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摘 要

金耳多糖具有抗氧化，抗肿瘤，提高人体免疫力等多种功能，其主要活性成分为胞外多糖。因其较好的药食价值，多用于制备各种营养保健饮料。由于结构决定功能，所以对金耳多糖对分离纯化，结构分析显得很有必要，本文采用深层液体发酵技术制备金耳多糖，并通过调试，对金耳多糖的发酵培养进行了优化，确定了最佳发酵培养条件：用葡萄糖作为培养基的碳源，以豆粕粉做最佳氮源且最佳用量为1.5% ，只加入MgSO_4，最佳发酵温度为25℃，最适pH为7。

通过DEAE-纤维素柱层析对多糖进行初步分离，SepHadex-G-100 葡聚糖凝胶分离对不同分子量进行进一步分离得到各个组分的单糖。用苯酚-硫酸法结合紫外分光光度计测定总糖含量。通过红外光谱分析得到结果表明：TAP中单糖是以β糖苷键相连，糖醛酸含量较少，主要成分为中心多糖，含有羰基，有D-吡喃糖苷结构。金耳孢子多糖提取结果显示，发酵液多糖含量为15 g/L 。

本课题组首次对经过深层液体发酵法制备的金耳多糖进行分离纯化以及后续的结构分析，并对于发酵条件进行了优化，不仅提高了产率和发酵效率，也节约了成本，为商业生产打下基础。对于多糖结构的进一步分析也有利于之后对金耳生物活性和功能进行进一步探讨。

关键词：金耳多糖 深层液体发酵法 发酵条件优化 分离纯化 结构表征

Fermentation preparation, purification and structural characterization of polysaccharide

Abstract

Tremella aurantialba polysaccharide has many functions such as antioxidation, anti-tumor, improving human immunity, etc. Its main active ingredient is extracellular polysaccharide. Because of its good medicinal and edible value, it is mostly used to prepare various nutritional health drinks. Because the structure determines the function, it is necessary to separate and purify Tremella aurantialba polysaccharide and analyze its structure. In this paper, Tremella aurantialba polysaccharide is prepared by submerged liquid fermentation technology, and the fermentation culture of Tremella aurantialba polysaccharide is optimized through debugging. The optimal fermentation culture conditions are determined as follows: glucose is used as the carbon source of the culture medium, soybean meal powder is used as the optimal nitrogen source and the optimal dosage is 1.5%, MgSO4 is added only, the optimal fermentation temperature is 25℃, and the optimal pH is 7.

The polysaccharide was preliminarily separated by DEAE- cellulose column chromatography, and the monosaccharide of each component was further separated by SepHadex-G-100 dextran gel separation for different molecular weights. The total sugar content was determined by phenol-sulfuric acid method combined with ultraviolet spectrophotometer. The results of infrared spectrum analysis show that the monosaccharide in TAP is linked by β glucosidic bond, with less uronic acid content, and the main component is polysaccharide with carbonyl group and D- pyranoside structure. The results of polysaccharide extraction from Tremella aurantialba spores showed that the polysaccharide content of fermentation broth was 15 g/L.

For the first time, our research group has carried out separation and purification and subsequent structural analysis on Tremella aurantialba polysaccharide prepared by submerged liquid fermentation, and optimized the fermentation conditions, not only improving the yield and fermentation efficiency, but also saving the cost, laying a foundation for commercial production. Further analysis of polysaccharide structure is also conducive to further discussion on the biological activity and function of Tremella aurantialba.

KEYWORDS:

Tremella aurantialba Deep liquid fermentation Optimization of fermentation conditions Isolation and Purification Structure Characterization

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1 金耳多糖研究背景 1

1.2 金耳的研究进展 1

1.2.1 金耳在食品中的应用 1

1.2.2 金耳国内外研究现状 2

1.3 本课题的研究意义及主要内容 2

第二章 金耳多糖的发酵制备 3

2.1 前言 3

2.2 材料与方法 3

2.2.1 材料 3

2.2.2 方法 5

2.3 结果与分析 7

2.3.1 不同pH的优化 7

2.3.2 不同温度的优化 8

2.3.3 不同转速的优化 8

2.3.4 不同装液量的优化 9

2.3.5 不同接种量的优化 10

2.3.6 不同碳源的优化 10

2.3.7 不同氮源的优化 11

2.3.8 7.5L发酵罐优化 13

2.4 本章小结 13

第三章 金耳多糖的纯化及结构表征 14

3.1 前言 14

3.2 材料与方法 14

3.2.1 材料 14

3.2.2 方法 15

3.3 结果与分析 18

3.3.1 单糖组成分析 18

3.3.2 多糖对FT-IR分析 20

3.3.3 总糖含量测定 20

3.4 本章小结 20

第四章 结论与展望 21

4.1 结论 21

4.2 展望 21

参考文献 22

致 谢 25

第一章 文献综述

1.1 金耳多糖研究背景

金耳(Tremella aurantialba),又称黄木耳，属于银耳属，是一种植物门真菌 ^[1]。金耳营养价值极高，是一种理想的保健品和药用品。

金耳菌丝体的正丁醇具有抗凝血功效，也有显著的降血糖和血清胆固醇的功能^[2]。主要活性成分是胞外多糖，具有抗氧化，抗炎，抗肿瘤，抗高脂血症等多种功能。金耳多糖提取液还具有增强人体免疫功能的作用^[3]。此外也可以利用金耳多糖保湿的功能来制备化妆品^[4] 。鉴于金耳多糖的多种有益功能，因此对于金耳多糖的提取纯化以及结构表征方面的研究就显得很有意义。通常，金耳的应用大多通过子实体的田间栽培获得，国内外的研究者也主要对其栽培子实体研究。但是，在这种情况下，存在几个很难解决的问题，其一是栽培时间长，其二是通过栽培得到的是一种胶质食用菌分离纯化复杂^[4]，最终导致很难控制最终产品的质量。深层液体发酵法作为一种常用的胞外多糖的生产方法，具有很多优点，如发酵时间短，生产效率高，且生产的产品具有非常稳定的质量^[5]。在对食、药用菌进行液体发酵后发现 ^[6] ，发酵液中所含的营养成分，其种类以及功能与子实体并无较大差异，并且有着多种优点，如生产周期短、易放大、取材容易、不会受到季节的限制等 ^[7] 。因此，金耳的深层液体发酵技术被认为是生产有价值的胞外多糖的一种有稳定并且有效的的替代方法，且其产生的胞外多糖较易分离纯化。课题旨在探究金耳多糖的发酵制备、纯化及其结构表征。

1.2 金耳的研究进展

1.2.1 金耳在食品中的应用

金耳玫瑰保健饮料的研制。金耳具有较好的营养价值，且较有质感，而玫瑰汁有独特的香味且有美容养颜的功能，在此基础上添加其它一些辅助剂 ^{[8] [9]} 制成的饮料不仅营养丰富而且口感较好。

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