柽柳核纤孔菌和硬毛粗盖孔菌胞外多糖的研究与应用

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真菌胞外多糖是一类具有重要生物活性的生物大分子。柽柳核纤孔菌和硬毛粗盖孔菌是分布广泛的大型木腐真菌,其胞外多糖的研究报道较少。为了开发2种真菌的胞外多糖产品,本论文进行了相关的应用基础研究。首先,采用核糖体内转录间隔区(Internaltranscribed spacer,ITS)序列分析结合常规形态学对2种真菌进行分类鉴定;其次,通过单因素试验和统计学方法优化了2种真菌产生胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)的培养条件,并研究了其发酵过程的流变学和形态学性质;第三,使用多角度激光光散射仪(MALLS)、基质辅助激光解吸电离质谱仪、气相色谱/质谱(GC/MS)仪、氨基酸分析仪、傅里叶红外光谱仪和核磁共振技术对2种真菌的纯化EPS进行了初步分子表征;第四,采用DPPH法、ABTS法、邻二氮菲法和MTT法测定了2种真菌EPS的抗氧化与抗癌活性;最后,初步研究了2种真菌的EPS在卷烟烟气的转移率,并进行了感官评吸实验,探讨作为卷烟添加剂的使用价值。结果表明,柽柳核纤孔菌产EPS的最佳培养条件为:蔗糖64.09g/L、胰蛋白胨5.24g/L,pH8和25℃,EPS产量为5.89g/L。发酵罐扩大培养发现,粘度与残糖含量、EPS产量及菌丝干重密切相关;优化后的培养基在EPS产量、菌丝产量和培养基消耗速度方面均优于基础培养基。经葡聚糖分离纯化,柽柳核纤孔菌胞外多糖可按分子量大小分为2个组分:Fr-I(分子量8.948×104g/mol)和Fr-II(分子量6.421×104g/mol),其中Fr-I为富含甘露糖和葡萄糖的酸性多糖。柽柳核纤孔菌胞外粗多糖的自由基清除能力较强,且随着多糖浓度的增大而增加。柽柳核纤孔菌胞外粗多糖在卷烟烟气中的转移率为1.40%-1.70%,且添加到单料烟中能增加烟气的特征香,提高烟气的香气质。研究表明,硬毛粗盖孔菌产EPS最适宜的培养条件为:麦芽糖50.00g/L、多价蛋白胨5.00g/L、KH2PO48.87mM、pH6和28℃,EPS产量为8.68g/L。发酵罐扩大培养发现,粘度与残糖含量、EPS产量及菌丝干重密切相关;优化后的培养基在EPS产量、菌丝产量和培养基消耗速度方面均优于基础培养基。经葡聚糖层析分离纯化,硬毛粗盖孔菌精制胞外多糖可分为两个组分:Fr-I分子量为1.007×105g/mol,是一种具有-糖苷键的部分乙酰化的多糖,主要组分为半乳糖、葡萄糖和甘露糖(4.5:2.5:2.5);Fr-II分子量为2.393×104g/mol,是一种富含葡萄糖、甘露糖、半乳糖、塔罗糖(3:3:2.5:1)的、具有β-糖苷键的蛋白聚糖,并具有甲氧基的取代。抗氧化实验表明,硬毛粗盖孔菌的胞外粗多糖具有良好的抗氧化能力,并且随着样品浓度的增加而显著增强。硬毛粗盖孔菌在卷烟烟气中的转移率为2.3%-3.3%。添加到单料烟中时,0.04%的添加量最为适宜。研究为真菌多糖在烟草中的应用提供了理论基础。
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