蛹蟲草液體發(fā)酵高產(chǎn)蟲草素工藝研究.pdf

1、蟲草素作為蛹蟲草的重要活性成分之一，具有抗菌消炎、調(diào)節(jié)免疫、抗腫瘤、治療白血病、錐形蟲病等藥理作用，本文對蛹蟲草菌株進(jìn)行液體發(fā)酵，從培養(yǎng)基成分優(yōu)化、補充添加劑、重復(fù)批次發(fā)酵三個方面對液體發(fā)酵蛹蟲草高產(chǎn)蟲草素工藝進(jìn)行了研究。
　　以液體發(fā)酵培養(yǎng)基中葡萄糖濃度、酵母粉濃度、KH2PO4濃度、MgSO4濃度為因素，蟲草素產(chǎn)量為考察指標(biāo)，采用單因素實驗和響應(yīng)曲面法優(yōu)化了培養(yǎng)基的組成，分析結(jié)果表明，酵母粉濃度的線性效應(yīng)，葡萄糖濃度、酵母粉濃

2、度、MgSO4濃度的平方效應(yīng)極度顯著；MgSO4濃度的線性效應(yīng)、酵母粉濃度和MgSO4濃度的交互效應(yīng)高度顯著；最佳培養(yǎng)基成分為：葡萄糖30.16g/L、酵母粉10.00g/L、KH2PO42.04 g/L、MgSO41.46 g/L，響應(yīng)面模型在此條件下預(yù)測的蟲草素產(chǎn)量為63.69 mg/L。
　　通過向最優(yōu)液體發(fā)酵培養(yǎng)基中添加多種不同的添加劑，篩選出三種較為有效的添加劑：檸檬酸、甘氨酸和NH4C1，并采用單因素試驗優(yōu)化得到最佳的

3、添加量為檸檬酸0.6 g/L、甘氨酸2.0 g/L、NH4C10.5 g/L，且最佳的添加時間為發(fā)酵的第4天。將檸檬酸、甘氨酸、NH4C1進(jìn)行組合，共同添加到培養(yǎng)基中，搖瓶培養(yǎng)結(jié)果表明甘氨酸和NH4C1的組合添加效果最顯著，蟲草素產(chǎn)量和生物量分別高達(dá)154.66 mg/L和0.66g，比單獨添加甘氨酸增加23.35％和46.67％，且比單獨添加NH4C1增加33.27％和50.00％。
　　采用響應(yīng)面分析法，以蟲草素產(chǎn)量為試驗考察

4、指標(biāo)，對甘氨酸添加量、NH4C1添加量和添加時間進(jìn)行了組合優(yōu)化，分析表明最佳組合為：甘氨酸2.08g/L、NH4C10.71 g/L、添加時間第4天，響應(yīng)面模型在此條件下預(yù)測的蟲草素產(chǎn)量為147.92mg/L。驗證結(jié)果顯示蟲草素的平均產(chǎn)量為146.15mg/L，與預(yù)測值相符合，說明試驗結(jié)果與模型擬合良好，此響應(yīng)面模型具有可行性。
　　通過首批發(fā)酵動力學(xué)曲線可以看出，首批發(fā)酵10d再更換新鮮培養(yǎng)基進(jìn)行重復(fù)發(fā)酵較為合適，且通過單因素試

5、驗得出補料培養(yǎng)基各組分為：葡萄糖10.0g/L、酵母粉6.0g/L、KH2PO40.5 g/L、MgSO40.6 g/L。
　　從蛹蟲草發(fā)酵產(chǎn)蟲草素穩(wěn)定性研究結(jié)果可以看出，重復(fù)批次發(fā)酵過程中，第2、3批蟲草素產(chǎn)量和發(fā)酵強度均能維持較高水平，第4批后雖然略有下降，但仍都高于首批發(fā)酵；每批發(fā)酵時間縮短一半，蟲草素產(chǎn)量較第1批提高了5.5％-40.8％，發(fā)酵強度提高了1.3-2.1倍：此期間菌絲球形態(tài)保持良好，發(fā)酵能力較為穩(wěn)定，且蟲草素