一種富鐵蛹蟲草的液體深層發酵培養基及培養方法
【專利摘要】本發明提供了一種富鐵蛹蟲草的液體深層發酵培養基和培養方法，其培養基組分及含量為：大豆粉10-45g/L、蔗糖10-45g/L、KH2PO40-1.5g/L、MgSO40-1.5g/L、硫胺素50×10-6g/L、Fe2+溶液0.04-0.06g/L，其ph值為6.0。其培養方法包括菌種活化、耐鐵蛹蟲草菌株馴化、種子擴大培養、富鐵蛹蟲草發酵、干燥分離。其操作簡單，培養周期短，使得蛹蟲草產品除了發揮蛹蟲草本身的藥理作用之外，還能起到補充微量元素鐵的作用。
【專利說明】一種富鐵蛹蟲草的液體深層發酵培養基及培養方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種蛹蟲草的液體深層發酵培養方法，特別是一種富鐵蛹蟲草的液體深層發酵培養方法。
【背景技術】
[0002]蛹蟲草又名北冬蟲夏草、北蟲草等。研究證實，蛹蟲草的主要藥效成分為核苷類化合物、糖醇類、蟲草多糖類、氨基酸類、酶類以及礦物元素等，與冬蟲夏草的藥效成分類同。所以，蛹蟲草具有與冬蟲夏草相似的功效。蛹蟲草的生理功能歸納起來包括:提高免疫、抗病毒及抑菌作用、抗疲勞、抗腫瘤、鎮靜及抗驚厥作用、抗輻射、降血糖、降血脂、延緩衰老等。隨著社會的進步和科技的發展，人們對健康飲食愈加重視，諸如蛹蟲草類的健康食品市場需求量日益增加，然而，蛹蟲草的天然資源分布數量很少。北蟲草的人工培養方法大大提高了其產量。目前，蛹蟲草的人工培養方法主要包括固體培養和液體發酵培養等常見方法。
[0003]鐵作為人體最重要的微量元素，具有非常重要的生物學功能。人體缺鐵或鐵攝入量過多都會導致疾病。人體獲取鐵元素主要通過兩種途徑，一種是通過攝入含鐵食物自然獲得，比如苔菜、晉中紅蘑、香杏片口蘑、發菜、木耳等菌類食物和動物內臟；另一種，人體通過攝入富鐵的保健品來獲取鐵元素。
[0004]本領域對蛹蟲草附加功能產品的開發具有很大需求，而富鐵蛹蟲草至今未有報道。
【發明內容】
[0005]為解決上述問題，本發明提出一種富鐵蛹蟲草的液體深層發酵培養基，包括:大豆粉 10-45g/L、蔗糖 10-45g/L、KH2PO4 0-1.5g/L、MgSO4 0-1.5g/L 和硫胺素 50X l(T6g/L，還包括 Fe2+ 溶液 0.01-1.8g/L。
[0006]本發明又進一步提供了上述發酵培養基的優選技術方案。
[0007]作為優選，所述大豆粉為35g/L，所述蔗糖為30g/L，所述KH2PO4為1.5g/L、所述MgSO4為L 5g/L或所述Fe2+溶液的濃度為0.04-0.06g/L。
[0008]作為優選，所述Fe2+溶液為硫酸亞鐵的水溶液。
[0009]本發明還提供了一種富鐵蛹蟲草的液體深層發酵培養方法，包括如下步驟:
[0010]a菌種活化
[0011]將菌種接種于PDA培養基中，在PH值為6、溫度為26°C條件下培養5_7天，得到活化菌種；
[0012]b耐鐵蛹蟲草菌株馴化
[0013]將步驟a得到的活化菌種接種于PDA優化培養基中，在PH值為6、溫度為26°C條件下，培養5-7天，得到馴化鐵蛹蟲草菌株；
[0014]c種子擴大培養
[0015]將步驟b得到的馴化鐵蛹蟲草菌株置于裝有PDA培養基的三角瓶中，三角瓶的裝液量為100ml/250ml，放置于26°C、150r/m環境下的搖床中搖瓶培養48小時或至菌液清亮，即得種子培養液；
[0016]d富鐵蛹蟲草發酵培養
[0017]將步驟c得到的種子培養液以3-5%的接種量接種于裝有權利要求1-3任一項所述培養基的三角瓶中，三角瓶的裝液量為60-150ml/250ml，培養72小時，即得富鐵蛹蟲草；
[0018]e干燥分離
[0019]將步驟d得到的富鐵蛹蟲草與發酵液分離，烘干至恒重，得到富鐵蛹蟲草干品。
[0020]本發明又進一步提供了上述發酵培養方法的優選技術方案。
[0021]作為優選，所述步驟d的三角瓶的裝液量為100ml/250ml。
[0022]作為優選，所述PDA優化培養基包括，土豆200g/L、葡萄糖10_45g/L、蛋白胨10-45g/L、KH2PO4 0-1.5g/L、MgSO4 0-1.5g/L、硫胺素 50X l(T6g/L 和 Fe2+ 溶液 0.01-1.8g/L0
[0023]作為優選，所述葡萄糖為20g/L、所述蛋白胨為20g/L、所述KH2PO4為1.5g/L、所述MgSO4 為 1.5g/L 或所述 Fe2+ 溶液 0.04-0.06g/L。
[0024]本發明所提供的蛹蟲草的液體深層發酵培養基及培養方法，通過將無機鐵鹽添加到蛹蟲草的培養基中，經過生物轉化使得無機的鐵變成蛹蟲草中有機的鐵,從而增加蛹蟲草的營養價值。
[0025]本發明同已有技術相比可產生如下積極效果和顯著的進步
[0026]首先，通過耐鐵實驗得出最佳Fe2+添加量濃度范圍:
[0027]在培養基為土豆200g/L、葡萄糖20g/L、蛋白胨20g/L、瓊脂粉20g/L、KH2PO4L 5g/L、MgSO4.7Η201.5g/L、硫胺素 50X10_6g/L、瓊脂 25g/L，分別添加Fe2+(7H20.FeSO4) 0.01-0.18mg/ml，得出Fe2+與生物量和富集鐵的曲線。最佳Fe2+添加量為0.04~0.06mg/L時，蛹蟲草菌絲體粉的生物量達到最大值。又考慮到人體每天正常攝入18mg鐵最為合適,選擇富鐵蛹蟲草的最佳添加的Fe2+濃度為0.06mg/ml,富集鐵量為13.521mg/g。
[0028]其次，通過實驗確定出富鐵蛹蟲草的最佳發酵條件，使得蛹蟲草在培養過程中加入的無機鐵，通過蛹蟲草在生長過程中對鐵元素的吸收和轉化，變為了有機鐵，使鐵能夠更高效、更安全地被人體吸收；在此權利要求所述的工藝條件下，進行富鐵蛹蟲草的搖瓶發酵實驗，測得富鐵蛹蟲草生物量18.930g/L，富集鐵16.011mg/g，此時，每克蛹蟲草已經可以提供人體每日所需鐵元素的89%之多。
[0029]最后，在富鐵蛹蟲草的培養過程中，采用本發明的培養基不僅原料易得，培養周期短，而且富鐵蛹蟲草產率高，在富鐵的同時，其余有益成分的含量更高。如表1所述，與未添加鐵離子的培養基培養的蛹蟲草相比，其有效成分腺苷、蟲草素、蟲草多糖、蟲草酸含量均有大幅提聞。
[0030]表1
[0031]
【權利要求】
1.一種富鐵蛹蟲草的液體深層發酵培養基，包括:大豆粉為10-45g/L、蔗糖為10-45g/L、KH2PO4 0-1.5g/L、MgSO4 0-1.5g/L 和硫胺素 50 X 10_6g/L，其特征在于，還包括 Fe2+ 溶液0.01-1.8g/L。
2.根據權利要求1所述的富鐵蛹蟲草的液體深層發酵培養基，其特征在于，所述大豆粉為35g/L、所述蔗糖為30g/L、所述KH2PO4為1.5g/L、所述MgSO4為1.5g/L或所述Fe2+溶液的濃度為0.04-0.06g/L。
3.根據權利要求1或2任一項所述的富鐵蛹蟲草的液體深層發酵培養基，其特征在于，所述Fe2+溶液為硫酸亞鐵的水溶液。
4.一種富鐵蛹蟲草的液體深層發酵培養方法，包括如下步驟: a菌種活化 將菌種接種于PDA培養基中，在PH值為6、溫度為26°C條件下培養5-7天，得到活化菌種； b耐鐵蛹蟲草菌株馴化 將步驟a得到的活化菌種接種于PDA優化培養基中，在PH值為6、溫度為26°C條件下，培養5-7天，得到馴化鐵蛹蟲草菌株；c種子擴大培養 將步驟b得到的馴化鐵蛹蟲草菌株置于裝有PDA培養基的三角瓶中，三角瓶的裝液量為100ml/250ml，放置于26°C、150r/m環境下的搖床中搖瓶培養48小時或至菌液清亮，即得種子培養液； d富鐵蛹蟲草發酵培養 將步驟c得到的種子培養液以3-5%的接種量接種于裝有權利要求1-3任一項所述培養基的三角瓶中，三角瓶的裝液量為60-150ml/250ml，培養72小時，即得富鐵蛹蟲草；e干燥分離 將步驟d得到的富鐵蛹蟲草與發酵液分離，烘干至恒重，得到富鐵蛹蟲草干品。
5.根據權利要求4所述的發酵培養方法，其特征在于，所述步驟d的三角瓶的裝液量為100ml/250ml。
6.根據權利要求4所述的發酵培養方法，其特征在于，所述PDA優化培養基包括，土豆 200g/L、葡萄糖 10-45g/L、蛋白胨 10_45g/L、KH2PO4 0-1.5g/L、MgSO4 0-1.5g/L、硫胺素50Xl(T6g/L 和 Fe2+ 溶液 0.01-1.8g/L。
7.根據權利要求6所述的發酵培養方法，其特征在于，所述葡萄糖為20g/L、所述蛋白胨為 20g/L、所述 KH2PO4 為 1.5g/L、所述 MgSO4 為 1.5g/L 或所述 Fe2+ 溶液 0.04-0.06g/L。
【文檔編號】C12N1/14GK104130949SQ201410365907
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2014年7月29日
【發明者】李慧英 申請人:南通理工學院