The effect of additives on the production of secondary metabolites and antioxidant properties on gra
謝啟弘、梁志欽、何偉真
E-mail: [email protected]
ABSTRACT
Owing to the wild fruiting body is very rare and expensive, some researchers are developing artificial cultivation of Antrodia cinnamomea fruiting bodies using woodblocks of Cinnamomum kanehirae Hayata to meet the demands of tests for physiological function and markets. However, the supply of A. cinnamomea fruiting bodies is unable to meet the demand. The aim of this research is to explore the effect of different additive on the production of secondary metabolites and antioxidant properties of A.
cinnamomea by grain solid-state culture. The cultures were under various conditions, and at a period of 30 or 45 days. Grains of Coix lacryma-jobi ,wheat, and pearl barley were used as basic medium respectively. The highest yield of polysaccharide and triterpenes produced by A. cinnamomea cultured on Coix medium were 23.01 mg/ml and 10.63 ％, respectively. At 45 day, the highest yield of polysaccharide derived from A. cinnamomea cultured on pearl barley and wheat medium were 60.80 and 31.48 mg/ml, respectively. And thighest yield of triterpenes derived from A. cinnamomea cultured on pearl barley and wheat medium were 10.11 and 0.05 ％, respectively. Culturing at 30 ℃ for 60 days, the highest yield of polysaccharide and triterpenes obtained on wheat and pearl barley media of A. cinnamomea were 64.12 mg/ml and 17.59 ％, respectively. For different additives on culturing A. cinnamomea, the highest polysaccharide yield was 68.66 mg/ml when 0.5 ％ (w/w) CaCl2 was added to pearl barley medium at 30 day of culture . And the highest triterpenes obtained was 16.65 ％, which was produced at 60 day by A. cinnamomea when 0.5
％ (w/w) chitosan was used as additive in pearl barley medium. When Chinese medicinal herbs were added to culture media, the highest polysaccharide yielded 70.90 mg/ml on wheat medium with 1 ％ (w/w) Magnolia officinalis at 15 day. And the highest triterpenes produced was 33.72 ％ on pearl barley medium supplemented with 1 ％ (w/w) Perilla frutescens at 30 day culture of A.
cinnamomea. The highest scavenging ability on DPPH radical.of methanolic vi extract (10 mg/ml) was 95.47 ％ obtained from culturing A. cinnamomea on Coix medium added with 0.5% (w/w) Ocimum basilicum at 15 day. The highest chelating capability on ferrous ions of methanolic extract (20 mg/ml) was 95.75％ derived from adding 0.5 ％ (w/w) chitosan on wheat medium for culturing A. cinnamomea 60 days. And the highest reducing powers of methanolic extract (10 mg/ml) was 2.957 yielded from A.
cinnamomea when culturing on pearl barley medium added with 0.5% (w/w) Piper betle at 60 day.
Keywords : Antrodia cinnamomea, grain solid-state culture, polysaccharide, triterpenoid, antioxidant property Table of Contents
中文摘要...iii 英文摘 要...v 誌
謝...vii 目 錄...ix 圖目 錄...xii 表目 錄...xv 第一章 前 言...1 第二章 文獻回 顧...4 第一節 樟芝概 述...4 一、樟芝的分 類...4 二、樟芝的形態特 徵...4 三、樟芝的生物活性成 分...5 (一) 三?
類...6 (二) 多醣 體...9 第二節 自由 基...11 一、自由基的種 類...11 二、自由基來源與疾病 關...16 第三節 抗氧化
力...19 一、清除 α , α-Diphenyl-β-picrylhydrazyl(DPPH) 自由基能
力之測定...19 二、螯合亞鐵離子...19 三
、還原力...20 四、總抗氧化 力...20 五、清除超氧陰離子能力測 定...21 第四節 固態發酵培
養...22 一、固態發酵培養基
質...22 二、添加物對樟芝發酵培養之影 響...23 第三章 材料方
法...26 第一節 實驗材 料...26 一、菌 株...26 二、藥 品...26 第二節 實驗方 法...27 一、菌種保存與活 化...27 二、液態菌種製 備...27 三、不同穀物固態培 養...28 四、總多醣含量測 定...28 五、三?類含量測 定...29 六、抗氧化力測 定...30 七、統計分 析...32 第四章 結果與討 論...33 第一節 總多醣含量測
定...33 一、薏仁添加不同添加物及在不同溫度進行樟芝固態培養之總 多糖含量...33 二、裸麥添加不同添加物及在不同溫度進行樟芝固態培養之總多糖
含...37 三、小麥添加不同添加物及在不同溫度進行樟.芝固態培養之總多糖含
量...41 第二節 三?類含量測定...45 一、薏 仁添加不同添加物及在不同溫度進行樟芝固態培養之三?類類含量...45 二、裸麥添加不同添加 物及在不同溫度進行樟芝固態培養之三?類含量...47 三、小麥添加不同添加物及在不同溫度進 行樟芝固態培養之三?類含量...49 第三節 抗氧化力測
定...52 一、清除 DPPH 自由基能 力...52 二、螯合亞鐵離子能力測 定...62 三、還原力測
定...71 第五章 結 論...81 參考文 獻...83 附
錄...90 圖目錄 圖 1、牛樟芝之顯微特徵
。...5 圖 2、從樟芝子實體分離出的三?類化合物
。...7 圖 3、從樟芝子實體分離出的三?類化合物
。...8 圖 4、使用X-射線繞射分析 β-1,3-D-葡聚醣三股螺旋結晶構形
。...10 圖 5、主要的活性氧種類。...12 圖 6、哺乳類動物細胞中氧和氮自由基產物及其他反應種類。...14 圖 7、脂質過氧化過程
。...15 圖 8、組織損害引起氧化壓力的原因(A)及氧化壓力對人類疾病 的關係(B)。...17 圖 9、實驗架構圖。...25 圖 10、樟芝於不同溫度及添加物的薏仁培養基培養 60 天其發酵物甲醇萃取液濃度 10 mg/ml 的清除 DPPH 自由基能力
。...53 圖 11、樟芝於不同溫度及添加物的裸麥培養基培養 60 天其發酵物甲醇萃取液濃度 10 mg/ml 的清除 DPPH 自由 基能力。...54 圖 12、樟芝於不同溫度及添加物的小麥培養基培養 60 天其發酵物甲醇萃取液濃度 10 mg/ml 的清除 DPPH 自由基能力。...55 圖 13、25℃下樟芝於添加不同中草藥的薏仁培養基培養 60天其發酵物甲醇萃取液濃度 10 mg/ml 的清除 DPPH 自由基能力。...57 圖 14、25℃下樟芝於添加不同中草藥的裸麥培養基培養 60 天其發酵物甲醇萃取 液濃度 10 mg/ml 的清 DPPH 自由基能力。...58 圖 15、25℃下樟芝於添加不同中草藥的小麥培養基培養 60 天其發酵物甲 醇萃取液濃度 10 mg/ml 的清除 DPPH 自由基能力。....60 圖 16、樟芝於不同溫度及添加物的薏仁培養基培養 60 天其發酵 物甲醇萃取液濃度 10 mg/ml 的螯合亞鐵離子能力。...63 圖 17、樟芝於不同溫度及添加物的裸麥培養基培養 60 天其 發酵物甲醇萃取液濃度 10 mg/ml 的螯合亞鐵離子能力。...64 圖 18、樟芝於不同溫度及添加物的小麥培養基培養 60 天其發酵物甲醇萃取液濃度 10 mg/ml 的螯合亞鐵離子能力。...65 圖 19、25℃下樟芝於添加不同中草藥的薏仁培養基 培養 60 天其發酵物甲醇萃取液濃度 10 mg/ml 的螯合亞鐵離子能力。...67 圖 20、25℃下樟芝於添加不同中草藥的裸麥 培養基培養 60 天其發酵物甲醇萃取液濃度 10 mg/ml 的螯合亞鐵離子能力。...68 圖 21、25℃下樟芝於添加不同中草藥
的小麥培養基培養 60天其發酵物甲醇萃取液濃度 10 mg/ml 的螯合亞鐵離子能力。...70 圖 22、樟芝於不同溫度及添加 物的薏仁培養基培養 60 天其發酵物甲醇萃取液濃度 10 mg/ml 的還原力。...72 圖 23、樟芝於不同溫度及添加物 的裸麥培養基培養 60 天其發酵物甲醇萃取液濃度 10 mg/ml 的還原力。...73 圖 24、樟芝於不同溫度及添加物的 小麥培養基培養 60 天其發酵物甲醇萃取液濃度 10 mg/ml 的還原力。...74 圖 25、25℃下樟芝於添加不同中草藥 的薏仁培養基培養 60 天其發酵物甲醇萃取液濃度 10 mg/ml 的還原力。...76 圖 26、25℃下樟芝於添加不同中草藥 的裸麥培養基培養 60 天其發酵物甲醇萃取液濃度 10 mg/ml 的還原力。...77 圖 27、25℃下樟芝於添加不同中草藥 的小麥培養基培養 60 天其發酵物甲醇萃取液濃度 10 mg/ml 的還原力。...78 表目錄 表一、氧化對人體的可能的傷 害...18 表二、不同溫度下薏仁培養樟芝多醣產量的變
化...34 表三、25℃下薏仁添加不同添加物培養樟芝多醣產量的變 化...35 表四、25℃下薏仁添加不同比例中草藥培養樟芝多醣產量的變化
…...36 表五、在不同溫度下裸麥培養樟芝多醣產量
的...38 表六、25℃下裸麥添加不同添加物培養樟芝多醣產量的變 化...39 表七、25℃下裸麥添加不同比例中草藥培養樟芝多醣產量的變 化...40 表八、在不同溫度下小麥培養樟芝多醣產量的變
化...42 表九、25℃下小麥添加不同添加物培養樟芝多醣產量的變 化...43 表十、25℃下小麥添加不同比例中草藥培養樟芝多醣產量的變化
…...44 表十一、薏仁添加不同添加物及不同溫度下培養樟芝三?類含量的變 化...46 表十二、裸麥添加不同添加物及在不同溫度下培養樟芝三?類含量的變 化...48 表十三、小麥添加不同添加物及在不同溫度下培養樟芝三?類含量的變 化...51
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