猴頭菌液體發(fā)酵技術(shù)研究進(jìn)展（綜述）

張作法 呂國(guó)英 金群力 范雷法

（浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，浙江 杭州 310021）

猴頭菌液體發(fā)酵技術(shù)研究進(jìn)展（綜述）

張作法 呂國(guó)英 金群力 范雷法

（浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，浙江 杭州 310021）

猴頭菌；營(yíng)養(yǎng)成分；藥用價(jià)值；液體發(fā)酵；研究進(jìn)展

猴頭菌（Hericium erinaceus）又名猴頭菇、刺猬菌、山伏菌，不僅營(yíng)養(yǎng)豐富還具有良好的藥用價(jià)值，味道又鮮美，是著名的食藥兩用菌。大量研究表明，猴頭菌不僅對(duì)消化系統(tǒng)疾病有特殊療效，而且還具有增強(qiáng)免疫力、抗腫瘤、抗衰老、降血糖、保護(hù)神經(jīng)和抗菌作用。猴頭菌營(yíng)養(yǎng)成分包括蛋白質(zhì)、脂肪、纖維素、多糖、微量元素及8種人體必需的氨基酸[1]。野生猴頭菌天然資源有限，目前以人工栽培為主，但因其人工栽培周期長(zhǎng)、產(chǎn)量低，不適合工廠化生產(chǎn)，所以急需尋求一種周期短、產(chǎn)量高的生產(chǎn)途徑，而液體發(fā)酵則成為了一種重要的手段。液體發(fā)酵可以在較短的時(shí)間內(nèi)獲得大量的菌絲體及其發(fā)酵產(chǎn)物，生產(chǎn)周期短，產(chǎn)量高，成本低，工藝設(shè)備簡(jiǎn)單。深層發(fā)酵法還能夠突破猴頭菌生長(zhǎng)的環(huán)境限制因素，能提供充足的養(yǎng)料供生物活性物質(zhì)積累。

1　猴頭菌的藥理活性

猴頭菌是具有非常廣泛的藥理活性的真菌之一。猴頭菌在治療胃潰瘍、慢性胃炎等胃部疾病方面效果明顯，是國(guó)家保護(hù)藥物“胃樂(lè)新”的主要成分。研究表明，猴頭菌對(duì)胃黏膜損傷有極好的保護(hù)作用，猴頭菌多糖可能是其中的主要活性物質(zhì)[2]；猴頭菌酮和猴頭菌素是猴頭菌中的2種重要的低分子量活性物質(zhì)，研究發(fā)現(xiàn)它們可以促進(jìn)神經(jīng)生長(zhǎng)因子的合成[3]；猴頭菌醇提物能夠促進(jìn)1321N1人星型細(xì)胞瘤中神經(jīng)生長(zhǎng)因子的分泌，從而促進(jìn)PC12細(xì)胞突起的生長(zhǎng)[4]，這個(gè)結(jié)果預(yù)示著猴頭菌可以預(yù)防及治療神經(jīng)退行性疾病；猴頭菌的水提物能夠激活巨噬細(xì)胞，并誘導(dǎo)其分泌NO和細(xì)胞因子，說(shuō)明其能夠通過(guò)增強(qiáng)免疫細(xì)胞的活性來(lái)提高機(jī)體的免疫功能[5]；猴頭菌能夠清除自由基，有一定的抗衰老作用[6，7]；猴頭菌甲醇提取物可明顯降低糖尿病大鼠的血糖及血脂濃度，能明顯改善其癥狀[8]，此外，猴頭菌還有抗病毒，護(hù)肝，抗輻射，抗突變和降血脂的作用。

2　猴頭菌深層發(fā)酵的研究進(jìn)展

2.1發(fā)酵生產(chǎn)猴頭菌多糖

一般認(rèn)為，猴頭菌多糖是起作用的主要活性物質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)其藥理活性非常廣泛。秦培鵬等[9]以菌絲體產(chǎn)量為研究對(duì)象，確立了猴頭菌搖瓶培養(yǎng)的最優(yōu)條件：25 ℃，pH 5.5，搖瓶裝液量 100 mL/250mL，接種量7.5 mL，搖床轉(zhuǎn)速140 r/min。劉曉鵬等[10]通過(guò)單因素試驗(yàn)與均勻設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，得出了液體培養(yǎng)猴頭菌的最佳碳源為可溶性淀粉，最佳氮源為黃豆粉；培養(yǎng)基的最佳配方為 4.6%可溶性淀粉、4.6%黃豆粉、0.02% KH2PO4、18 mg/100 mL 維生素B1，優(yōu)化的發(fā)酵工藝為接種量11%，發(fā)酵溫度25.8 ℃，攪拌速度137 r/min。劉偉民等[11]利用猴頭菌高效轉(zhuǎn)化米糠生產(chǎn)多糖取得了較好的結(jié)果，優(yōu)化后的參數(shù)為：葡萄糖20 g/L，pH 5.0，KH2PO41.5 g/L，MgSO40.75 g/L，接種量10%，培養(yǎng)溫度28 ℃，培養(yǎng)時(shí)間7天，蛋白胨濃度9.8 g/L，米糠濃度23.3 g/L。在此條件下實(shí)驗(yàn)得到猴頭菌菌絲體干重達(dá)到11.28 g/L。我們還利用黃漿水深層發(fā)酵生產(chǎn)猴頭菌多糖，通過(guò)逐級(jí)醇沉的方式得到3種不同分子量的多糖，其中低分子量的多糖顯示出很強(qiáng)的抗氧化和護(hù)肝活性。這一結(jié)果為合理利用黃漿水這一廢棄物提供了新的思路[12]。

2.2猴頭菌發(fā)酵在中藥發(fā)酵中的應(yīng)用

中藥發(fā)酵技術(shù)[13]能夠使中藥經(jīng)體外微生物大量酶系分解轉(zhuǎn)化，提高中藥藥效和有效成分的提取率，產(chǎn)生新藥效，并為中藥活性成分結(jié)構(gòu)修飾提供了新途徑。陳麗艷等[14]利用猴頭菌發(fā)酵刺五加來(lái)實(shí)現(xiàn)苷類成分的體外轉(zhuǎn)化，并比較發(fā)酵前后的抗疲勞作用。研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵后喂食對(duì)小鼠的游泳時(shí)間，血乳酸清除率，血尿素氮及肝糖原含量發(fā)生顯著變化，抗疲勞作用效果明顯。張志才等[15]比較了銀杏葉提取物在猴頭菌轉(zhuǎn)化前后的降血糖作用，結(jié)果顯示，猴頭菌轉(zhuǎn)化銀杏葉提取物的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物能更顯著地降低糖尿病大鼠的血糖和果糖胺水平，顯著提高超氧化物歧化酶的活性并降低丙二醛的水平。此研究結(jié)果為采用微生物轉(zhuǎn)化法提高植物提取物藥用效果提供了參考依據(jù)。丘佳玲等[16]研究了猴頭人參花發(fā)酵菌質(zhì)化學(xué)成分的變化及抗胃潰瘍作用，發(fā)現(xiàn)人參花經(jīng)猴頭菌發(fā)酵后提高了多糖的含量，猴頭人參花發(fā)酵菌質(zhì)比單獨(dú)使用人參花治療胃潰瘍的療效更為顯著。

2.3猴頭菌發(fā)酵用于保健飲料的研究

猴頭菌的發(fā)酵液中含有多肽、多糖和酰胺等營(yíng)養(yǎng)成分，其深層發(fā)酵技術(shù)已經(jīng)用于相關(guān)藥品、食物的生產(chǎn)。童群義等[17]利用猴頭菌進(jìn)行液體發(fā)酵，發(fā)酵液中添加番茄汁、胡蘿卜汁、甜橙汁等多種天然果蔬汁調(diào)配成一種色香味俱佳、酸甜適口、營(yíng)養(yǎng)豐富的保健飲料，采用正交實(shí)驗(yàn)的方法確定了最佳配方和工藝。沈昌等[18]以糙米汁、麥芽汁和豆芽汁為天然培養(yǎng)基，接種猴頭菌進(jìn)行深層發(fā)酵，并以發(fā)酵液為原料研制保健飲料，經(jīng)實(shí)驗(yàn)得到最佳配方為：30%發(fā)酵液，30%純牛奶、7%蔗糖和0.025%香精，0.2%海藻酸鈉作為穩(wěn)定劑，用純凈水補(bǔ)充至100%。

2.4利用猴頭菇發(fā)酵生產(chǎn)保健醋的研究

王廣耀等[19]以猴頭菌進(jìn)行液體發(fā)酵獲得大量具有生理活性的真菌多糖，再經(jīng)過(guò)酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵生產(chǎn)的保健醋，具有猴頭菌特有的清淡芳香，風(fēng)味獨(dú)特，口感新鮮，是一種新型營(yíng)養(yǎng)保健醋，深受消費(fèi)者青睞，具有廣闊的市場(chǎng)潛力。

2.5利用食用菌發(fā)酵進(jìn)行花粉破壁的研究

由于花粉中有一層復(fù)雜的細(xì)胞壁，影響了其中營(yíng)養(yǎng)成分的釋放及吸收，所以破壁非常重要。尚德靜等[20]采用食用菌深層發(fā)酵的方法，利用食用菌生長(zhǎng)過(guò)程中分泌產(chǎn)生的酶對(duì)花粉壁進(jìn)行生化處理，花粉的破壁率可達(dá)到70%以上。花粉營(yíng)養(yǎng)成分釋放后，以其豐富的營(yíng)養(yǎng)，反過(guò)來(lái)促進(jìn)食用菌的生長(zhǎng)。這種方法既能使花粉破壁，又能縮短食用菌發(fā)酵周期，還能除去花粉的不良口感。

3　小 結(jié)

真菌多糖具有顯著的生物活性，且無(wú)任何毒副作用，所以被廣泛用作保健食品的功能添加劑。大多藥用真菌由于生態(tài)生理的特殊性及生長(zhǎng)環(huán)境條件限制，野生子實(shí)體稀缺，人工栽培難度大，嚴(yán)重影響了其開(kāi)發(fā)利用，應(yīng)用現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)藥用真菌替代品為解決上述難題提供了一條新途徑。液體發(fā)酵技術(shù)簡(jiǎn)單、易行，在發(fā)酵過(guò)程中除了菌絲或孢子大量增殖外，還會(huì)產(chǎn)生多糖、多肽、生物堿、萜類化合物、氨基酸、維生素和植物激素等多種活性物質(zhì)。多糖作為猴頭菌中主要的活性物質(zhì)，具有廣泛的藥理活性，在治療消化系統(tǒng)疾病上已得到大量試驗(yàn)及臨床研究證實(shí)，且作用機(jī)制較為明確。目前已被廣泛開(kāi)發(fā)應(yīng)用，產(chǎn)品有猴頭菌片、猴頭膠囊、猴頭餅干及飲料等，前景非常廣闊。

[1] 劉梅森, 陳海晏. 猴頭菌的藥用價(jià)值概述[J]. 中國(guó)食用菌, 1998, 1(1): 24-25.

[2] 戴文華, 彭芊芊, 鄧三花, 等. 猴頭菌提取物顆粒治療胃潰瘍臨床療效觀察及作用機(jī)制研究[J]. 臨床消化病雜志, 2009, 21(5): 303-305.

［3］ Hirokaru K， Shoei F， Rika Y. The inducer of the synthesis of nerve growth factor from lion's mane （Hericium erinaceus） ［J]. Research Report, 2002, 11(4): 1-13.

[4] Koichiro M, Yutaro O, Mitsuru H, et al. Nerve growth factor-inducing activity of Hericium erinaceus in 1321N1 human astrocytoma cells [J]. Biological & Pharmaceutical Buttetin, 2008, 31(9): 1727-1732.

[5] Jong SL, Jae YC, Eock KH. Study on macrophage activation and structural characteristics of purified polysaccharides from the liquid culture broth of Hericium erinaceus [J]. Carbohydrate Polymers, 2009, 78: 162-168.

[6] Mau JL, Lin HC, Song SF. Antioxidant properties of several specialty mushrooms [J]. Food Research International, 2002, 35(6): 519-526.

[7] Xu H, Wu PR., Shen ZY et al. Chemcial analysis of Hericium erinaceus polysaccharides and effect of the polysaccharides on derma antioxidant enzymes MMP-1 and TIMP-1 activities [J]. Biological Macromolecules, 2010, 47: 33-36.

[8] Jinn CW, Shu HH, Jih TW, et al. Hypoglycemic effect of extract of Hericium erinaceus [J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2005, 85(4): 641-646.

[9] 秦培鵬, 傅力. 猴頭菌深層發(fā)酵工藝搖瓶培養(yǎng)條件優(yōu)化的研究[J]. 農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)與裝備, 2013, 10: 67-68.

[10] 劉曉鵬, 姜寧, 夏冬冬, 等. 猴頭菌液體發(fā)酵培養(yǎng)基及工藝優(yōu)化的研究[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué), 2014, 8: 79-83.

[11] 劉偉民, 郭天龍, 沈國(guó)棟, 等. 猴頭菌液態(tài)發(fā)酵米糠工藝的優(yōu)化[J]. 食品工業(yè)科技, 2013, 18: 192-196.

[12] Zhang ZF, Lv GY, Pan HJ, et al. Antioxidant and hepatoprotective potential of endo-polysaccharides from Hericium erinaceus grown on tofu whey[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2012, (51): 1140-1146.

[13] 葛喜珍. 發(fā)酵在中藥研究中的應(yīng)用[J]. 時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥, 2008, 19(10): 386.

[14] 陳麗艷, 金爽, 張迎, 等. 猴頭菌發(fā)酵炮制中藥刺五加對(duì)小鼠抗疲勞作用的影響[J]. 中國(guó)實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志, 2011, 17(4): 102-104.

[15] 張志才, 連賓, 崔鳳杰, 等. 銀杏葉提取物猴頭菌轉(zhuǎn)化前后降血糖作用的比較研究[J]. 菌物學(xué)報(bào), 2008, 27(3): 420-430.

[16] 邱佳玲, 韓園園, 李愛(ài)欣, 等. 猴頭人參花發(fā)酵菌質(zhì)化學(xué)成分及抗胃潰瘍作用研究[J]. 食用菌, 2013(6): 75-76.

[17] 童群義, 宋云芳. 猴頭菇保健飲料研制[J]. 食品科學(xué), 1995, 16(5): 26-29.

[18] 沈昌, 印宏緋, 顧振新, 等. 猴頭糙米發(fā)酵液制作保健飲料工藝研究[J]. 食品工業(yè)科技, 2009, 30(6): 215-217.

[19] 王廣耀, 慈釗. 猴頭菇保健醋的生產(chǎn)工藝[J]. 中國(guó)調(diào)味品, 2009, 34(6): 76, 79.

[20] 尚德靜, 姜明. 利用食用菌發(fā)酵進(jìn)行花粉破壁的研究[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè), 1996, 1: 24-27.

S567.3

A

2095-0934（2015）04-231-03

浙江省自然科學(xué)基金（LY14C010001），浙江省重大育種專項(xiàng)（2012C12911）

張作法（1979—），男，山東日照人，副研究員，博士，主要研究方向?yàn)榫愇镔|(zhì)資源利用。E-mail：zzf2050@sohu.com