《高益生活性蝙蝠蛾拟青霉胞外多糖发酵关键技术开发及应用》

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该项目针对天然冬虫夏草内生真菌-蝙蝠蛾拟青霉深层发酵生产过程中高产生物活性多糖的发酵条件、肠道益生活性和复配性功能发酵产品开发方面的需求开展了相关研究,取得了多项原创成果。所突破的关键技术包括:

(1)发明了同时高产蝙蝠蛾拟青霉胞外多糖和菌丝体的最佳发酵培养基组成(发明专利授权号:ZL201210434092.5)。该配方以蔗糖代替葡萄糖作为碳源,在有效增加胞外多糖产量的同时,显著降低了生产成本,同时有机氮源和无机氮源的合理搭配也使胞外多糖的产量提高了25%以上。同时发酵过程采用亚低温(17℃)的发酵温度和变梯度的转速条件探明均显著提高了胞外多糖的产量;同时,该配方生物利用率达到90%以上。

(2)揭示了碳源调控蝙蝠蛾拟青霉益生性多糖合成规律。基于对碳源小消耗的影响和蝙蝠蛾拟青霉胞外多糖合成规律的影响,得出了不同碳源及其组合对蝙蝠蛾拟青霉胞外多糖产物单糖组成及主、至链合成的影响规律。

(3)创立了蝙蝠蛾拟青霉胞外多糖的超滤膜浓缩条件。在最佳的切向流超滤超滤膜组件的操作参数条件下,膜通量和多糖截留量分别达到19.5L·m2·h-1和122.47g·m2·h-1,损失率为2.58%。经HPLC检测,截留液中800kD多糖组分的纯度可达89.7%。与传统的分离方法相比,超滤膜法分离发酵液中胞外多糖具有快速快、能耗低和损失率低等优点。

(4)揭示了蝙蝠蛾拟青霉胞外多糖在肠胃液消化代谢和肠道益生规律。该胞外多糖在人工胃液和肠液中具有良好的稳定性,通过体外人粪样发酵模型研究了该胞外多糖在体外发酵体系中对微生物菌群的影响,添加胞外多糖的发酵体系中可有效促进益生菌双歧杆菌、乳酸菌的增殖,对拟杆菌和梭状菌数量起到抑制作用,同时短链脂肪酸产量显著增加,乙酸与丙酸、丁酸的比例显著降低。

(5)研发了蝙蝠蛾拟青霉发酵不同水果开发果酒及益生性果汁饮品技术(发明专利授权号:ZL201510293389.8)。通过采用蝙蝠蛾拟青霉发酵山楂降酸技术,有效提高了山楂果酒的发酵成功率,并开发出新型发酵型山楂果酒,同时通过蝙蝠蛾拟青霉发酵果蔬制备了山楂果酒、山楂果醋、山楂果汁和益生型果蔬酵素等产品。

成果获授权发明专利2件,发表论文13篇(其中JCR1区SCI论文3篇和EI收录1篇),研制出发酵型山楂汁、山楂果酒、水果酵素等多个系列产品,在当地企业新乡市大明饮品有限公司和新乡市天界山生物科技有限公司实现了规模化应用生产,产品形成了知名度较高的品牌,产生了显著的经济和社会效益,应用前景广阔。

成果说明

该项目以蝙蝠蛾拟青霉菌丝体液体发酵生产菌丝体和益生性胞外多糖发酵为目的,通过优化蝙蝠蛾拟青霉胞外多糖液体发酵技术获得了同时提高其菌丝体和多糖的产量培养基组成,并通过与枸杞、山楂等复配发酵开发出了色泽鲜亮、口感清爽的发酵饮料,大大提高了山楂加工的附加值。通过该发酵项目实施大大降低了蝙蝠蛾拟青霉菌丝体和胞外多糖的生产周期和生产成本,无性型菌丝体菌粉作为虫草代用品在市场上的占有率稳步提高,已经成为功能性饮品加工企业的重要原料来源。2014年以来,该项目在新乡市大明饮品有限公司和新乡市天界山生物科技有限公司投产并

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