油脂與界面活性劑對舞菇生長與多醣生產之影響 劉佳茹、謝建元

油脂與界面活性劑對舞菇生長與多醣生產之影響 劉佳茹、謝建元

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摘 要

舞菇（Grifola frondosa）又稱灰樹花或舞茸，是可食性菇類的一種。近幾年經學者證實舞菇的子實體或液態培養的菌絲體 都具有特殊多醣體，目前，市面上已有舞菇多醣（D-fraction）產品，已證實具有抗腫瘤及抗愛滋等功用。 本研究主要是 以液態培養舞菇，在培養基中添加不同濃度的界面活性劑及植物性油脂，探討其對舞菇生長及多醣體生產之影響，研究發 現以2 % 葡萄糖為碳源時，添加界面活性劑及植物性油脂只增加菌體濃度，而並無增加胞外多醣及胞內多醣的產量。若 以4 % 葡萄糖為碳源比2 % 葡萄糖為碳源所得的胞外多醣量較高，故以4 % 葡萄糖為碳源在不同培養時間下添加0.5 ％的界 面活性劑及植物性油脂，對菌體生長與多醣產量都有明顯提升，菌體生長方面，在培養初期添加大豆油所得菌體濃度可 達8.551 g/L，是控制組（2.836 g/L）的3倍，另外在第五天添加Span 80菌體濃度也可達8.069 g/L；胞內多醣產量方面，在 培養初期添加橄欖油所得的胞內多醣量最高，達0.029 g/g-cell，是控制組（0.011 g/g-cell）的2倍以上，而第七天添 加Tween 80所得的胞內多醣量達0.021 g/g-cell；胞外多醣產量方面，以第九天添加Span 20產量達1.381 g/L，以第七天添加 大豆油產量達1.350 g/L。在5公升的發酵槽中，分別通以21 %及40 %氧培養，發現以21 %氧培養的菌體濃度比40 %氧高，

顯示以40 %氧培養舞菇會破壞菌的生長，若以40 %氧加橄欖油培養舞菇，菌體濃度在第九天達最高16.853 g/L，顯示在高 氧環境下添加油脂有助於菌的生長。在利用掃描式電子顯微鏡觀察添加界面活性劑及植物性油脂對菌絲體型態的影響，發 現添加植物性油脂所產生菌絲較未添加者粗厚且表面有團狀物體覆蓋於菌絲表面，添加Tween 20者菌絲也觀察到較厚，這 些推論可能是多醣體的包裹所造成。而添加Tween與Span系列的菌絲型態與未添加者有明顯不同，特別是添加Span系列的 菌絲型態都呈現較粗短的情況。

關鍵詞 : 舞菇、多醣、界面活性劑、植物性油脂

目錄

目錄 封面內頁 簽名頁 授權書………iii 中文摘要 iv 英文摘要 vi 誌謝 viii 目 錄 ix 圖目錄 xiv 表目錄 xvii 附錄 xix 第一章 緒 言 1 第二章 文獻回顧 2 2.1 舞菇之主要成分 2 2.2 舞菇的多醣體 3 2.3 舞菇的 生理功能 3 2.3.1 增強免疫力 3 2.3.2 抗腫瘤活性 3 2.3.3 抗愛滋病毒 4 2.3.4 抗氧化作用 5 2.3.5 其他生體機能 6 2.4 液態培養 之優點 6 2.4.1 液態發酵培養舞菇的環境影響因子 6 2.4.1.1物理因素 7 2.4.1.1.1 pH值 7 2.4.1.1.2溫度 9 2.4.1.1.3通氧量與攪拌 9 2.4.1.1.4菌體型態與接種量 11 2.4.1.1.5泡沫的控制 13 2.4.1.2化學因素 13 2.4.1.2.1碳源 13 2.4.1.2.2氮源 14 2.4.1.2.3碳氮比 15 2.4.1.2.4礦物質鹽類及無機鹽類 15 2.4.1.2.5界面活性劑 16 2.4.1.2.6植物油與脂肪酸 20 第三章 材料與方法 23 3.1 實驗材 料 23 3.1.1 菌株 23 3.1.2實驗藥品 23 3.1.3 實驗器材 24 3.2 基礎培養 26 3.2.1 平板培養 26 3.2.2 液態菌源培養 26 3.3 實驗方 法 27 3.3.1不同濃度的界面活性劑對G. frondosa在搖瓶中 生長之影響 27 3.3.2不同濃度的植物性油脂對G. frondosa在搖瓶 中 生長之影響 27 3.3.3不同培養時間添加界面活性劑對G. frondosa在 搖瓶中生長之影響 27 3.3.4不同培養時間添加植物性油脂 對G. frondosa 在搖瓶中生長之影響 28 3.3.5不同比例的油脂與葡萄糖對G. frondosa菌體生 長及多醣產量的影響 28 3.3.6不同 氧氣濃度與橄欖油的添加對G. frondosa於 發酵槽中的影響 29 3.4分析方法 29 3.4.1 pH 29 3.4.2菌體濃度 29 3.4.3基質殘糖量 30 3.4.4胞外多醣 30 3.4.4.1酚硫酸法 30 3.4.4.1.1標準檢量線製作步驟 30 3.4.4.1.2 舞菇胞外多醣 31 3.4.4.2 胞外多醣分子量分 佈 31 3.4.5 舞菇胞內多醣 32 3.4.5.1 胞內多醣濃度 32 第四章 結果與討論 33 4.1添加不同葡萄糖濃度對G. frondosa液態培養 之影響 33 4.2探討非離子性界面活性劑及植物性油脂對G. frondosa 液態培養的影響 37 4.2.1 Tween系列界面性劑對G.

frondosa菌體生長及 多醣生成的影響 37 4.2.2 Span系列界面性劑對G. frondosa菌體生長及多 醣生成的影響 42 4.2.3探討不同 植物性油脂對G. frondosa菌體生長 及多醣生成的影響 46 4.3在不同培養時間添加0.5 %（v/v）的界面活性劑及植 物性油脂 對G. frondosa液態搖瓶培養的影響 54 4.3.1在不同培養時間添加Tween系列對G. frondosa 液態搖瓶培養的影響 55 4.3.2在不 同培養時間添加Span系列對G. frondosa 液態搖瓶培養的影響 60 4.3.3在不同培養時間添加植物性油脂對G. frondosa 液態搖 瓶培養的影響 65 4.3.3 G. frondosa在不同的添加物下培養，利用掃描 式電子顯微鏡觀察其菌絲型態變化 75 4.4不同比例的 油脂與葡萄糖對G. frondosa菌體生長及 多醣產量的影響 79 4.5不同氧氣濃度及添加橄欖油對G. frondosa於發酵槽 中發酵的 影響 85 4.5.1不同氧氣濃度及添加橄欖油對G. frondosa於發 酵槽中發酵，在不同時間取出後，放置於搖瓶 液態培養七天 90 第五章 結論 94 參考文獻 96 圖目錄 圖4-1 G. frondosa於不同葡萄糖濃度搖瓶培養下，對菌絲體生質 量及胞外、胞內多醣含 量的影響 35 圖4-2 G. frondosa於不同葡萄糖濃度培養下，利用掃描式電子顯 微鏡觀察菌絲型態變化 36 圖4-3不同濃度 的Tween 80對G. frondosa培養第十三天菌體生長 及多醣產量的影響 39 圖4-4不同濃度的Tween 20對G. frondosa培養第十三 天菌體生 長及多醣產量的影響 39 圖4-5不同濃度的Span 80對G. frondosa培養第十三天菌體生長 及多醣產量之影響 43 圖4-6

不同濃度的Span 20對G. frondosa培養第十三天菌體生長 及多醣產量之影響 43 圖4-7不同濃度的紅花籽油對G. frondosa培養 第十三天菌體生長 及多醣生產的影響 48 圖4-8不同濃度的橄欖油對G. frondosa培養第十三天菌體生長及 多醣生產的影響 48 圖4-9不同濃度的大豆油對G. frondosa培養第十三天菌體生長及 多醣生產的影響 49 圖4-10不同濃度的葵花油對G.

frondosa培養第十三天菌體生長及 多醣生產的影響 49 圖4-11在不同的培養時間添加0.5 %（v/v）Tween 80對G. frondosa 生 長及多醣生產的影響 56 圖4-12在不同的培養時間添加0.5%（v/v）Tween 20對 G. frondosa 生長及多醣生產的影響 58 圖4-13在不同的培養時間添加0.5 %（v/v）Span 80對G. frondos 生長及多醣生產的影響 61 圖4-14在不同的培養時間添加0.5

%（v/v）Span 20對G. frondos 生長及多醣生產的影響 63 圖4-15在不同的培養時間添加0.5 %（v/v）紅花籽油對G. frondosa 生長及多醣生產的影響 67 圖4-16在不同的培養時間添加0.5%（v/v）葵花油對G. frondosa 生長及多醣生產的影響 69 圖4-17 在不同的培養時間添加0.5 %（v/v）橄欖油對G. frondosa 生長及多醣生產的影響 71 圖4-18在不同的培養時間添加0.5%

（v/v）大豆油對G. frondosa 生長及多醣生產的影響 73 圖4-19 G. frondosa在不同的添加物培養下，利用掃描式電子顯微 鏡 觀察菌絲型態變化 78 圖4-20添加葡萄糖和三油酸甘油酯的比例不同，培養13天後對 G. frondosa之pH值、乾菌重及胞內外 多醣有何影響 81 圖4-21 G. frondosa於不同葡萄糖和三油酸甘油酯的比例下培養， 利用掃描式電子顯微鏡觀察其菌絲型態 變化 84 圖4-22 5公升發酵槽培養G. frondosa對菌體濃度的影響 87 圖4-23 5公升發酵槽培養G. frondosa對胞外多醣的影響 87 圖4-24 5公升發酵槽培養G. frondosa對胞內多醣的影響 88 圖4-25 G. frondosa於不同氧氣及加橄欖油培養下，利用掃描式電 子顯微鏡觀察不同天數的菌絲型態變化 89 圖4-26利用5公升發酵槽在21%O2培養G. frondosa，在不同天數 取出（A：五天

；B：七天；C：九天），在進行液態搖瓶 培養G. frondosa七天 92 圖4-27利用5公升發酵槽在40%O2培養G. frondosa，在不 同天數 取出（A：五天；B：七天；C：九天），在進行液態搖瓶 培養G. frondosa七天 92 圖4-28利用5公升發酵槽在40%O2 加橄欖油培養G. frondosa，在 不同天數取出（A：五天；B：七天；C：九天），在進行 液態搖瓶培養G. frondosa七天 93 表目錄 表2-1Tween系列界面活性劑基本物性 19 表2-2 Span系列界面活性劑基本物性 20 表4-1添加不同濃度的Tween80於G.

frondosa液態搖瓶培養13 天其胞外多醣分子量之影響 40 表4-2添加不同濃度的Tween20於G. frondosa液態搖瓶培養13 天其 胞外多醣分子量之影響 41 表4-3添加不同濃度的Span80於G. frondosa液態搖瓶培養13天 其胞外多醣分子量之影響 44 表4-4 添加不同濃度的Span20於G. frondosa液態搖瓶培養13天 其胞外多醣分子量之影響 45 表4-5添加不同濃度的紅花籽油於G.

frondosa液態搖瓶培養13 天其胞外多醣分子量之影響 50 表4-6添加不同濃度的橄欖油於G. frondosa液態搖瓶培養13天其 胞 外多醣分子量之影響 51 表4-7添加不同濃度的大豆油於G. frondosa液態搖瓶培養13天其 胞外多醣分子量之影響 52 表4-8添 加不同濃度的葵花油於G. frondosa液態搖瓶培養13天其 胞外多醣分子量之影響 53 表4-9添加0.5 %(v/v)Tween80於G.

frondosa液態搖瓶培養13天 其胞外多醣分子量之影響 57 表4-10添加0.5 %(v/v)Tween20於G. frondosa液態搖瓶培養13天 其胞 外多醣分子量之影響 59 表4-11添加0.5 %(v/v) Span80於G. frondosa液態搖瓶培養13天 其胞外多醣分子量之影響 62 表4-12添 加0.5%(v/v) Span20 於G. frondosa液態搖瓶培養13天 其胞外多醣分子量之影響 64 表4-13添加0.5%(v/v) 紅花籽油於G.

frondosa液態搖瓶培養13 天其胞外多醣分子量之影響 68 表4-14添加0.5 %(v/v) 葵花油於G. frondosa液態搖瓶培養13天 其胞 外多醣分子量之影響 70 表4-15添加0.5%(v/v)橄欖油於G. frondosa液態搖瓶培養13天其 胞外多醣分子量之影響 72 表4-16添 加0.5%(v/v) 大豆油於G. frondosa液態搖瓶培養13天 其胞外多醣分子量之影響 74 表4-17添加葡萄糖和三油酸甘油酯的比例 不同於G. frondosa液 態搖瓶培養13天其胞外多醣分子量之影響 82 附錄 附錄一、糖蜜之碳、氫、氮元素一覽表………

…………. 108 附錄二、玉米浸液粉之主要成分一覽表………..108 附錄三、無機鹽溶液組成一覽表…………

………..108 附錄四、組成大豆油的主要脂肪酸………..109 附錄五、組成葵花油的主要脂肪 酸………..109 附錄六、組成橄欖油的主要脂肪酸………..109 附錄七、組成紅花籽油 的主要脂肪酸………..110 附錄八、組成三油酸甘油酯的主要脂肪酸………..110 附錄九、多醣 體濃度檢量線………..111 附錄十、多醣分子量分佈檢量線………..112 附錄 十一、論文口試實錄………..113

參考文獻

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