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液態培養之含高麥角硫因珊瑚菇菌絲體及其生理活性

為了解決asahi膠原蛋白粉的問題，作者林欣儀 這樣論述：

麥角硫因(ergothioneine)為一種含硫的胺基酸,具有抗氧化及抗發炎 之功效。麥角硫因是真菌代謝產物,無法在人體內被合成,僅能由食物中攝 取。文獻指出菇類是麥角硫因最好的食物來源,又以側耳屬含量較高。珊瑚 菇(Pleurotus citrinopileatus Sing.),在台灣又稱為黃金菇、金頂側耳,是飲 食中常見之菇類,在中國又稱為榆黃磨,具有抗腫瘤、增強免疫力及抗致突 變之作用。本研究以液態發酵方式利用一次一因子及反應曲面法探討提高珊瑚菇 菌絲體中麥角硫因含量之最適培養條件。並分析珊瑚菇子實體、含高麥角硫 因之珊瑚菇菌絲體(HEPM)及一般珊瑚菇菌絲體(RPM)其品質特性、生

理活性成分、抗氧化性質及抗光老化能力,更進一步探討菌絲體代謝途徑之 差異。本研究使用之珊瑚菇菌絲體是由市售珊瑚菇子實體自行繼代。為確保往 後實驗之菌種無誤,利用 ITS rDNA 序列分析,將此序列與基因序列資料庫 PubMed 提供之軟體 BLAST 進行比對,以作為珊瑚菇菌種之鑑定。結果發 現,菌絲體之 ITS rDNA 序列長度為 650 bp,與基因序列資料庫比對結果, 在前 15 筆資料中,與 Pleurotus citrinopileatus 具有高度相似度。從序列分析 之結果及菌絲體外觀型態之觀察,確定本研究使用之菌種為 Pleurotus citrinopileatus。以深

層培養方式探討珊瑚菇菌絲體生成麥角硫因之最適培養條件。由實 驗結果可知,在 5%接種量,使用葡萄糖為碳源和酵母抽出物為氮源,並調 整 pH 值至 10,於溫度 25°C 下經 22 天的時間培養可得到菌絲體(8.28 g/L) 及麥角硫因(88.49 mg/L)產量較高。文獻指出添加胺基酸前驅物,可提升 菌絲體中麥角硫因含量。因此,本研究進一步探討添加前驅物之最佳時間 點,發現不同生長階段下添加胺基酸前驅物,皆能有效提高菌絲體中麥角硫 因之含量,又以培養時添加半胱胺酸,所得麥角硫因含量最高。經由一次一因子之結果,利用反應曲面法探討三種前驅物之間交互作用 已找出最佳濃度比例。結果顯示,針對菌絲體

中麥角硫因含量之結果,由正 規值回推至實際胺基酸濃度分別為,8 mM 半胱胺酸、4 mM 組胺酸及 0.5 mM 甲硫胺酸,實際添加胺基酸前驅物所得珊瑚菇菌絲體麥角硫因含量為 99.64 mg/L。探討綜合胺基酸之添加對於生長曲線之影響,於培養第7天添加綜合胺 基酸液於培養基,培養第16天至20天期間所得菌絲體中麥角硫因含量最高。 可知,添加綜合胺基酸液可有效縮短珊瑚菇菌絲體生成麥角硫因之時間,且 能顯著提升珊瑚菇菌絲體麥角硫因之含量。珊瑚菇子實體、HEPM和RPM凍乾樣品,其非揮發性呈味成分及生理活 性物質實驗結果顯示,珊瑚菇子實體、HEPM和RPM之麥角硫因含量分別為 3.89, 14.5

7 和0.37 mg/g dw。HEPM相較於RPM含有更豐富的可溶性糖和灰 分,在碳水化合物、還原糖、纖維和脂肪方面含量也較RPM低。此外,HEPM 亦有不錯的呈味表現。抗氧化能力方面,HEPM 70%乙醇萃取物其抗氧化力、還原力及清除 DPPH自由基能力方面皆有不錯的效果,子實體於螯合亞鐵離子和TEAC抗氧 化力方面表現較佳。抗氧化成分組成方面,HEPM萃取物中麥角硫因與總酚 類化合物含量分別為61.22及60.65 mg/g。整體而言,HEPM之70%乙醇萃取 物的抗氧化性質與抗氧化成分皆優於珊瑚菇子實體和RPM。探討HEPM抗UVB引起之皮膚光老化能力。以UVB照射人類纖維母細胞 後加

入HEPM之70%乙醇萃取物,評估對細胞存活率、細胞週期、細胞內活 性氧生成量、MMP-1及膠原蛋白原含量之影響,及添加胺基酸前驅物對菌絲 體代謝物之影響。實驗結果顯示,在UVB 300.0 mJ/cm2高照射劑量下,加入 5 μg/mL HEPM 70%乙醇萃取物,細胞存活率為81.95%,隨萃取物濃度增加 至1000 μg/mL,細胞存活率也隨之上升,表示HEPM萃取物於此濃度下對於 經照射後之細胞亦不具毒性。此外,HEPM 70%乙醇萃取物對於照射UVB誘 導細胞內活性氧之抑制率達96.43%。在細胞週期表現方面,HEPM 70%乙醇 萃取物能使細胞凋亡比例減少,亦能有效減少經UVB照射

誘導之基質金屬蛋 白酶表現並增加細胞原膠原蛋白表現量。藉由NMR光譜技術配合主成分分析模式探討子實體與菌絲體代謝產物 之差異,NMR光譜技術可分析出55種水溶性代謝產物,有39種代謝物於 HEPM中含量較高與RPM具有顯著性差異。HEPM中胱胺酸、組胺酸、亮胺 酸、脯胺酸和海藻糖含量較高,RPM中以4-胺基丁酸、精胺酸、麩醯胺酸、 葡萄糖和葫蘆巴鹼含量較高。珊瑚菇子實體中則以UDP-N-乙醯葡萄糖胺含 量較高,此成分與合成幾丁質有關。自代謝路徑圖中也可清楚了解添加胺基 酸前驅物對於菌絲體生長之代謝產物差異。綜合以上結果,液態培養期間添加綜合胺基酸液可顯著增加珊瑚菇菌絲 體中麥角硫因之含量。HE

PM含有豐富的營養成分、必需胺基酸和生理活性 成分,其抗氧化及抗光老化活性優於珊瑚菇子實體及RPM,因此HEPM可用 於發展抗光老化產品。