shù)花發(fā)酵液態(tài)米糠麩皮全料進(jìn)行革新。之前我們的研究已經(jīng)達(dá)到的灰樹(shù)花發(fā)酵米糠和麩皮全料培養(yǎng)基的最大發(fā)酵濃度為米糠8.0 g/100 mL，麩皮8.0 g/100 mL，兩者之和為16.0 g/100 mL，灰樹(shù)花菌絲的干重濃度可達(dá)為6.4g/100mL培養(yǎng)基。我們的進(jìn)一步研究顯示出再次經(jīng)過(guò)誘變選擇的新灰樹(shù)花菌株發(fā)酵米糠和麩皮全料培養(yǎng)基的最大發(fā)酵濃度也可為米糠8.0 g/100 111]^，麩皮8.0 g/100 mL，兩者之和也可達(dá)到16.0 g/100 mL，所得到的純菌絲的干重濃度可達(dá)到7.9g/100mL培養(yǎng)基，同時(shí)還可得到較高濃度的發(fā)酵液中的胞外粗多糖產(chǎn)物。這說(shuō)明通過(guò)誘變選擇得到更高的菌絲產(chǎn)量和更多的胞外粗多糖的新灰樹(shù)花菌株，值得深入研究，是本發(fā)明專利需要解決的主要問(wèn)題之一。
[0009]本發(fā)明專利發(fā)明人劉偉民在多年的研究中逐漸認(rèn)識(shí)到米糠和麩皮全料作為發(fā)酵培養(yǎng)基還需要加以改造，以盡可能阻止原米糠和麩皮中的鉛、砷、汞、鎘等有害物質(zhì)轉(zhuǎn)移至菌絲中，這一問(wèn)題在本發(fā)明之前還未研究過(guò)。中國(guó)不同地區(qū)土地鉛、砷、汞的污染狀況不同，所產(chǎn)水稻和小麥所含的鉛、砷、汞量也不相同，為防止這些有害元素通過(guò)米糠和麩皮轉(zhuǎn)移到菌絲中，對(duì)所用米糠和麩皮應(yīng)進(jìn)行初步的檢驗(yàn)和處理，鉛、砷、汞限量在一定控制范圍之內(nèi)的米糠和麩皮才可以被用作發(fā)酵培養(yǎng)基。由于食用菌在發(fā)酵過(guò)程中可能富集一些有害元素，因此在設(shè)計(jì)培養(yǎng)基時(shí)應(yīng)考慮引入競(jìng)爭(zhēng)性抑制富集有害元素的食品添加劑，如半胱氨酸鹽酸鹽等，通過(guò)其巰基與鉛、砷、汞等元素的競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合降低有害元素進(jìn)入菌絲的機(jī)會(huì)，從而得到合格的菌絲。對(duì)有害元素鉛、砷、汞等的轉(zhuǎn)移控制為本發(fā)明專利需要解決的問(wèn)題之
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[0010]由于水稻和小麥在收割環(huán)節(jié)和貯藏環(huán)節(jié)有可能會(huì)發(fā)生霉變以及所加工的米糠和麩皮貯藏不當(dāng)，產(chǎn)生黃曲霉毒素，所以在使用米糠和麩皮時(shí)也應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)和處理，黃曲霉限量在一定控制范圍內(nèi)的米糠和麩皮才可以被用作發(fā)酵培養(yǎng)基。由于食用菌在發(fā)酵過(guò)程中可能將黃曲霉毒素轉(zhuǎn)移到菌絲中，因此在設(shè)計(jì)培養(yǎng)基時(shí)同樣應(yīng)考慮引入抑制黃曲霉毒素轉(zhuǎn)移的食品添加劑，如葉綠素銅鈉鹽等，以得到合格的菌絲。葉綠素銅鈉鹽對(duì)平面芳香致癌物有絡(luò)合作用，可抑制致癌物的活性，可降解致癌物質(zhì)，具有清除自由基和抗氧化作用。水稻和小麥在種植過(guò)程中會(huì)被使用農(nóng)藥，米糠和麩皮中的殘留農(nóng)藥同樣需要通過(guò)原料檢驗(yàn)和處理加以控制，食用菌在發(fā)酵過(guò)程中利用自身的酶系也可以降解一些有害物質(zhì)，同時(shí)所加入的葉綠素銅鈉鹽等對(duì)防止農(nóng)藥殘留的轉(zhuǎn)移也具有有益作用，此三點(diǎn)可防止