不同濃度深層海水對樟芝生長及離子吸收之影響

(一) 液態發酵探討不同濃度 DOW 對樟芝吸收離子之影響

1. 液態發酵中不同濃度 DOW 對樟芝菌絲體生成及功效成分含量之影響

本實驗室過去研究證實 DOW 提高紅麴山藥中次級代謝物 monascin 與 ankaflavin 含量 (p < 0.05)，並降低黴菌毒素 citrinin 含量 (p < 0.05) (Lee et al., 2011)，於樟芝液態發酵中，DOW 提高菌體生成、三萜類與多醣含量 (p < 0.05) (Wang et al., 2013a)。

表 4-1 為於 100 mL PDB 培養基液態搖瓶培養中不同濃度 DOW 對樟芝 菌體、腺苷、胞內與胞外 β-1,3-葡聚醣之影響。結果顯示，DOW 促進樟芝菌體 生成 31-37% (p < 0.05)，但無劑量效應。15 倍 DOW 能顯著提高腺苷含量 (p <

0.05)，但對胞內與胞外 β-1,3-葡聚醣則無影響。

2. 提高發酵體積對樟芝菌絲體生成及功效成分含量之影響

本實驗之液態發酵體積由 100 mL 提高至 1.5 L，探討提高液態發酵體積對 菌絲體生成及功效成分含量之影響 (表 4-2)。其結果與 100 mL 搖瓶培養 (表 4-1) 相似，DOW 促進菌體生成並顯著提高腺苷含量 (p < 0.05)，其中與搖瓶培 養不同的是提高發酵體積至 1.5 L 能夠提高胞內 β-1,3-葡聚醣含量 (p < 0.05)。

3. 添加不同濃度 DOW 對樟芝吸收鎂離子與鉀離子之影響

過去研究探討 DOW 中單一離子對樟芝菌體及功效成分之影響 (郭，2012)，

未研究樟芝對 DOW 中離子之吸收，有鑑於此，本實驗探討添加不同濃度 DOW 對樟芝吸收 Mg²⁺ 與 K⁺ 之影響。

分析未發酵與發酵後之發酵液中 Mg²⁺ 含量，進而計算樟芝菌體對 DOW 中 Mg²⁺ 之吸收率，結果如表 4-3，Mg²⁺ 吸收率維持 12 至 22% 左右並不受 DOW 濃度影響，但提升 DOW 至 15 倍時 Mg²⁺ 吸收量趨緩。而表 4-4 為探 討樟芝對 DOW 中 K⁺ 之吸收，K⁺ 之最大吸收量為 39.83 mg/L。

表 4-1、液態發酵中不同濃度 DOW 對樟芝菌體、腺苷、胞內與胞外葡聚醣之影響 (發酵量: 100 mL) Table 4-1 Effect of various concentration of DOW on the biomass, adenosine, intracellular β-1,3-glucan, and extracellular β-1,3-glucan of A. camphorata in submerged culture (culture capacity: 100 mL)

Groups Biomass (g)

Adenosine concentration (µg/batch)

Intracellular β-1,3-glucan concentration (µg/batch)

Extracellular β-1,3-glucan concentration (µg/mL) UPW 0.16 ± 0.01^a 427.97 ± 45.57^a 272.31 ± 19.58^a 34.04 ± 2.79^b DOW-1X 0.21 ± 0.01^b 383.06 ± 8.59^a 301.75 ± 44.34^a 29.37 ± 1.80^ab DOW-5X 0.21 ± 0.02^b 398.74 ± 20.67^a 229.57 ± 10.58^a 30.87 ± 4.56^ab DOW-10X 0.21 ± 0.02^b 438.15 ± 9.41^a 209.47 ± 4.47^a 27.21 ± 0.70^b DOW-15X 0.22 ± 0.01^b 520.08 ± 40.63^b 227.72 ± 42.44^a 31.01 ± 1.26^ab

The data are presented as the means ± SD (n=3). Mean values with di_fferent letters are significantly di_fferent (p <

0.05).

56

57

表 4-2、液態發酵中不同濃度 DOW 對樟芝菌體、腺苷、胞內與胞外葡聚醣之影響 (發酵量: 1.5 L) Table 4-2 Effect of various concentration of DOW on the biomass, adenosine, intracellular β-1,3-glucan, and extracellular β-1,3-glucan of A. camphorata in submerged culture (culture capacity: 1.5 L)

Groups Biomass (g)

Adenosine concentration (mg/batch)

Intracellular β-1,3-glucan concentration (mg/batch)

Extracellular β-1,3-glucan concentration (mg/L)

UPW 1.65 7.34 ± 0.01^a 3.64 ± 0.40^a 35.08 ± 2.79^b

DOW-1X 3.10 14.58 ± 0.04^d 6.62 ± 0.22^b 26.75 ± 1.48^b

DOW-5X 2.83 12.14 ± 0.04^b 8.07 ± 0.41^b 20.68 ± 0.65^a

DOW-10X 2.88 13.11 ± 0.19^c 4.44 ± 0.90^a 21.95 ± 1.93^a

DOW-15X 3.88 18.09 ± 0.18^e 10.24 ± 1.92^c 24.07 ± 0.25^ab

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表 4-3、添加不同濃度 DOW 對樟芝吸收鎂離子之影響 (發酵量: 100 mL)

Table 4-3 The magnesium absorption of A. camphorata in various concentrations of DOW (culture capacity: 100 mL)

Groups

Mg²⁺ concentration (mg/L)

Absorption amount^# (mg/L)

Absorption rate^§ (%) Unfermented

medium

Fermented medium

UPW -^* -^* 0.00 0

DOW-1X 21.33 ± 0.67^a 18.79 ± 1.35^a 2.54 12 DOW-5X 101.31 ± 0.84^b 79.29 ± 8.99^a 22.02 22 DOW-10X 207.38 ± 1.68^b 165.71 ± 18.90^a 41.67 20 DOW-15X 305.00 ± 15.15^b 256.19 ± 18.60^a 48.81 16

*under detection limit

#absorption amount = Mg²⁺ concentration of unfermented medium – Mg²⁺ concentration of fermented medium

§absorption rate = absorption amount / Mg²⁺ concentration of unfermented medium x 100%

The data are presented as the means ± SD (n=3). Mean values with di_fferent letters are significantly di_fferent (p < 0.05).

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表 4-4、添加不同濃度 DOW 對樟芝吸收鉀離子之影響 (發酵量: 100 mL)

Table 4-4 The potassium absorption of A. camphorata in various concentrations of DOW (culture capacity: 100 mL)

Groups

K⁺ concentration (mg/L)

Absorption amount^# (mg/L)

Absorption rate^§ (%) Unfermented

medium

Fermented medium

UPW -^* -^* 0.00 0

DOW-1X 3.47 ± 0.24 -^* 3.47 100

DOW-5X 38.13 ± 0.00 -^* 38.13 100

DOW-10X 68.64 ± 0.24^b 28.82 ± 6.39^a 39.83 58 DOW-15X 87.09 ± 0.49^b 50.43 ± 7.53^a 36.67 42

*under detection limit

#absorption amount = K⁺ concentration of unfermented medium – K⁺ concentration of fermented medium

§absorption rate = absorption amount / K⁺ concentration of unfermented medium x 100%

The data are presented as the means ± SD (n=3). Mean values with di_fferent letters are significantly di_fferent (p < 0.05).

(二) 固態發酵探討不同濃度 DOW 對樟芝生長之影響 1. 最適固態發酵基質篩選

樟芝子實體僅生長於台灣特有之牛樟樹，且生長緩慢、價格昂貴 (Hsu et al., 2005; Yang et al., 2006)，近年來利用液態與固態發酵樟芝，但樟芝之功效成分三 萜類於液態發酵中生成量較固態發酵低，因此本實驗以固態發酵探討不同濃度 DOW 對樟芝生長之影響。首先篩選最適樟芝固態發酵機質以進行後續實驗，篩 選結果如圖 4-1 所示，本實驗使用燕麥、紅薏仁及糙米進行固態發酵 30 天，樟 芝燕麥與紅薏仁之腺苷含量顯著高於糙米 (p < 0.05)，而樟芝燕麥之三萜類含量 顯著高於紅薏仁 48% 與糙米 109% (p < 0.05)，因此選擇燕麥為最適固態發酵機 質，進行後續固態發酵實驗。

2. 發酵初期樟芝菌絲生長情形

於固態發酵期間每隔 5 天由固態發酵瓶側面及底部照像記錄樟芝菌絲生長 情況。圖 4-2 為固態發酵第 10 天之外觀，隨著 DOW 濃度提高，樟芝菌絲也 密布燕麥基質，此結果與液態發酵結果相似，DOW 能夠促進樟芝固態發酵之菌 絲生長。

3. 添加 15 倍 DOW 對固態發酵過程中三萜類含量之變化

圖 4-3 為添加 15 倍 DOW 對樟芝固態發酵過程中三萜類含量之變化，結 果顯示，添加 15 倍 DOW 之樟芝燕麥中三萜類含量隨發酵天數增加而提高，

於 45 天達到 52.03 ± 3.79 mg/g，60 天之產量為 52.61 ± 3.82 mg/g，三萜類生 成量於 45 至 60 天間已無明顯增加，因此選擇固態發酵時間條件為 45 天。

4. 不同濃度 DOW 對三萜類含量之影響

探討不同濃度 DOW 對樟芝固態發酵中三萜類含量之影響，結果如圖 4-4 所示，固態發酵 15 天時各濃度之 DOW 均有提高三萜類含量之趨勢，而 15 倍 之 DOW 能於培養 45 天時顯著促進三萜類含量 (p < 0.05)。

5. 不同濃度 DOW 對腺苷含量之影響

不同濃度 DOW 對樟芝固態發酵中腺苷含量之影響如圖 4-5 所示，於培養 15 與 30 天時 DOW 顯著提高腺苷含量 (p < 0.05)，但培養時間延長為 45 天

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圖 4-1、不同基質對樟芝固態發酵中三萜類與腺苷含量之影響

Fig. 4-1 Effect of different substrates on the triterpenoids and adenosine concentration of A. camphorata in solid culture. Data are presented as mean ± SD (n=3). p <0.05 express considered significant.

Oat Red pearl barley Brown rice 0

10 20 30 40

0 100 200 300 400

A d en o si n e co n ce n tr at io n (µ g /g ) T ri te rpe noi d conc ent ra ti on (m g/ g)

c

a b

a b

b

圖 4-2、比較不同濃度 DOW 對樟芝於燕麥基質上菌絲生長之影響

Fig. 4-2 The comparison of the effect of various concentration of DOW on mycelium growth of A. camphorata in oat. Fermentation in oat was carried out at 28^oC for 10 days.

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圖 4-3、添加 15 倍 DOW 對樟芝燕麥中三萜類含量之變化

Fig. 4-3 Effect of addition of 15-fold DOW on the triterpenoids concentration of A.

camphorata-fermented oat. Data are presented as mean ± SD (n=3).

Time (days)

T ri te rp en o id co n ce n tr at io n ( m g /g )

0 10 20 30 40 50 60

15 30 45 60

0

圖 4-4、不同濃度 DOW 對樟芝燕麥中三萜類含量之影響

Fig. 4-4 Effect of various concentrations of DOW on the triterpenoids concentration of A. camphorata-fermented oat. Data are presented as mean ± SD (n=3). p <0.05 express considered significant.

0 10 20 30 40 50

60

UPW

DOW-1X DOW-5X DOW-10X DOW-15X

Time (days)

15 30 45

ab b a ab a

a a a a a

c b b b a

T ri te rp en o id co n ce n tr at io n ( m g /g )

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圖 4-5、不同濃度 DOW 對樟芝燕麥中腺苷含量之影響

Fig. 4-5 Effect of various concentrations of DOW on the adenosine concentration of A.

camphorata-fermented oat. Data are presented as mean ± SD (n=3). p <0.05 express considered significant.

0 150 300 450 600

750

_UPW

DOW-1X DOW-5X DOW-10X DOW-15X b b

a a a

Time (days)

15 30 45

A d en o si n e co n ce n tr at io n ( µ g /g )

ab a

abab b b

a

b b b

時，5、10 與 15 倍之 DOW 隨時間增加腺苷含量反而降低，至 45 天時顯著低

在文檔中 Effects of Antrodia camphorata-fermented Product Cultured by Deep Ocean Water and Its Functional Compounds on the (頁 68-79)