食用菌功能性成分定向发酵研究进展

梁云霞^[9]以黑木耳（Auricularia auricula）为发酵菌株，通过液体发酵技术，以黑木耳菌丝液态发酵转化豆渣试验研究，总结豆渣液体发酵过程中黑木耳的酶、营养物质和代谢物的转化规律；通过提取豆渣液体发酵得到的黑木耳菌丝蛋白进行分析研究，结果显示黑木耳菌丝蛋白中含有17种氨基酸，种类十分丰富。且以豆渣为培养基发酵培养出的黑木耳菌丝蛋白支撑性、稳定性和热稳定性良好。

王航^[10]以姬松茸（Agaricus blazei）为研究对象，采用响应面分析方法对液体发酵培养基进行优化，研究结果显示，最终优化条件下得到的姬松茸胞外多糖含量以及菌丝体生物量理论预测最大值分别为0.367g·100^-1·mL^-1和1.047g·100^-1·mL^-1。

赵娜^[11]通过正交试验优化了杏鲍菇（Pleurotus eryngii）液态发酵培养基，并对其成分进行测定，研究结果显示，经液体发酵所得杏鲍菇的发酵产物中含有多酚、黄酮、蛋白质、粗多糖和还原糖。杏鲍菇发酵液中的粗多糖、还原糖含量为0.688mg·mL^-1、3.17mg·mL^-1，是菌丝体浸提液的2倍、2.6倍。

王欢^[12]以玉米秸秆作为基料，对“广温平菇”“黄金菇榆黄-1号”“香菇武香-1号”3种食用菌进行液态发酵培养，并对液体发酵培养所得菌丝体中的还原性糖、多糖和总糖进行含量测定。结果发现，广温平菇（Pleurotus ostreatus）为3种食用菌中各成份含量最高的，其还原性糖为2.82%、多糖为 12.84%、总糖含量为19.01%。香菇武香-1号还原糖为2.30%、多糖为11.08%、总糖含量为17.59%；黄金菇（Pleurotus citrinopileatus）榆黄-1号还原糖为2.10%、多糖为10.67%、总糖含量为17.81%。

胡文继^[13]对猴头菌菌株进行液体发酵优化培养，以菌丝体及其胞内多糖为筛选指标，建立了猴头菌液体发酵优化工艺。最佳培养基配方为酵母浸粉19.83g·L^-1、蔗糖30g·L^-1、胰蛋白胨5g·L^-1、（NH₄）₂SO₄5g·L^-1、KH₂PO₄4g·L^-1、ZnSO₄0.02g·L^-1、MgSO₄2.58g·L^-1、CaCl₂0.01g·L^-1、维生素B₁0.03g·L^-1。最佳发酵参数为接种量5%、培养基初始pH6.5、摇床转速200r·min^-1、发酵温度26℃, 持续发酵6d。通过多种检测手段相结合的方式，对菌丝体和胞内多糖进行检测，结果发现猴头菌发酵菌丝体的主要活性成分与野生猴头菌的相近。

祝梓旋等^[14]对瓦尼桑黄（Sanghuangporus vaninii）液体发酵工艺进行进行单因素和正交试验优化，并考察添加不同前体物质（次黄嘌呤、DL-天冬氨酸、腺嘌呤、甘氨酸、L-谷氨酰胺、L-谷氨酸）以及调控因子（槲皮素、维生素B₇、维生素B₁₂、丙酮酸钠、柠檬酸钠、氟化钠、硝普钠）对核苷类物质产量的影响^[15]。最终筛选出最优发酵条件为初始pH7、培养温度32℃、菌株接种量10%、摇床转速140r·min^-1、培养时间5d。液体培养基最佳配方为蛋白胨5.00g·L^-1、葡萄糖15.00g·L^-1、蔗糖20.00g·L^-1、CaCl₂1.50g·L^-1、MgSO₄1.00g·L^-1、MnSO₄0.50g·L^-1、ZnSO₄1.00g·L^-1、牛肉膏2.50g·L^-1；其中最优前体物质和调控因子的添加量为次黄嘌呤1.50g·L^-1、腺嘌呤2.50g·L^-1、槲皮素0.25g·L^-1、丙酮酸钠3.50g·L^-1。瓦尼桑黄在最优液体发酵工艺条件下发酵产物核苷产量为（291.16±6.21）mg·L^-1，是优化前的32.3倍。

周静滢^[16]利用生物酶解技术和真菌共培养技术，并结合液体发酵技术研究秀珍菇（Pleurotus geesterani）菌丝体中的鲜味物质，试验选取了6种不同的蛋白酶进行酶解效果研究，结果表明6种不同的蛋白酶中风味蛋白酶的酶解效果最佳，当加酶量为1000U·g^-1时，鲜味当量浓度值为优化前的1.94倍，是未酶解前的4.58倍。由于风味蛋白酶酶解效果较好，选取产风味蛋白酶较优的米曲霉（Aspergillus oryzae）与秀珍菇共培养发酵，以促进共同产鲜，并优化共培养发酵条件。优化后蛋白酶酶活达到45.72U·mL^-1时，鲜味氨基酸（Asp+Glu）最大含量达到6.18mg·g^-1，呈鲜核苷酸含量最大值达到3.00mg·g^-1，鲜味当量浓度最大值达到147.45gMSG·100^-1·g^-1，分别是未加入米曲霉之前的1.06、1.14、1.60倍，分别提高了5.64%、13.64%、17.03%。

朱永乐等^[17]对羊肚菌（Morchella spp.）液体发酵影响三萜含量的多种诱导因子进行优化筛选，并确定了三萜合成途径中所需要的2种关键酶的酶活。结果显示，以羊肚菌三萜含量为响应值，分别进行了磁场强度、赤霉素、水杨酸、2，4-二氯苯氧乙酸、CaCl₂五种诱导因子的单因素试验，然后通过响应面法对不同诱导因子的处理条件进行优化，得到最佳诱导条件：磁场强度为2.81mT、水杨酸浓度为214.54μmol·L^-1、赤霉素质量浓度为0.56g·L^-1。该条件下羊肚菌三萜的累积量最大为60.26mg·g^-1，是该羊肚菌液体发酵培养优化前的160.72%。故采用赤霉素、水杨酸和磁场处理羊肚菌液体发酵培养基，可以显著提高羊肚菌中三萜的含量。

孟令会^[18]以牛樟芝（Antrodia cinnamomea）为对象进行液体发酵技术研究，试验通过改变温度、光照及添加外源植物油（玉米油、亚麻籽油、油茶油、棕榈油、菜籽油、花生油），分析不同因素对牛樟芝菌丝体中多糖和三萜含量的影响。研究发现，极端低温对牛樟芝菌丝体中总生物量和三萜含量有显著影响；光照周期的刺激对三萜的含量有显著影响，而对生物量的影响较小，其中光照处理12h，可使总三萜提高至对照组的1.54倍；温度的最佳处理为每天12℃处理2h（其余时间为28℃),可使牛樟芝菌丝体中总三萜含量提高至对照组的2.42倍。在牛樟芝液体发酵培养基中添加1%的外源植物油后所得菌丝体中的三萜含量和生物量均显著提高。其中添加玉米油的效果最好，且当添加量为1%时，接种量为10%，发酵14d后，所得的发酵液中牛樟芝菌丝体的三萜含量和生物量分别比对照组提高了4.11倍、1.56倍。

孙于寒等^[19]研究筛选了黄酮产量较高的优良羊肚菌菌株。以胞外黄酮含量为筛选评价指标，采用NaNO₂-Al（NO₃）₃比色法，对7株羊肚菌菌株的胞外黄酮产量进行初筛，并采用单因素及正交试验对筛选所得菌株进行液体发酵条件优化研究。结果表明，供试的7株羊肚菌菌株中，黄酮产量最高的是Y-3号，达到37.524mg·L^-1；该菌株在20.0g·L^-1葡萄糖、4.0g·L^-1KH₂PO₄、6.0g·L^-1尿素、0.01g·L^-1维生素B₆、0.5g·L^-1MgSO₄的培养基中，于17℃、170r·min^-1、pH7的条件下培养8d后，其黄酮产量提高至107.105mg·L^-1，较优化前提高了285.4%。

李艳婷等^[20]采用单因素试验对大白桩菇（Leucopaxillus giganteus）液体发酵条件进行研究以获得含量较高的大白桩菇多酚。液体发酵工艺优化试验表明，液体发酵积累多酚的最佳氮源和碳源来源为蛋白胨和葡萄糖，最佳碳氮比为10:1，最佳pH为5。液体发酵培养基优化后的最佳配方为6.12g·L-1蛋白胨、22.40g·L^-1葡萄糖、0.5g·L^-1磷酸二氢钾、0.25g·L^-1硫酸镁、10mg·L^-1维生素B₁，pH5。在最佳培养条件下，液体发酵培养所得到的大白桩菇菌丝体总多酚质量浓度高达59.98mg·L^-1。

邹亚男等^[21]通过单因素试验和响应面试验，对蛹虫草（Cordyceps militaris）菌株进行液体发酵培养基优化，从而获得虫草素含量高的蛹虫草CY1909菌株的最佳培养条件。酵母蛋白胨（信和）和酵母粉（安琪）组分相似，且谷氨酸含量均比较丰富。有研究表明，谷氨酸是谷氨酰胺的前体物质，谷氨酰胺物质能大幅提高蛹虫草液体发酵胞外虫草素的产量^[22-24]；甘氨酸会影响虫草素前体物质的合成（因单因素试验中没有添加腺嘌呤和其他前体物质条件下，在添加适量甘氨酸后，所得菌丝体中虫草素产量有显著提高）；腺嘌呤是腺苷的前体，腺苷是虫草素的直接前体，因而腺嘌呤对虫草素的合成有明显的正向调控作用^[25-27]。通过试验优化，得到生产虫草素的最优培养基配方为52.25g·L^-1酵母蛋白胨、8.43g·L^-1酵母粉（安琪）、3g·L^-1腺嘌呤、0.06g·L^-1硫酸亚铁、12g·L^-1甘氨酸。在最佳培养条件下进行验证试验，测得菌丝体中虫草素含量为6.35g·L^-1。

郭更新等^[28]通过单因素试验筛选出几种适宜羊肚菌发酵增加麦角甾醇含量的中药材，结合响应面分析法分析研究了几种中药材添加后对麦角甾醇产量的变化，并重点考察羊肚菌液体发酵过程中添加黄芪提取物后对麦角甾醇产量是否有影响。研究结果显示，3种中药材柴胡（Lonicera japonica）、黄芪（Astragalus yunnanensis）、党参（Codonopsis clematidea）对羊肚菌生长和麦角甾醇产量均有明显的促进作用。其中以黄芪的作用最为显著，且羊肚菌菌丝体生物量（干质量）和麦角甾醇产量在黄芪添加量为100g·L^-1时达到最大，分别为10.57g·L^-1和47.69mg·L^-1，分别是对照组的2.83倍和2.50倍。添加50g·L^-1当归（Angelica sinensis）、甘草（Glycyrrhiza uralensis）、板蓝根（Isatis tinctoria）对羊肚菌菌丝体的生长有一定的促进作用，但添加剂量超过该剂量时，则会对羊肚菌菌丝生长产生强烈的抑制作用。根据响应面分析法结果显示，对麦角甾醇含量影响最大的因素为发酵温度，其次为黄芪发酵时间、黄芪剂量。液体发酵培养基所需的最佳工艺参数为接种量8%、发酵温度26℃、黄芪添加剂量97.60g·L^-1、转速180r·min^-1、发酵时间11d，在该工艺条件下培养所得到的羊肚菌菌丝体中麦角甾醇含量高达59.16mg·L^-1，较之前的工艺优化提高了21.95%。

张忠等^[29-30]采用响应面法分析研究猴头菌液体发酵产物对麦角甾醇含量影响的因素，经优化筛选后最终确定了猴头菌液体发酵培养基产麦角甾醇最优工艺：复合碳源14g·L^-1（麦芽浸粉与葡萄糖的质量比为6.6∶7.4）、酵母自溶粉18g·L^-1、无机盐3.9g·L^-1（KH₂PO₄与K₂S₂O₈的质量比为2.6∶1.3）；所需接种量为10%，培养时间为7d。在该培养条件下猴头菌菌丝体生物量（干质量）达11.24g·L^-1，麦角甾醇的产量达69.79mg·L^-1，比优化前分别提高了71.08%和81.56%。