易鳳英劉素純,2袁 瀟趙 樂
(1.湖南農(nóng)業(yè)大學食品科技學院,湖南 長沙 410128;2.食品科學與生物技術湖南省重點實驗室,湖南 長沙 410128)
冠突散囊菌子囊孢子破壁方法的研究
易鳳英1劉素純1,2袁 瀟1趙 樂1
(1.湖南農(nóng)業(yè)大學食品科技學院,湖南 長沙 410128;2.食品科學與生物技術湖南省重點實驗室,湖南 長沙 410128)
研究萌發(fā)破壁、研磨破壁、浸泡-溫差-振搖破壁等方法對冠突散囊菌子囊孢子破壁效果的影響。結果表明:蒸餾水浸泡-溫差-振搖法具有操作簡單、經(jīng)濟適用、破壁率高(90.8%)的特點,是冠突散囊菌子囊孢子破壁的理想方法。
冠突散囊菌;破壁率;纖維素酶;振搖
茯磚茶具有獨特的口感和明顯的調(diào)理人體消化及降脂減肥的功效。冠突散囊菌(eurotium cristatum)是茯磚茶中的優(yōu)勢菌,與茯磚茶獨特品質(zhì)和保健作用的形成有著密切的聯(lián)系。冠突散囊菌子囊孢子為有性孢子,其孢壁質(zhì)地堅韌,耐酸堿,極難氧化分解,因此限制了對孢子內(nèi)有效營養(yǎng)成分的準確分析。為了探究冠突散囊菌子囊孢子內(nèi)的有效營養(yǎng)成分,必須對孢子進行破壁。目前,國內(nèi)外對靈芝孢子的破壁技術進行了多方面的探討[1-3],但對冠突散囊菌子囊孢子的破壁技術還未見報道。本試驗采用機械、化學、生物等方法分別對冠突散囊菌子囊孢子破壁工藝進行研究,為冠突散囊菌子囊孢子內(nèi)有效營養(yǎng)成分的利用提供技術支持。
冠突散囊菌子囊孢子:菌種由益陽茯磚茶廠生產(chǎn)的茯磚茶中分離純化而來,自行培養(yǎng),定期收集獲得;
95%乙醇:分析純,湖南師大化學試劑廠。
恒溫水浴箱:UWB-20型,北京優(yōu)晟聯(lián)合科技有限公司;
分析天平:ALC-110.4型,上海精密儀器儀表有限公司;
光學顯微鏡:BX51型,廣州思貝舒檢測儀器有限公司;
恒溫搖床:ZHWY-C2102型,上海智城分析儀器制造有限公司。
1.3.1 萌發(fā)破壁試驗 稱取1.00 g冠突散囊菌子囊孢子,放入200 m L三角瓶中,加入50 mL茶葉含量為4%的茯磚茶茶汁,然后放入28℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h。每隔4 h取1 m L,用血球計數(shù)板觀察計數(shù)。
1.3.2 研磨破壁試驗 稱取1.00 g冠突散囊菌子囊孢子放入研缽中,再加入適量石英砂進行研磨。每研磨30 min后測定破壁率。
1.3.3 浸泡-溫差-振搖破壁試驗
(1)乙醇浸泡-溫差-振搖破壁試驗:參考唐維[4]、吳華[5]的試驗方法,稱取2份1.00 g冠突散囊菌子囊孢子裝入兩個200 m L三角瓶中,分別用50 m L 75%和95%的乙醇浸泡,置-18℃冰箱中冷凍1 d后,于60℃水浴鍋中水浴加熱2 h。加入玻璃珠若干(玻璃珠的量或體積應超過乙醇體積的1/2),然后放入180 r/min、28℃的恒溫搖床中振搖3 d,每隔1 d測定破壁率。
(2)蒸餾水浸泡-溫差-振搖破壁試驗:此法是在乙醇浸泡-溫差-振搖破壁法的基礎上,將乙醇浸泡替換為蒸餾水浸泡,其他試驗步驟與1.3.3(1)相同。
利用血球計數(shù)的基本原理對冠突散囊菌子囊孢子破壁率進行計數(shù)[6-7]。通過光學顯微鏡鑒別孢子的破壁與否:未破壁的冠突散囊菌子囊孢子壁光滑完整、豐滿,個體形態(tài)一致;破壁后,冠突散囊菌子囊孢子壁不完整、內(nèi)容物呈不規(guī)則塊狀。冠突散囊菌子囊孢子的破壁率按下式計算:
式中:
R——冠突散囊菌子囊孢子破壁率,%;
A——破壁前完整孢子數(shù);
B——破壁后完整孢子數(shù)。
冠突散囊菌子囊孢子在適宜的條件下經(jīng)過培養(yǎng),由于萌發(fā)力的作用,其孢子壁逐漸破裂,結果見表1和圖1。
表1 萌發(fā)破壁試驗冠突散囊菌子囊孢子的破壁率Table 1 Broken rate of Eurotium cristatum ascospores in germination experiment
由表1可知,隨著時間的增加,其破壁率有所提高,但就整體情況而言,破壁效果不理想。
圖1 萌發(fā)48 h后的冠突散囊菌子囊孢子(放大400倍)Figure 1 Germination Eurotium cristatum ascospores after 48 h
由圖1可知,培養(yǎng)48 h后,冠突散囊菌子囊孢子的破壁率依然很低。
冠突散囊菌子囊孢子經(jīng)過研磨,在摩擦力的作用下,孢子壁被磨破,達到了一定的破壁效果(表2和圖2)。由表2可知,隨著研磨時間的增加,破壁率不斷提高,但由于研磨屬于手工操作,費時費力,且由于孢子體積微小,要達到比較高的破壁率十分困難。
表2 研磨破壁試驗冠突散囊菌子囊孢子的破壁率Table 2 Broken rate of Eurotium cristatum ascospores in grind experiment
圖2 研磨2 h的冠突散囊菌子囊孢子(放大400倍)Figure 2 Eurotium cristatum ascospores in grind experiment after 2 h
由圖2可知,研磨對破壁有一定效果,但破壁的效果并不理想,且費時費力。
2.3.1 乙醇浸泡-溫差-振搖破壁試驗的破壁效果 采用溫差和機械力的作用對冠突散囊菌孢子進行破壁,在180 r/min、28℃的恒溫搖床中振搖3 d后,無論是75%還是95%的乙醇都達到了較理想的破壁效果(表3和圖3~4)。由表3可知,使用75%或者95%的乙醇浸泡對破壁率的效果幾乎沒有影響。由圖3和圖4可知,經(jīng)75%及95%的乙醇處理3 d后,破壁效果差不多,破壁率都比較高。
表3 75%及95%乙醇浸泡的冠突散囊菌孢子的破壁率Table 3 Broken rate of Eurotium cristatum ascospores in 75%and 95%ethanol
圖3 75%的乙醇處理3 d后的破壁效果(放大400倍)Figure 3 Eurotium cristatum ascospores in 75%ethanol after 3 days
圖4 95%的乙醇處理3 d后的破壁效果(放大400倍)Figure 4 Eurotium cristatum ascospores in 95%ethanol after 3 days
2.3.2 蒸餾水浸泡-溫差-振搖破壁試驗的破壁效果 用蒸餾水浸泡后再采用溫差和振搖的方法,同樣可達到很好的破壁效果。由表4可知,隨著振搖天數(shù)的增加,破壁率也逐步上升,振搖3 d后,破壁率效果已經(jīng)很理想。此法操作簡單、經(jīng)濟方便、破壁率高,是冠突散囊菌孢子破壁的最佳試驗方法。由圖5可知,經(jīng)蒸餾水處理3 d后,冠突散囊菌子囊孢子達到了很理想的破壁效果。
表4 蒸餾水浸泡-溫差-振搖法冠突散囊菌孢子的破壁率Table 4 Broken rate of Eurotium cristatum ascospores in distilled water
圖5 蒸餾水處理3 d的冠突散囊菌子囊孢子(放大400倍)Figure 5 Eurotium cristatum ascospores in distilled water after 3 days
綜合萌發(fā)破壁、研磨破壁和浸泡-溫差-振搖破壁3種方法的破壁效果可以看出,3種方法對孢子破壁都有作用,但破壁效果各不相同。其中,萌發(fā)破壁試驗操作較簡單,但破壁效果最差;研磨破壁的破壁率比萌發(fā)破壁的破壁率要稍高,但依靠手工研磨費時費力且破壁效果不佳;采用浸泡-溫差-振搖破壁法,無論是用酒精浸泡,還是蒸餾水浸泡,在振搖后都能達到很好的破壁效果。由試驗可知,振搖前的溫差改變?yōu)槠票谔峁┝艘欢ǖ臈l件,而玻璃珠撞擊產(chǎn)生的機械力是導致孢子破壁的主要原因。
本試驗還發(fā)現(xiàn),無論是用酒精還是用水浸泡,酒精或水的體積與玻璃珠的體積對試驗結果有很大的影響:只有當玻璃珠的體積不小于酒精或水體積的一半時,才能獲得良好的破壁效果。這是因為玻璃珠因重力作用會沉在三角瓶的底部,如果玻璃珠的數(shù)量太少,則很難碰擊到上層的孢子從而影響破壁效果。
采用蒸餾水浸泡-溫差-振搖破壁法,試驗操作簡單方便,儀器設備簡單,試劑藥品等材料廉價,且破壁效果很好,是冠突散囊菌子囊孢子破壁的理想方法。
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Research on methods to broken eurotium cristatum ascospores
YI Feng-ying1LIU Su-chun1,2YUAN Xiao1ZHAO Le1
(1.College of food Science and Technology,Hunan Agricultural University,Changsha,Hunan410128,China;2.Food Science and Biotechnology,Key Laboratory of Hunan Province,Changsha,Hunan410128,China)
Germination,grind and immersion -temperature -shaking methods were used to research the different effect of broken eurotium cristatum ascospores.Distilled water immersion-temperature-shaking method is simple,economical and efficient,is an ideal way to broken eurotium cristatum ascospores.
eurotium cristatum;broken;cellulase;shaking
10.3969/j.issn.1003-5788.2011.03.042
湖南省重大科技專項(編號:2008FJ1005)
易鳳英(1982-),女,湖南農(nóng)業(yè)大學研究實習員,在讀碩士研究生。E-mail:453064094@qq.com
劉素純
2011-03-20