Original title:
Optimalizace kultivace Korálovce ježatého (Hericium erinaceus) s následnou fermentací v přítomnosti probiotických bakterií
Translated title:
Optimization of Hericium erinaceus Cultivation and Subsequent Fermentation with Probiotics
Authors:
Radvanová, Tereza ; Vršanská, Martina (referee) ; Hudečková, Helena (advisor) Document type: Master’s theses
Year:
2024
Language:
cze Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická Abstract:
[cze][eng]
Zaměřením této diplomové práce je optimalizace kultivace houby korálovce ježatého (hericium erinaceus) na obilných substrátech s následnou fermentací probiotickými bakteriemi. Teoretická část práce se zabývá popisem korálovce ježatého, jeho nutriční hodnoty, biologických účinků, využití a kultivace. Dále je uveden přehled nutriční hodnoty použitých obilných substrátů, charakteristika probiotik, jejich biologických účinků a metabolismu. Nakonec byla zařazena kapitola věnující se popisu tradičního postupu koji fermentace. V experimentální části byla optimalizována kultivace korálovce ježatého na sedmi obilných substrátech – ječných kroupách, kukuřičné krupici, pšeničných otrubách, pohance, amarantu, quinoe bílé a červené. Pomocí spektrofotometrických metod byl v samotných obilných substrátech a substrátech obohacených o mycelium stanoven obsah ve vodě rozpustných proteinů, celkových sacharidů, celkových fenolických látek, flavonoidů a antioxidační aktivity. Dále byl u vzorků stanoven obsah mastných kyselin metodou plynové chromatografie a lipofilních látek pomocí vysoce účinné kapalinové chromatografie. Obilné substráty obohacené o mycelium měly zvýšenou antioxidační aktivitu a koncentraci ve vodě rozpustných proteinů, fenolických látek, flavonoidů a lipidů. Mimo to byla analýzou pomocí vysoce účinné kapalinové chromatografie zjištěna zvýšená koncentrace tokoferolů, ubichinonu a ergosterolu. Pro fermentaci probiotickými bakteriemi Lactobacillus rhamnosus byly vybrány substráty s bohatým růstem mycelia – ječné kroupy, kukuřičná krupice, quinoa červená a amarant. Po ukončení fermentačního procesu byly zopakovány spektrofotometrické metody a stanovena koncentrace kyseliny mléčné pomocí vysoce účinné kapalinové chromatografie. U vzorků s probiotiky se mírně zvýšila jejich antioxidační aktivita, koncentrace fenolických látek, flavonoidů a proteinů rozpustných ve vodě. Koncentrace kyseliny mléčné u kontrolních vzorků a vzorků s probiotiky se téměř nelišila. Ze získaných výsledků v této práci vyplývá, že obiloviny obohacené o mycelium a produkt fermentace probiotiky by mohly být využity k vývoji doplňku stravy nebo funkčních potravin.
The focus of this diploma thesis is to optimize cultivation of the hericium erinaceus mushroom on cereal substrates with subsequent fermentation with probiotic bacteria. Theoretical part of this thesis focuses on description of the mushroom hericium erinaceus and its nutritional value, biological properties, other uses and cultivation. Furthermore, an overview of the nutritional value of the used cereal substrates is provided, along with the characterization of probiotics, their biological effects, and metabolism. Finally, a chapter dedicated to the description of the traditional koji fermentation process was included. In the experimental part, the cultivation of hericium erinaceus was optimized on seven cereal substrates – barley groats, cornmeal, wheat bran, buckwheat, amaranth, white and red quinoa. Using spectrophotometric methods, the content of water soluble proteins, total carbohydrates, total phenolic compounds, flavonoids, and antioxidant activity was determined in the cereal substrates themselves and substrates enriched with mycelium. Furthermore, the content of fatty acids was determined in the samples using the gass chromatography method and lipophilic compounds were analyzed using high performance liquid chromatography. Cereal substrates enriched with mycelium showed increased antioxidant activity and concentrations of water soluble proteins, phenolic compounds, flavonoids, and lipids. Moreover, elevated concentrations of tocopherols, ubiquinone, and ergosterol were detected through high performance liquid chromatography analysis. Substrates with abundant mycelial growth, such as barley groats, cornmeal, red quinoa, and amaranth, were selected for fermentation with probiotic bacteria Lactobacillus rhamnosus. After the fermentation process, spectrophotometric methods were repeated, and the concentration of lactic acid was determined using high performance liquid chromatography. Samples with probiotics showed a slight increase in their antioxidant activity, concentration of phenolic compounds, flavonoids, and water soluble proteins. The concentration of lactic acid in control samples and samples with probiotics was almost unchanged. The obtained results from this study suggest that cereals enriched with mycelium and the fermentation product of probiotics could be utilized in the development of dietary supplements or functional foods.
Keywords:
amaranth; barley groats; buckwheat; cornmeal; Hericium erinaceus; koji fermentation; lactic acid bacteria; probiotics; quinoa; wheat bran; amarant; bakterie mléčného kvašení; ječné kroupy; koji fermentace; Korálovec ježatý; kukuřičná krupice; pohanka; probiotika; pšeničné otruby; quinoa
Institution: Brno University of Technology
(web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library. Original record: https://hdl.handle.net/11012/245686
guest ::
