蛹虫草菌丝体液体培养条件的优化

 蛹虫草，也称北冬虫夏草，具有补虚损、益精气、保肺、益肾、止血化痰、滋补强壮等功效，是我国的名贵中草药材。
本论文采用沈阳微生物研究所提供的蛹虫草优质菌种，通过斜面培养、液体培养等过程，获得优质的蛹虫草菌丝体，并以菌丝体重量为指标，对培养温度、初始pH值、培养箱转速、最佳碳源、最佳氮源、最佳无机盐等液体培养条件进行单因素分析，通过正交试验法确立了蛹虫草菌丝体的最佳培养基配方。实验结果表明，蛹虫草菌丝体培养最佳碳源是葡萄糖，最佳氮源是蛋白胨，最佳无机盐是KH2PO4和MgSO4；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，VB1 50mg/L；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；并在最佳培养条件下绘制了蛹虫草菌丝体生长曲线，其对数期为第5～7.5天，菌丝体平均重为7.07g，稳定期为第7.5～9天，菌丝体重为14.63g，从第9天后，蛹虫草菌丝体开始衰退。
关键字：蛹虫草；液体培养；正交试验法
目 录

摘 要 I
Abstract II
第一章 前 言 1
第二章 文献综述 2
2.1 蛹虫草简介 2
2.1.1 形态特征 2
2.1.2 生长条件 3
2.1.3 功能成分 3
2.1.4 药用价值 5
2.2 蛹虫草培养基的作用 7
2.2.1 碳源 7
2.2.2 氮源 7
2.2.3 无机盐 7
2.3 蛹虫草培养条件的影响 7
2.3.1 初始PH值的影响 7
2.3.2 培养温度的影响 8
2.3.3 摇瓶转速的影响 8
2.4 菌种液体培养及优化 8
2.4.1 单因素试验法 8
2.4.2 正交试验设计法 8
2.4.3 响应面优化设计法 9
2.4.4 二次正交旋转组合法 10
2.5 国内外研究现状 10
2.6 本文研究意义 12
第三章 实验部分 13
3.1 试验材料 13
3.1.1 菌种 13
3.1.2 培养基 13
3.1.3 主要试剂 13
3.1.4 主要设备 13
3.2 试验方法 14
3.2.1 蛹虫草菌丝体的培养 14
3.2.2 蛹虫草菌丝体培养基的优化 14
3.2.3 蛹虫草菌丝体培养条件的优化 16
3.2.4 蛹虫草菌丝体生长曲线的绘制 17
3.3 结果与分析 17
3.3.1 蛹虫草菌丝体培养基的单因素分析与正交试验结果 17
3.3.2 蛹虫草菌丝体培养条件的优化 23
3.3.3 蛹虫草菌丝体生长曲线 26
第四章 结论与展望 28
4.1 结论 28
4.2 展望 28
致 谢 29
参考文献 30
蛹虫草，又称北冬虫夏草，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，是一种名贵的药用真菌。蛹虫草菌含有多种有效成分，包括核苷类化合物（又称虫草素）、虫草多糖、虫草酸、氨基酸、超氧化物歧化酶（SOD）、维生素及微量元素等7大类具有生物活性和药理作用的化合物[1]。这些有效成分可以增强人体免疫能力，并具有抗癌、抗病毒等功效[2]。目前市场上销售的冬虫夏草人工替代品主要是通过3类方法培育的蛹虫草菌：1.用鲜或干蚕蛹体培植出的蛹与草为一体的“蛹体虫草”； 2.以大米、小麦等为主要原料，在固态人工合成培养基上培植出的“虫草菌子实体”； 3.采用液体深层发酵法培养的蛹虫草菌丝体。在药化、药理和临床试验[3]均证明它们的主要有效成分可替代天然的冬虫夏草。
对蛹虫草菌进行液态发酵培养大量生产菌丝体，比固态培养蛹虫草菌子实体具有周期短、可控性强、功能性有效成分含量高等优点，且利于大规模生产[4~5]。液态深层发酵培养蛹虫草菌主要受培养基组成及培养条件的影响，培养基内碳源、氮源和无机盐等物质的成分与含量，培养条件的变化及其各物质间的相互作用对菌丝体生长和产量都有直接影响。
因此，对蛹虫草菌优化培养不仅解决了野生虫草资源缺少的问题，也开发了其药用价值，对以后的人类生活产生重大意义。
本实验采用单因素法和正交试验法，对蛹虫草的液体培养基及培养条件进行了优化，目的是获得最大量菌丝体的培养基配方。