外源物质对灵芝液体发酵的影响

任奕

摘要：在收集国内外源物质对灵芝液体发酵的影响文献基础上，综述外源物质（中药材、稀土元素、茉莉酸、木质素、油酸、真菌激发因子和金属元素）对灵芝液体发酵的影响，旨在为进一步开展灵芝液体发酵相关研究提供参考。

关键词：外源物质;灵芝;液体发酵;影响

中图分类號：R284.2    文献标识码：A    文章编号：1674-1161（2018）05-0074-02

灵芝是我国传统的药食兼用大型真菌，其孢子、菌丝和子实体均可利用，具有祛病延年、滋补强壮的作用。现代研究表明，灵芝多糖、灵芝三萜和灵芝酸是灵芝的主要生物活性成分，具有抗肿瘤、抗病毒、抗衰老、抗氧化等功效。在灵芝液体发酵生产过程中，选择适当的外源物质添加到灵芝深层发酵基质中，可以使灵芝多糖、三萜类、灵芝酸等生物活性成分增加。近年来，国内外在灵芝液体发酵中添加外源物质方面进行了大量研究。在查阅收集文献的基础上，综述外源物质添加对灵芝液体发酵的影响，旨在为灵芝液体发酵培养提供参考。

1 外源中药材对灵芝液体发酵的影响

中药中含有纤维、糖类、生物碱等多种成分，有些成分可促进灵芝生长及活性物质增加。因此，在灵芝液体发酵过程中添加适量的中药（如当归、党参、甘草、铁皮石斛等），可促进灵芝品质和产量提高。

赵小瑞等人以当归、党参、甘草、黄芪4种甘肃道地药材提取物作为激发子，采用振荡—静置两段培养法研究其对灵芝液态发酵过程中细胞生长及产灵芝三萜的影响。试验结果表明：1） 最优两段发酵条件为发酵液C/N为4∶1，振荡—静置转换时间为第3天，装液量50 mL/250 mL。2） 在该条件下，当归、党参、甘草、黄芪提取物均能显著促进灵芝细胞生长及灵芝三萜产生，但四者的有效作用浓度范围不同，当归、党参醇提物的质量浓度为20～80 g/L，甘草、黄芪水提物的质量浓度在5～15 g/L时，促进作用良好。3） 最佳添加时间分别为当归第2天，党参、甘草和黄芪第3天。4） 发酵罐验证试验表明，4种中草药提取物是有效的激发子，可促进灵芝发酵三萜产量提高，尤其是当归添加量为60 g/L时，胞外三萜产量可达964.63 mg/L。

郑浩然等人研究铁皮石斛对灵芝生长及胞外多糖分泌的影响，并分析灵芝多糖组分的变化。研究数据表明：铁皮石斛可促进灵芝胞外多糖的合成，其添加量为10 g/L时效果最佳。

2 外源木质素对灵芝液体发酵的影响

灵芝栽培常以木质素含量较高的木材为主，且灵芝生长过程中主要降解基质中的木质素。

裴海生通过在灵芝培养基中添加纤维素、半纤维素和木质素，考察外源木质纤维素对灵芝菌体生长的影响。研究结果确定木质素能够促进灵芝菌丝体生长;进一步考察添加不同浓度木质素灵芝菌丝体生长情况和灵芝产多糖、三萜变化规律，确定当木质素添加量为1.0%时，灵芝菌丝体生长情况最好，生物量比对照提高56%，同时灵芝胞外多糖、胞内多糖和灵芝胞外三萜、胞内三萜的合成均有明显提高，其中胞内多糖提高43%;4种灵芝菌株发酵产生的多糖、三萜结果对比分析表明，1.0%木质素能提高不同菌株发酵的多糖、三萜含量。

3 外源油酸对灵芝液体发酵的影响

油酸作为一种单不饱和脂肪酸，广泛存在于动植物体内，可以诱导灵芝三萜合成，且价格低廉。

孙冰沁等人优化油酸促进灵芝菌丝体高产灵芝三萜发酵的条件，以提高灵芝三萜的产量。通过对碳源、氮源等开展单因素筛选，利用CCD试验优化培养基和发酵条件。试验结果表明：培养基成分为可溶性淀粉3.40%，鱼蛋白胨0.72%，KH2PO4 0.30%，MgSO4 0.15%，VB1 0.005%（m/v），pH 5.5;在发酵培养初期

（0 d）加油酸4.38%（v/v），装液量100 mL，接种量10%（v/v）条件下，发酵9 d的胞内三萜产量达282.67±3.77 mg/100 mL。

4 外源真菌激发因子对灵芝液体发酵的影响

真菌激发因子是来源于真菌的一种特定化学信号物质，其通过诱导植物培养细胞来促使细胞快速、大量合成目的次生代谢物质。

高兴喜等人以3种食用菌病原真菌（木素木霉、蘑菇轮枝孢和顶头孢）为激发因子菌株，以不同浓度和不同时间添加到灵芝发酵培养基中，考察其对灵芝多糖和三萜类物质积累的影响。其中，顶头孢对灵芝多糖和三萜类物质积累的诱导作用最好，分别比照组提高6.1倍和5.2倍，最佳作用浓度均为120 μg/mL，最佳加入时间为灵芝发酵培养的中期（3 d）和初期（0 d）;木素木霉激发子对灵芝多糖和三萜类物质积累的诱导作用次之，其产量分别是对照组的2.7倍和4.0倍，最佳作用浓度为80 μg/mL，最佳加入时间均为灵芝发酵培养的后期（5 d）;蘑菇轮枝孢激发子的作用效果最弱的。此外，3种真菌激发子对灵芝生物量的积累具有积极影响，在灵芝发酵培养初期加入80 μg/mL的木素木霉，可以使生物量的积累增加2.3倍。总体来说，真菌激发子的种类、浓度和添加时间不同，对灵芝多糖和三萜类物质积累的影响也不同。

5 外源稀土元素对灵芝液体发酵的影响

稀土元素具有广泛的生物学功能，能够促进植物生长和细胞次生代谢产物合成。在灵芝培养料中添加稀土微肥，能显著提高灵芝的产量与品质。

姚强等人研究镧（La）、铈（Ce）、钕（Nd）、镨（Pr）、铒（Er）5种稀土元素对灵芝多糖产量和灵芝三萜类物质的影响。结果表明：适宜浓度的稀土元素对灵芝多糖和灵芝三萜的产量均有一定程度的促进作用。其中，镨对灵芝胞内多糖、胞外多糖和胞内三萜的生产促进作用最明显，其浓度为0.010，0.001，0.100 mmol/L时，三者产量均达到最高，分别为772.56，452.76，

398.49 mg/L，是对照的4.67，3.05，1.91倍;而0.001 mmol/L的镧对胞外三萜诱导效果最好，产量可达610.08 mg/L，是对照的2.03倍。可见，稀土元素可促进灵芝多糖和灵芝三萜的产生。

6 外源茉莉酸對灵芝液体发酵的影响

茉莉酸甲酯作为一种信号分子，可以诱导许多植物的生理反应。在真菌培养中，茉莉酸甲酯除调节隐球菌和青霉菌生长外，还参与大型真菌灵芝中的三萜类合成代谢途径的调控。

辛燕花等人研究外源茉莉酸甲酯对灵芝多糖及灵芝酸含量的影响，对添加不同浓度茉莉酸甲酯的培养基中的灵芝进行诱导培养。在发酵培养的第4天，茉莉酸甲酯的浓度为50 μmol/L时，菌丝体中的灵芝多糖含量为398.98 mg/g，是对照的1.83倍;菌液中的灵芝多糖含量为4.20 g/L，是对照的1.56倍。当茉莉酸甲酯的浓度为100 μmol/L时，灵芝菌丝体及菌液中的灵芝酸含量最多，灵芝菌丝体中灵芝酸为50.02 mg/g、是对照的1.93倍，菌液中的灵芝酸含量为7.10 mg/L、是对照的2.21倍。说明外源茉莉酸甲酯能够促进灵芝多糖和灵芝酸的合成。

7 外源金属元素对灵芝液体发酵的影响

灵芝具有富集金属元素的特性，可将无机态的钙、铁等营养元素转化成有机态，但不同的灵芝耐金属元素的特性不同。

蔡爱群等人探讨钙、铁、锰离子对赤芝（Ganoderma lucidum）和松杉灵芝（G.tsugae）液体培养下菌丝体生物量的影响。结果表明：在200～1 200 mg/L范围内，赤芝生物量随Ca浓度增加而逐渐减少，而松杉灵芝在Ca浓度为200 mg/mL时生物量最高，在600～1 200 mg/mL范围内低于不添加Ca的处理;Fe浓度为200～600 mg/L及200～800 mg/L时，赤芝和松杉灵芝的生物量高于不添加的处理，但当浓度超过相应范围时，这两种灵芝的生物量显著降低;Mn浓度为200或400 mg/L时，两种灵芝的生物量均较高，当浓度超过800 mg/L时低于不添加的处理。

8 结语

诸多试验研究表明，在灵芝液体发酵过程中添加外源物质（中药材、稀土元素、茉莉酸、木质素、油酸、真菌激发因子和金属元素等），对灵芝三萜类化合物、灵芝多糖和灵芝酸的合成及产量具有一定影响。

参考文献

[1] 郑浩然，杨海龙.铁皮石斛对灵芝多糖深层发酵的影响[J].安徽农业科学，2016，44（19）：141-142.

[2] 裴海生，孙君社，王民敬，等.木质素对灵芝菌丝体生长的影响[J].农业工程学报，2017，33（6）：309-314.

[3] 赵小瑞，贠建民，艾对元，等.4种中草药提取物对灵芝液态发酵三萜产物形成的影响[J].食品与发酵工业，2016，42（3）：97-103.

[4] 孙冰沁，秦可欣，王桂荣，等.基于油酸诱导的高产三萜灵芝菌丝体发酵条件优化[J].食品工业科技，2016，37（24）：233-237.

[5] 辛燕花，张铁丹，杨龙龙，等.外源茉莉酸甲酯对灵芝多糖及灵芝酸含量的影响[J].山西农业大学学报：自然科学版，2017，37（9）：656-662.

Effects of Allogenic Material on Liquid Fermentation of Lucid Ganoderma

REN Yi

（Benxi Chemical Industry School， Benxi Liaoning 117004， China）

Abstract： On the basis of collecting literature on the effect of allogenic meterial on the liquid fermentation of lucid ganoderma， this paper summarizes the effect of allogenic material （Chinese medicinal materials， rare earth elements， jasmonic acid， lignin， oleic acid， fungal activating factors and metal elements） on the liquid fermentation of lucid ganoderma， in order to provide references for further studies on the liquid fermentation of lucid ganoderma.

Key words： allogenic meterial; lucid ganoderma; liquid fermentation; impact