光轮层炭壳菌目标产物积累的发酵工艺基础:生长动态、酶活与多酚含量分析
2.3 菌丝体蛋白质含量的动态变化
从图3可以看出,考察11d内,菌丝体蛋白质含量随发酵时间的变化呈现出3个阶段,先上升后平稳再下降,2~5d蛋白质含量处于上升阶段;6~8d蛋白质含量进入平稳阶段,最高含量达85.7mg/g;8~11d蛋白质含量急剧下降。
(图3 光轮层炭壳菌菌丝体蛋白质含量随发酵时间的动态变化)
2.4 菌丝体CAT活性的动态变化
从图4可以看出,考察11d内,菌丝体CAT活性变化经3个阶段,先平稳后上升再下降。2~5d CAT活性处于平稳阶段;5~6d CAT活性极速上升,第6天活性达到最大值为44.11U/g;6~11d CAT活性缓慢下降。
(图4 光轮层炭壳菌菌丝体CAT活性随发酵时间的动态变化)
2.5 菌丝体SOD活性的动态变化
从图5可以看出,考察11d内,菌丝体SOD活性变化分为3个阶段,先上升后平稳再下降。2~4d SOD活性处于上升阶段;4~9d SOD活性基本处于平稳阶段,活性最大可达68.74U/g;9~11d SOD活性处于下降阶段。
(图5 光轮层炭壳菌菌丝体SOD活性随发酵时间的动态变化)
2.6 菌丝体多酚含量的动态变化
从图6中可以看出,多酚含量在考察期内大致分为4个阶段。4~7d多酚含量处于小幅上升阶段,在第7天达到第1个峰值,为1.76mg/g;7~10d多酚含量小幅下降;10~13d多酚含量急剧上升,在第13天达到第2个峰值,为2.65mg/g;13~19d多酚含量呈下降趋势,第19天下降至1.41mg/g。
(图6 光轮层炭壳菌菌丝体多酚含量随发酵时间的动态变化)
3 小结与讨论
3.1 本试验研究发现,光轮层炭壳菌菌丝体产量在第10天达到最大,为700mg/100mL,说明以获得最大菌丝量为目的,可在发酵第10天停止发酵。8~10d菌丝生长速率高,菌丝活力强,在这期间停止发酵可以获得代谢旺盛的菌丝。通过oCelloScope系统监测,可以更精确地捕捉到对数生长期的起始点和菌丝量峰值点, 为优化发酵终点提供了实时、准确的判断依据。从pH动态曲线可以看出,1~7d有弱酸性物质产生,7~13d可能分泌了某种物质中和其酸性,但从总体上看,pH无明显变化。
3.2 蛋白质含量测定时所用样品处理方法与测定酶活时所用的粗酶液提取方法一样,而粗酶液中的蛋白质主要为酶蛋白[10],所以此蛋白质含量可能在一定程度上反应了总酶活力。但与各酶活的关系还有待深入研究。
3.3 CAT和SOD是菌丝重要的保护酶,是菌丝细胞自我防御系统一个很重要的依据。所以酶活动态曲线可以从侧面反应出菌丝生长情况。结果表明,二者酶活随时间都有较大变化,总体变化趋势都是先上升后下降。CAT在第6天出现酶活高峰(44.11U/g),是最低酶活(10.22U/g)时的4.3倍。SOD在4~9d持续处在活力较高的水平,活力最高(68.74U/g)与活力最低(23.86U/g)相差2.9倍。
3.4 本试验采取热水浸提法提取菌丝体多酚,以没食子酸为标准品,测得多酚含量可达到2.65mg/g,整个阶段,多酚含量的最大值是最小值的2倍。有研究表明[11-12]菌丝体多酚具有抗氧化、抗菌及抑制α淀粉酶的活性作用。后续可对光轮层炭壳菌多酚进行深入研究。
3.5 我国大型真菌资源丰富,对于很多新发现的真菌研究甚少。本文研究的光轮层炭壳菌在功能性食品及新型免疫制剂研发领域有着巨大开发潜力,对其各类活性物质还在进一步研究中。本研究引入的oCelloScope实时监测技术,为未来高效筛选其高产菌株、优化发酵工艺提供了强有力的工具。
相关新闻推荐
1、产脂肪酶地衣芽孢杆菌LD-1302筛选、培养基及产酶条件研究(二)
2、牛肉调味基料对大肠杆菌、乙型副伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌生长的控制作用
