蛹虫草菌丝体液体培养条件的优化-答辩稿

蛹虫草菌丝体液体培养条件的优化,目 录,研究意义研究内容实验内容实验结论致 谢,一、研究意义,蛹虫草，又称北冬虫夏草，是一种名贵的药用真菌，主要产自吉林、云南等地带的针阔叶林的鳞翅目昆虫蛹体上。蛹虫草菌丝体内含有多种活性成分，包括虫草酸、虫草素、虫草多糖等，对心脏病、癌症、抗衰老、美容等有重要作用。,图1-1 蛹虫草,由于野生冬虫夏草资源稀缺，不能满足人们需求，因此通过液体深层发酵培养人工蛹虫草，并在此基础上优化其培养基成分及培养条件，以保证人工蛹虫草在药理、药化、临床试验等方面均可代替野生冬虫夏草，在食品及医药领域为人们带来益处。,二、研究内容,培养基的优化,（1）单因素试验（2）正交试验,碳源氮源无机盐,确定最优培养方案,培养条件的优化,（1）初始pH值（2）温度（3）转速,生长曲线的绘制,三、试验部分,1.单因素试验,碳源种类的选择 氮源种类的选择 无机盐种类的选择 碳源浓度的选择 氮源浓度的选择 无机盐浓度的选择,图3-1 不同碳源对菌丝体生长的影响,由图3-1可知，在碳源相同浓度条件下，葡萄糖对菌丝体的生长有较大促进作用，高于蔗糖和麦芽糖，故选择葡萄糖为最佳碳源。,（1）碳源种类的选择,（2）氮源种类的选择,图3-2 不同氮源对菌丝体生长的影响,由图3-2可知，在基础培养基相同条件下，以蛋白胨为氮源所得菌丝体大于以牛肉膏和酵母膏作为氮源所得菌丝体，故选蛋白胨为最佳氮源。,（3）无机盐种类的选择,图3-3 不同种类无机盐对菌丝体生长的影响,由图3-3可知，在固定碳氮源条件下，KH2PO4和MgSO4对菌丝体生长起到相近的促进效果，为考虑菌丝体生长需要多种矿质元素，以KH2PO4和MgSO4作最佳无机盐。,（4）碳源浓度的选择,图3-4 不同浓度葡萄糖对菌丝体生长的影响,由图3-4可知，葡萄糖浓度从5g/L增加到20g/L时，菌丝体重量随之上升，当葡萄糖浓度大于20g/L时，菌丝体重量随之下降。当葡萄糖浓度为20g/L时，对菌丝体生长最有利。,（5）氮源浓度的选择,图3-5 不同浓度蛋白胨对菌丝体生长的影响,由图3-5可知，当蛋白胨浓度从2.5g/L增加到10g/L时，菌丝体产量随之不断增加，当蛋白胨浓度大于10g/L时，菌丝体产量随之下降。故当蛋白胨浓度为10g/L时，对菌丝体生长最有利。,（6）无机盐浓度的选择,图3-6 不同浓度无机盐对菌丝体生长的影响,由图3-6可知，当KH2PO4与MgSO4的浓度比例分别为1:1、1:2、2:1的时候，C组的菌丝体生长最好，故选择C组作为最佳无机盐。,2. 正交试验,采用L9（34）正交表，以菌丝体重量为指标，考察了葡萄糖浓度(A)、蛋白胨浓度(B)、KH2PO4浓度(C)以及MgSO4浓度(D)4个因素，每个因素设3个水平。其因素水平见表3-1。,表3-1 蛹虫草培养基正交试验水平表,表3-2 L9（34）正交实验结果,由表3-2可得正交试验结论 （1）影响菌丝体生长的主次因素顺序为： 葡萄糖MgSO4KH2PO4蛋白胨（2）菌丝体生长的最佳培养基为： 葡萄糖20g/L；蛋白胨10g/L；KH2PO4 1.0g/L；Mg SO4 0.5g/L；VB1 50mg/L,3. 蛹虫草菌丝体培养条件的优化,（1）初始pH值的选择,图3-7 不同初始pH值对菌丝体生长的影响,由图3-7可知，当pH值小于6.0，菌丝体产量随pH值的增加而增加，当pH值大于6.0 时，菌丝体产量随其增加而减少，故表明菌丝体在中性偏酸条件下更适宜生长，初始pH值为6.0时产量最高。,（2）培养温度的选择,图3-8 不同温度对菌丝体生长的影响,由图3-8可知，随温度从18升高到28，菌丝体生长量先增加再减少，当温度达到24时，菌丝体产量最高，生长最好。,（3）培养箱转速的选择,图3-9 不同转速对菌丝体生长的影响,由图3-9可知，当转速从90r/min升高到210r/min，菌丝体产量随之先增加后减少，当转速为150r/min时，菌丝体产量最高。,4.蛹虫草菌丝体生长曲线的绘制,图3-10 蛹虫草菌丝体生长曲线,由图3-10可知，菌丝体生长分为四个时期，5d之前菌丝体属于调整期，主要用于适应培养基中环境并汲取营养，第5天到第7.5天，为对数期，在此期间菌丝体快速生长繁殖，而后在第8天进入相对稳定期，达到最高产量。从第9天以后，菌丝体逐渐进入衰亡期。因此，培养时间设为8d为保证菌丝体产量最高，质量最好。,四、结论,(1) 本论文通过单因素试验确定最佳碳源为葡萄糖，氮源为蛋白胨，无机盐为KH2PO4和MgSO4，再通过正交试验确定最佳培养基配方是葡萄糖20g/L，蛋白胨10g/L，KH2PO4 1.0g/L，MgSO4 0.5g/L，VB150mg/L。,（2）通过单因素试验确定蛹虫草菌丝体液体发酵的最佳培养条件是：最佳培养温度是24，最佳初始pH值是6.0，最佳培养箱转速时150r/min；（3）绘制生长曲线得出第8天时菌丝体产量最高，质量最好。,五、致谢,感谢本论文的指导老师王志兵老师，在整个完成实验和论文的过程中，不断地指导和关心，帮助我开拓研究思路，精心点拨。感谢王老