灵芝发酵技术进展课件

1灵芝的发酵技术进展1灵芝的发酵技术进展2灵芝[Ganodermalucidum(W.Curtis:Fr.)P.Karst.]在分类上属于真菌界，担子菌门，担子菌纲，多孔菌目，灵芝科，灵芝属，是具有极高药用价值的名贵高等真菌。国家卫生部批准灵芝作为食品新资源，这也就从法律上肯定了灵芝药食兼用的地位。《美国草药药典与治疗概要》（AmericanHerbalPharmacopoeiaandTherapeuticCompendium）也收载了灵芝，迄今仅收藏10种中药或天然药物——灵芝的现代研究、开发与应用已受到美国医药学界的重视。2灵芝[Ganodermalucidum(W.Curt3灵芝3灵芝44556一、发酵生产方式

液体深层发酵固体培养/固体栽培

6一、发酵生产方式固体培养优点1.培养基单纯2.基质前处理较液体发酵少3.因获得水分可减少杂菌污染4.能产生特殊产物5.固体发酵相当于使用相当高的培养基6.下游的回收纯化过程及废弃物处理通常较简化7.固体发酵可食品产生特殊风味7固体培养优点1.培养基单纯7固体培养缺点1.限于低湿状态下生长的微生物2.在较致密的环境下发酵3.固态下各项参数不易侦测4.不易以搅拌方式进行质量传递5.不易设计反应器，难以量化生产或设计合理化的发酵流程。6.固体发酵的培养时间较长，其产量及产能常低于液体发酵。7.萃取的产物常因黏度高不易大量浓缩。8固体培养缺点1.限于低湿状态下生长的微生物89910二、可选用的发酵罐类型

1、气升式发酵罐

2、机械搅拌式发酵罐10二、可选用的发酵罐类型11气升式反应器的类型：

气升环流式、鼓泡式、空气喷射式等。生物工业已经大量应用的气升式发酵罐有气升内环流发酵罐、气液双喷射气升环流发酵罐、设有多层分布板的塔式气升发酵罐。11气升式反应器的类型：12气升式反应器特点：(1)反应溶液分布均匀

对许多间歇或连续加料的通气发酵，基质和溶氧尽可能均匀分散，以保证其基质在发酵罐内各处的浓度比较均匀。有助于避免在发酵罐液面生成稳定的泡沫层。此外，还有助于分散培养基成分中易沉降的颗粒物料2)较高的溶氧速率和溶氧效率：气升式反应器有较高的气含率(gas—holdup)和比气液接触介面，因而有高传质速率和溶氧效率。3)剪切力小，对生物细胞损伤小：

由于气升式反应器没有机械搅拌叶轮，故对细胞的剪切损伤可减至最低，尤其适合植物细胞及组织的培养。12气升式反应器特点：13机械搅拌式发酵罐13机械搅拌式发酵罐14三、液体深层发酵技术的应用（一）分批发酵14三、液体深层发酵技术的应用（一）分批发酵15常见研究手段培养基筛选、优化接种量培养温度转速/溶氧起始pHpH梯度控制环境因子优化15常见研究手段培养基筛选、优化16示例一：外源因子对灵芝细胞生长和代谢物合成的干预16示例一：外源因子对灵芝细胞生长和代谢物合成的干预171、药用昆虫提取物对灵芝细胞生长的影响171、药用昆虫提取物对灵芝细胞生长的影响182、各提取物对灵芝胞内多糖（IPS）形成的影响182、各提取物对灵芝胞内多糖（IPS）形成的影响193、各提取物对灵芝胞外多糖（EPS）形成的影响193、各提取物对灵芝胞外多糖（EPS）形成的影响20示例一：灵芝菌体补料-分批发酵动力学细胞生长、基质消耗20示例一：灵芝菌体2112162024Cultivationtime示例二补加时间对灵芝多糖（IPS和EPS）后期发酵动力学的影响2112162022示例三

补加时间对灵芝酸（GA）后期发酵动力学的影响22示例三23（三）发酵放大摇瓶发酵5-10L小罐发酵放大100L以上大罐发酵发大23（三）发酵放大24基质消耗比较24基质消耗比较25灵芝的发酵技术进展1灵芝的发酵技术进展26灵芝[Ganodermalucidum(W.Curtis:Fr.)P.Karst.]在分类上属于真菌界，担子菌门，担子菌纲，多孔菌目，灵芝科，灵芝属，是具有极高药用价值的名贵高等真菌。国家卫生部批准灵芝作为食品新资源，这也就从法律上肯定了灵芝药食兼用的地位。《美国草药药典与治疗概要》（AmericanHerbalPharmacopoeiaandTherapeuticCompendium）也收载了灵芝，迄今仅收藏10种中药或天然药物——灵芝的现代研究、开发与应用已受到美国医药学界的重视。2灵芝[Ganodermalucidum(W.Curt27灵芝3灵芝28429530一、发酵生产方式

液体深层发酵固体培养/固体栽培

6一、发酵生产方式固体培养优点1.培养基单纯2.基质前处理较液体发酵少3.因获得水分可减少杂菌污染4.能产生特殊产物5.固体发酵相当于使用相当高的培养基6.下游的回收纯化过程及废弃物处理通常较简化7.固体发酵可食品产生特殊风味31固体培养优点1.培养基单纯7固体培养缺点1.限于低湿状态下生长的微生物2.在较致密的环境下发酵3.固态下各项参数不易侦测4.不易以搅拌方式进行质量传递5.不易设计反应器，难以量化生产或设计合理化的发酵流程。6.固体发酵的培养时间较长，其产量及产能常低于液体发酵。7.萃取的产物常因黏度高不易大量浓缩。32固体培养缺点1.限于低湿状态下生长的微生物833934二、可选用的发酵罐类型

1、气升式发酵罐

2、机械搅拌式发酵罐10二、可选用的发酵罐类型35气升式反应器的类型：

气升环流式、鼓泡式、空气喷射式等。生物工业已经大量应用的气升式发酵罐有气升内环流发酵罐、气液双喷射气升环流发酵罐、设有多层分布板的塔式气升发酵罐。11气升式反应器的类型：36气升式反应器特点：(1)反应溶液分布均匀

对许多间歇或连续加料的通气发酵，基质和溶氧尽可能均匀分散，以保证其基质在发酵罐内各处的浓度比较均匀。有助于避免在发酵罐液面生成稳定的泡沫层。此外，还有助于分散培养基成分中易沉降的颗粒物料2)较高的溶氧速率和溶氧效率：气升式反应器有较高的气含率(gas—holdup)和比气液接触介面，因而有高传质速率和溶氧效率。3)剪切力小，对生物细胞损伤小：

由于气升式反应器没有机械搅拌叶轮，故对细胞的剪切损伤可减至最低，尤其适合植物细胞及组织的培养。12气升式反应器特点：37机械搅拌式发酵罐13机械搅拌式发酵罐38三、液体深层发酵技术的应用（一）分批发酵14三、液体深层发酵技术的应用（一）分批发酵39常见研究手段培养基筛选、优化接种量培养温度转速/溶氧起始pHpH梯度控制环境因子优化15常见研究手段培养基筛选、优化40示例一：外源因子对灵芝细胞生长和代谢物合成的干预16示例一：外源因子对灵芝细胞生长和代谢物合成的干预411、药用昆虫提取物对灵芝细胞生长的影响171、药用昆虫提取物对灵芝细胞生长的影响422、各提取物对灵芝胞内多糖（IPS）形成的影响182、各提取物对灵芝胞内多糖（IPS）形成的影响433、各提取物对灵芝胞外多糖（EPS）形成的影响193、各提取物对灵芝胞外多糖（EPS）形成的影响44示例一：灵芝菌体补料-分批发酵动力学细胞生长、基质消耗20示例一：灵芝菌体4512162024Cultivationtime示