臺灣博碩士論文加值系統

γ-照射為一種常用於食藥用菇及其產品的品質增加或保存方法，蛹蟲草 [Cordyceps militaris (L.) Link] 是我們耳熟能詳的傳統中藥，具有多種生物活性，如增強人體免疫功能、降血糖及抗腫瘤等。本研究針對蛹蟲草之全發酵液、均質液、菌絲體經過 γ-射線照射後的生理活性成份、抗氧化物質及性質之影響加以研究。
生理活性成分與照射劑量的相關性，將麥角固醇溶解於甲醇、乙醇、丙酮、正己烷四種不同的溶劑，經過γ-照射劑量1 - 30 kGy後分析。本研究將蛹蟲草全發酵液、均質液、菌絲體分別以γ-照射1 - 20 kGy後，利用乙醇萃取物探討抗氧化能力與照射劑量之相關性。
生理活性分析的結果顯示，四種溶劑中麥角固醇的溶解度以及萃取效果以甲醇、乙醇較佳。以HPLC分析照射後的麥角固醇標準品時，顯示轉換為維生素D2 的效率不佳，但有其他未知光化物生成，且轉化效率隨照射劑量上升而增加。蛹蟲草全發酵液、均質液、菌絲體經過照射處理後分析比較，以全發酵液的維生素D2 轉換效果最好，若以照射劑量來看，大致上以照射劑量20 kGy轉換效果最好。蟲草素含量除了菌絲體較無差異，全發酵液及均質液經過照射後都有下降的趨勢，未照射至照射劑量20 kGy之全發酵液、均質液及菌絲體的蟲草素含量分別為1.51 - 1.12、1.72 - 1.54及2.57 - 2.47 mg/g。腺苷含量以菌絲體為最低，且不同照射劑量之間差異較小，全發酵液之腺苷含量在未照射時為2.46 mg/g ，但隨著照射劑量升高而降低至1.61 mg/g；均質液未照射時為1.33 mg/g，經過5 - 15 kGy照射後減少至1.01 mg/g，至20 kGy時回升至1.36 mg/g。
整體而言，多醣含量在最高劑量20 kGy時都有增加，且以全發酵液56.89 mg/g為最高。還原糖分析中，全發酵液、均質液、菌絲體經過照射後的含量升降趨勢差不多，在10 kGy時達到最高，分別為18.74、25.40及15.06 mg/g。γ-照射對均質液之類黃酮及總酚含量有增加的趨勢，分別為0.35 - 0.47 μg/g及18.71 - 22.04 mg/g，全發酵液以及菌絲體的類黃酮含量在10 kGy時分別為0.67 mg/g及0.88 mg/g。
關於抗氧化性質方面，全發酵液的DPPH清除能力、螯合亞鐵離子能力在10 kGy及15 kGy時最佳，但還原能力在未照射時最佳；均質液的DPPH清除能力、螯合亞鐵離子能力皆在未照射時最佳，而還原能力在10 kGy時較佳；而菌絲體三項抗氧化能力皆在15 kGy時最佳。呈味性質方面，全發酵液、均質液及菌絲體的四種呈味性質在照射前後差異並不大。核苷酸總量以全發酵液以及菌絲體在未照射時含量最高，分別為3.18及2.35 mg/g，均質液之核苷酸總量較不受照射劑量的增加受到影響。

Gamma ray is usually applied to the sterilization of the products of edible and medicinal mushrooms, in order to known the quality of γ-irradiated medicinal mushrooms. Cordyceps militaris (L.) Link always hears traditional Chinese medicine, has the various biological activities, such as enhancing immune function, lowering blood glucose and anti-tumor activity.
For different radiation doses and organic solvents, ergosterol was dissolved in n-hexane, acetone, methanol or ethanol, irradiated with gamma rays at 1, 2.5, 5, 10, 30 kGy and analysis of ergosterol is converted to vitamin D2. The results show that the better effect conversion of ergosterol dissolved in methanol and ethanol, and had no significant conversion in hexane and acetone. Physiological activity as well as the correlation of the irradiation dose, C. militaris of whole submerged culture, homogenised submerged culture and mycelium was gamma irradiated 5, 10, 15, 20 kGy of its methanolic extracts. Vitamin D2 contents of the C. militaris whole submerged culture, homogenised submerged culture and mycelium are increased with increasing irradiation dose.
After 20 kGy irradiation, vitamin D2 contents of the C. militaris whole submerged culture, homogenised submerged culture and mycelium were 6.45, 9.94, 46.25 μg/g, respectively. Summarily, edible and medicinal mushroom products to maintain quality and extend the storage time while the use of γ - irradiation, can enhance the content of the functional components.
Physiological analysis of the results shows that in four different solvents dissolve effect to methanol and ethanol,the extraction were better than hexane and acetone. Analyzed by HPLC after irradiated ergosterol efficiency standards found that convert vitamin D2 are poor, but there are other photochemical formation of the unknown, and the higher the dose conversion efficiency is higher. For C. militaris whole submerged culture, homogenised submerged culture and mycelium, after radiation treatment comparison, works best in whole submerged culture of vitamin D2, and generally in doses of 20 kGy conversion works best. Less differences in addition to the content of mycelium of cordyceps, whole submerged culture and homogenised submerged culture were downward trend. Radiation dose of 0 to 20 kGy in WSC, HSC and M,the contents of cordyceps were 1.51 - 1.12, 1.72-1.54 and 2.57-2.47 mg/g respectively. The contents of adenosine in M is the lowest, and small differences between different doses, in WSC is with higher doses and lowered from 2.46 to 1.61 mg/g, in HSC has between 1.33 to 1.36 mg/g.
Overall, the polysaccharide content at the highest dose of 20 kGy and based on WSC has increased 56.89 mg/g. Analysis of reducing sugar in the WSC, HSC and mycelium, after exposure of content fluctuation trend, reach top at 10 kGy has 18.74, 25.40 and 15.06 mg/g, respectively. γ – irradiation on the HSC such as flavones and total phenol content has a tendency to increase, 0.35-0.47 μg/g and 18.71-22.04 mg/g respectively, WSC in the 10 kGy has significantly minimizes 0.67 mg/g, the M has achieved the highest level of 0.88 mg/g at 10 kGy.
On anti-oxidation nature aspects, WSC in 10 and 15 kGy has the best result in scavenging ability on DPPH and chelating ability, but reducing power in not exposure is best. HSC has the best result in scavenging ability on DPPH and chelating ability at non-irradiation, reducing power at 10 kGy the best. Three items anti-oxidation capacity on M were each in 15 kGy the best.
With regard to contents of taste component, WSC, HSC and mycelium after exposure to nature in four flavor difference is not significant. 5'- nucleotide on WSC and M at non-irradiation has the highest level, respectively 3.18 and 2.35 mg/g, HSC of 5'- nucleotides affected exposure dose not increase.

目 錄
摘 要........I
Abstract........ III
第一章 文獻整理........ 1
第一節 食藥用菇........ 1
(一)木生菌........ 1
(二)糞生菌........ 2
(三)土生菌........ 2
(四)蟲生菌........ 2
(五)菌根菌........ 3
第二節 菇類之機能性........ 4
(一)營養特性 (一次機能)........ 4
(二)嗜好特性（二次機能）........ 4
(三)生理特性（三次機能）........ 5
(四)文化特性（四次機能）........ 5
第三節 蛹蟲草簡介........ 5
一、冬蟲夏草與北冬蟲夏草........ 5
二、蛹蟲草之生態及分布........ 7
三、蛹蟲草之生理活性物質及其功能........ 8
(一)麥角固醇........ 8
(二)維生素D........ 9
(三)蟲草素 ........10
(四)腺苷 ........11
(五)多醣體 ........12
第四節 菇類液態培養 ........13
(一)培養基組成........ 14
(二)pH值........ 15
(三)溫度........ 15
(四)迴轉速度........ 16
第五節 加馬射線之原理與應用........ 16
一、輻射的起源及特性........ 16
二、輻射的單位與簡介........ 17
三、輻射的用途........ 18
四、食品照射之效應........ 19
五、輻照在菇類的應用........ 20
六、其他應用........ 21
材料與方法........ 25
第一節 實驗架構........ 25
第二節 實驗材料、藥品及設備........ 26
一、實驗材料........ 26
(一)藥品........ 26
(二)菌種活化........ 27
(三)液態培養基組成分........ 27
三、樣品處理及製備........27
四、生理活性成分分析........ 30
(一)麥角固醇含量之分析........ 30
(二)蟲草素及腺苷含量之分析........ 31
(三)多醣 ........31
(四)酚-硫酸法........ 32
(五)還原糖........ 32
五、呈味物質分析........ 32
(一)游離胺基酸........ 32
(二)核苷酸........ 33
六、抗氧化能力分析........ 34
(一)樣品製備........ 34
(二)總酚類含量........ 34
(三)類黃酮........ 34
(四)清除2,2-二苯基-1苦味肼基能力分析........ 35
(五)螯合亞鐵離子能力........ 35
(六)還原力........ 35
第三章 結果與討論 ................37
(一)γ-照射對麥角固醇之影響........ 37
(二) γ-照射對蟲草素及腺苷之影響........ 44
(三) γ-照射劑量對多醣及還原糖含量之影響........ 49
(四) γ-照射劑量對總酚及類黃酮含量之影響........ 52
(五) γ-照射劑量對清除DPPH能力之影響........ 55
(六) γ-照射劑量對螯合亞鐵離子能力之影響........ 61
(七) γ-照射劑量對還原力之影響........ 67
(八) γ-照射劑量對游離胺基酸含量之影響........ 73
(九) γ-照射劑量對核苷酸含量之影響........ 80
第四章 結論........ 84
參考文獻........ 86



表目錄
表 A、我國食品輻射照射處理標準........ 23
表 1、γ-照射對蛹蟲草之麥角固醇及維生素D2含量之影響........ 45
表 2、γ-照射對蛹蟲草之蟲草素及腺苷含量之影響........ 47
表 3、γ-照射對蛹蟲草之多醣及總還原糖含量之影響........ 50
表 4、γ-照射對蛹蟲草之總酚及類黃酮含量之影響........ 53
表 5、γ-照射對蛹蟲草全發酵液乙醇萃取物清除2,2-二苯基-1-苦味
肼基能力........ 56
表 6、γ-照射對蛹蟲草均質液乙醇萃取物清除2,2-二苯基-1-苦味肼
基能力........ 57
表 7、γ-照射對蛹蟲草菌絲體乙醇萃取物清除2,2-二苯基-1-苦味肼
基能力........ 58
表 8、γ-照射對蛹蟲草乙醇萃取物之清除2,2-二苯基-1-苦味肼基能
力EC50........ 59
表 9、γ-照射對蛹蟲草全發酵液乙醇萃取物之螯合亞鐵能力........ 62
表 10、γ-照射對蛹蟲草均質液乙醇萃取物之螯合亞鐵能力........ 63
表 11、γ-照射對蛹蟲草菌絲體乙醇萃取物之螯合亞鐵能力........ 64
表 12、γ-照射對蛹蟲草乙醇萃取物之螯合亞鐵能力EC50........ 65
表 13、γ-照射對蛹蟲草全發酵液乙醇萃取物之還原力........ 68
表 14、γ-照射對蛹蟲草均質液乙醇萃取物之還原力........ 69
表 15、γ-照射對蛹蟲草菌絲體乙醇萃取物之還原力........ 70
表 16、γ-照射對蛹蟲草乙醇萃取物之還原力EC50........ 71
表 17、γ-照射對蛹蟲草全發酵液之游離氨基酸含量影響........ 74
表 18、γ-照射對蛹蟲草均質液之游離氨基酸含量影響........ 75
表 19、γ-照射對蛹蟲草菌絲體之游離氨基酸含量影響........ 76
表 20、γ-照射對蛹蟲草全發酵液游離氨基酸呈味特性之影響........ 77
表 21、γ-照射對蛹蟲草均質液游離氨基酸呈味特性之影響........ 78
表 22、γ-照射對蛹蟲草菌絲體游離氨基酸呈味特性之影響........ 79
表 23、γ-照射對蛹蟲草全發酵液之5'核苷酸含量影響........ 81
表 24、γ-照射對蛹蟲草均質液之5'核苷酸含量影響........ 82
表 25、γ-照射對蛹蟲草菌絲體之5'核苷酸含量影響........ 83







圖目錄
圖 A. 麥角固醇 ( Ergosterol ) 化學結構式 .9
圖 B. 蟲草素（Cordycepin）之化學結構式 11
圖 C. 輻射照射標章 24
圖 1、經處理過的液態培養樣品 29
圖 2、麥角固醇溶於正己烷經γ-照射後之HPLC圖 38
圖 3、麥角固醇溶於丙酮經γ-照射後之HPLC圖 39
圖 4、麥角固醇溶於甲醇經γ-照射後之HPLC圖 40
圖 5、麥角固醇溶於乙醇經γ-照射後之HPLC圖 41
圖 6、麥角固醇溶於甲醇經γ-照射後加入標準品維生素D2鑑定 42
圖 7、麥角固醇溶於乙醇經γ-照射後加入標準品維生素D2鑑定 43
圖 8、不同劑量γ-照射之蛹蟲草麥角固醇(A)及維生素D2 (B)含量 46
圖 9、不同劑量γ-照射之蛹蟲草蟲草素(A)及腺苷 (B)含量 48
圖 10、不同劑量γ-照射之蛹蟲草多醣(A)及還原糖(B)含量 51
圖 11、不同劑量γ-照射之蛹蟲草總酚(A)及類黃酮(B)含量 54
圖 12、不同劑量γ-照射之蛹蟲草全發酵液(A)、均質液(B)及菌絲體
(C)乙醇萃取物之清除2,2-二苯基-1-苦味肼基能力與EC50
value (D) 60
圖 13、不同劑量γ-照射之蛹蟲草全發酵液(A)、均質液(B)及菌絲體
(C)乙醇萃取物之螯合亞鐵能力與EC50 value (D) 66
圖 14、不同劑量γ-照射之蛹蟲草全發酵液(A)、均質液(B)及菌絲體
(C)乙醇萃取物之還原力與EC50 value (D) 72

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