【摘要】：目前,我國(guó)在海帶種植業(yè)的規(guī)模和產(chǎn)量均處于世界領(lǐng)先水平,并且已形成了以甘露醇、褐藻膠、碘為主要產(chǎn)品的工業(yè)體系,而在以上體系中,超過50%的海帶成份成為固體廢棄物,既浪費(fèi)了大量的自然資源,又帶來一系列環(huán)境污染問題。具有多種生物活性的食藥用真菌多糖作為食藥用真菌中主要活性物質(zhì),也具有極大的藥用潛力和研究?jī)r(jià)值。本文主要以工業(yè)生產(chǎn)固體廢棄物海帶渣為培養(yǎng)基,固體發(fā)酵食藥用真菌,生產(chǎn)真菌多糖,并進(jìn)一步利用海帶渣固體發(fā)酵產(chǎn)物研發(fā)新型發(fā)酵型刺參餌料。本文首先利用食藥用真菌在海帶渣基質(zhì)上的發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行刺參養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明發(fā)酵海帶渣飼料的可行性。實(shí)驗(yàn)中R24和A47表現(xiàn)出較好的促進(jìn)刺參生長(zhǎng)的效果。其次以生長(zhǎng)速率和多糖產(chǎn)率為指標(biāo)對(duì)10種食藥用真菌發(fā)酵海帶渣的菌株進(jìn)行評(píng)價(jià),得出在海帶渣基質(zhì)上發(fā)酵生長(zhǎng)最快的菌株為I30,多糖產(chǎn)率最高的菌株為R24和A47。最后以抗羥基自由基活性,免疫增強(qiáng)活性和腫瘤抑制率為目標(biāo)進(jìn)行生物活性評(píng)價(jià),得出R24和A47兩個(gè)菌株的固體海帶渣發(fā)酵產(chǎn)物的生物活性最高。其中R24的發(fā)酵產(chǎn)物水提物在1.0mg/m L濃度下,對(duì)小鼠巨噬細(xì)胞免疫增強(qiáng)活性為19.92±0.16%,抗羥基自由基EC50為7.44±0.51μg/m L。A47的免疫增強(qiáng)活性和抗羥基自由基EC50為16.44±0.12%和58.36±3.11μg/m L。對(duì)篩選出的A47和R24兩株優(yōu)良菌株進(jìn)一步進(jìn)行了海帶渣固體發(fā)酵條件的單因素實(shí)驗(yàn),繼而采用二次回歸通用旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì),對(duì)R24和A47的固體發(fā)酵條件進(jìn)行了五因素四水平響應(yīng)面優(yōu)化,分別得到兩種菌株的固體發(fā)酵生長(zhǎng)模型,并優(yōu)化獲得了海帶渣固體發(fā)酵的最佳條件。在最佳發(fā)酵條件下進(jìn)行的生長(zhǎng)率驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)表明模型的預(yù)測(cè)值和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的實(shí)測(cè)值間擬合率高。生物活性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了在最佳發(fā)酵條件下兩種海帶渣固體發(fā)酵產(chǎn)物的多糖產(chǎn)率,腫瘤抑制率和免疫激活活性,為固體海帶渣廢棄物的真菌發(fā)酵轉(zhuǎn)化成高生物活性的真菌多糖,進(jìn)而研制新型真菌多糖保健品和功能飼料提供了可能。在刺參養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)中,首先以增加刺參特定生長(zhǎng)率和存活率為目標(biāo),對(duì)食藥用真菌A47和R24的海帶渣固體發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行不同配方養(yǎng)殖刺參實(shí)驗(yàn),得到的最佳配方為HN5-4和HN15-7。然后,以某市售刺參餌料成品G4和未發(fā)酵海帶渣做對(duì)照,與海帶渣固體發(fā)酵餌料HN5-4和HN15-7進(jìn)行刺參養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)對(duì)比,比較不同餌料的刺參特定生長(zhǎng)率、攝食率,人工攻毒條件下的存活率和體內(nèi)各種相關(guān)酶活性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,以固體海帶渣發(fā)酵產(chǎn)物為主要成分的新型發(fā)酵型刺參餌料,可替代市售刺參成品飼料,促進(jìn)刺參的攝食、消化和生長(zhǎng)。在人工攻毒條件下,與其他餌料相比,海帶渣發(fā)酵配方餌料HN5-4和HN15-7能顯著提高刺參存活率(P0.05),顯示了具有增強(qiáng)刺參免疫力和抗病力的效果。通過刺參養(yǎng)殖過程中消化系統(tǒng)酶活性和免疫相關(guān)酶活變化,考察了真菌發(fā)酵海帶渣刺參餌料對(duì)刺參特定生長(zhǎng)率和抗病力的實(shí)際促進(jìn)效果。最后,在海帶渣發(fā)酵餌料中添加不同濃度的產(chǎn)物多糖,考察刺參消化酶類的變化和免疫相關(guān)酶類的的非特異性免疫應(yīng)答。結(jié)果表明,真菌發(fā)酵海帶渣產(chǎn)生的多糖可以增強(qiáng)刺參消化系統(tǒng)淀粉酶活性,提高刺參的特定生長(zhǎng)率,并在提高刺參體腔細(xì)胞的吞噬作用的同時(shí),可顯著增強(qiáng)非特異性免疫酶(溶菌酶、超氧化物歧化酶和酸性磷酸酶)的酶活性。顯示了發(fā)酵產(chǎn)物多糖的促進(jìn)刺參生長(zhǎng)和免疫增強(qiáng)的效果。本文針對(duì)沿海地區(qū)海帶加工業(yè)剩余廢棄物多的問題,提出了一種食藥用真菌固體發(fā)酵海帶渣生產(chǎn)刺參餌料的方法;優(yōu)化了食藥用真菌固體發(fā)酵最優(yōu)條件,對(duì)發(fā)酵過程中產(chǎn)生的多糖類活性物質(zhì)的功能進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析;發(fā)現(xiàn)了含多糖類活性物質(zhì)的飼料具有促進(jìn)刺參自身免疫增強(qiáng)、提高刺參的抗病力的作用。為以真菌海帶渣發(fā)酵產(chǎn)物為主要成分的環(huán)境友好型刺參發(fā)酵型海帶渣飼料的研發(fā)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持,為刺參的抗病提供了抗生素以外的選擇。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X71;S963.5
【圖文】：

圖 3-1 固體發(fā)酵所用菌種對(duì)刺參濕重增長(zhǎng)速率的影響 fungi strains fermented on kelp waste on the growth ratstichopus japonicus發(fā)酵產(chǎn)物作為刺參餌料的投餌量實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物中選出 4 種對(duì)刺參生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用的。分別以刺參濕重的 2%和 4%進(jìn)行投餌量實(shí)長(zhǎng)率的作用和刺參飼養(yǎng)中海泥的作用。并以威刺參飼料（主要成分為鼠尾藻粉和魚粉等，不以此品牌飼料為對(duì)照 G，以未發(fā)酵海帶渣為對(duì)進(jìn)一步篩選，確定刺參喂養(yǎng)投餌量，并進(jìn)一步參餌料的可行性。各餌料編號(hào)及對(duì)應(yīng)組成如表表 3-4 第一組刺參飼養(yǎng)的飼料組成Table 3-4 Ingredients of group 1Ingredients3 R24 A47 B44 G

圖 3-3 10 種食藥用真菌固體發(fā)酵生長(zhǎng)速率Fig. 3-3 Growth rate of solid-state fermentation for ten differentfungus on kelp waste海帶渣真菌發(fā)酵產(chǎn)物多糖產(chǎn)率藥用真菌中的主要活性成分是真菌多糖，食藥用真菌多糖的抗氧他生物活性已經(jīng)在一些國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究中被報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)中 菌 A45、A47、E6、I30、B44、F2、G36、R24、P42 和 P43，在酵培養(yǎng)基中培養(yǎng) 30 天后，得到真菌海帶渣固體發(fā)酵產(chǎn)物。發(fā)酵提取其中的水溶性物質(zhì)，經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)和低溫冷凍干燥，得到固體提物，水提物經(jīng)醇沉、低溫冷凍干燥，最終得到真菌粗多糖。0 種食藥用真菌海帶渣固體發(fā)酵產(chǎn)物的水提物產(chǎn)率及粗多糖產(chǎn)率、3-5 所示。

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本文編號(hào)：2720667