[发明专利]药用真菌的隔离式发酵培养方法

说明书

技术领域

本发明涉及药用真菌的一种发酵培养方法。

背景技术

药用真菌一般泛指具有保健或药用价值的真菌。包括药用真菌在内的微生物的发酵培养有两类：固态发酵和液体发酵。固态发酵是一种古老的发酵技术，主要是指在固态基质(培养基)上，在无水或者接近无水的条件下进行微生物的培养。固态发酵由于存在散热困难，传质不均，供氧困难等一些难以克服的缺点，其应用和发展受到很大限制。液体发酵是培养基为液体的微生物培养过程。很好的解决了固态发酵中存在的问题，在现代的发酵工业中，占据了产量和数量上的绝对优势。然而液体发酵与固态发酵比较，也存在一些不足，如大量工业三废的排放，后处理工艺繁琐等。

药用真菌的液体发酵技术借鉴了抗生素的生产工艺，其生产的机械化、自动化程度高，已广泛用于药用真菌的大规模生产。但是药用真菌与其产品的性质与抗生素类有一定的区别，例如：药用真菌的菌丝生长模式不同于单细胞的生长方式，药用真菌和抗生素菌种的目标产物有较大的区别。在引鉴抗生素工艺中，根据药用真菌的实际情况，其发酵培养方法尚有继续改进的必要性。

发明内容

本发明的目的是提供一种药用真菌的发酵培养方法。

本发明结合药用真菌的生长特性及目标产物的状况，在液态发酵工艺中，应用广泛用于水处理、分离纯化等领域的半透膜，将液体培养基和药用真菌菌种隔离后进行培养。

本发明公开了一种药用真菌的发酵培养方法，包括在无菌培养容器中，将液体培养基和药用真菌的菌种用半透膜进行隔离；半透膜一侧的无菌培养腔容纳液体培养基；在半透膜另一侧的膜表面接种真菌菌种，该侧的无菌培养腔作为真菌生长的空间，在适合真菌生长的条件下进行真菌的发酵培养。

培养结束后，只需刮下半透膜一侧的菌丝体，即获得菌丝和被半透膜截留的分泌到菌丝外周的代谢产物。

上述无菌培养容器中，作为真菌生长空间的一侧仅接种真菌菌种，不另加入提供营养的液体培养基。

为了提供真菌生长过程中所需要的氧气，上述作为真菌生长空间一侧的无菌培养腔还流通无菌空气，以供应氧气和排出二氧化碳。

上述半透膜一侧的无菌培养腔需充满液体培养基，排除半透膜和培养基之间的气泡，使培养基和半透膜之间紧密接触，确保半透膜一侧的整个面上，液体培养基中的营养物质能均匀地自由扩散至膜的另一侧。容纳液体培养基的培养腔中无需搅拌装置，也无需通入无菌空气。

上述半透膜的作用是将液体培养基和菌种隔离在半通透性膜的两侧，使液体培养基中真菌培养所需的碳源，氮源，矿物质，微量元素，生长素等营养物质能够自由扩散至半透膜的另一侧，培养出的菌丝和代谢产物被截留在半透膜的另一侧。为了达到上述目的，半透膜上密布有连通膜两侧的微孔，微孔大小(孔径)范围在1000道尔顿分子直径大小-2微米之间的范围。液体培养基中，除氮源外的大部分营养物质的分子量均小于1000道尔顿，氮源物质经蛋白酶处理后，转化成分子量低于1000道尔顿的较小分子，因此小于半透膜孔径的营养物质均能够自由扩散通过半透膜；而一般药用真菌的菌丝直径在2-10微米之间，被半透膜截留在单侧生长(接种菌种的一侧)，不能穿过半透膜生长到另一侧(液体培养基的一侧)。此外，菌丝一般在外周微环境中分泌具有药用价值的代谢产物，在菌丝生长环境与液体培养基隔离，生长环境基本无游离水的状态下，以及半透膜的半通透、半封闭的作用下，代谢产物基本被固定在菌丝周边，被截留在半透膜的菌丝体一侧。

上述半透膜可以是薄膜状，或者有一定厚度和支撑强度的薄片状。膜的厚度以不影响真菌生长过程中，营养物质及时扩散至真菌生长一侧为选择依据，优选0.05毫米-0.3毫米。

半透膜可为各种材质，可以是有机高分子材质、无机物材质、广泛用于水处理，分离纯化等领域的各种半透膜材质等，如：纤维素类、聚砜类、聚丙烯、无机陶瓷等。

上述半透膜可以是平面的或卷成圆柱状等多种形式。具体的形式可以是平面式的，将液体培养基和菌种隔离在左右两侧或者上下两侧，可以是多层半透膜平行叠放的结构，如无菌培养容器由多层半透膜隔离出多个容纳液体培养基的培养腔和作为真菌生长空间的培养腔，且容纳液体培养基的培养腔和作为真菌生长空间的培养腔间隔排列。为了节省空间，可以卷成圆柱状，即类似水处理设备中常用的卷式膜芯结构。总之，培养过程中应用半透膜的设备可以加工成多种形式。