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黑木耳是我国传统的药食两用真菌,黑色素是其中的重要有效成分。黑木耳子实体生长周期长,从子实体中提取黑色素工艺较复杂、成本高。本论文采用深层发酵技术制备木耳黑色素,并研究其理化性质与抗氧化活性。首先,以Plackett-Burman、爬坡实验、响应面法优化了发酵培养基,确定最佳培养基组成为:葡萄糖0.90 g/L、酪氨酸6.68 g/L、蛋白胨6.99 g/L、CaCO3 6.75 g/L、可溶性淀粉6 g/L、(NH4)2SO4 1.5 g/L、MgSO4 0.8 g/L、K2HPO4 1 g/L、CuSO4 0.005 g/L、Fe SO4 0.01 g/L,黑色素产量从优化前的313.2 mg/L提高到1008.08mg/L。然后,分离纯化发酵制备的木耳黑色素,研究其理化性质和结构特征,结果表明:发酵制备的木耳黑色素与合成黑色素类似,不溶于水、无机酸及大多数有机溶剂,只溶于碱液及DMSO;遇氧化剂褪色,但几乎不受还原剂的影响;有螯合金属离子的能力;在葡萄糖和蔗糖溶液中稳定,在谷氨酸、柠檬酸、酒石酸溶液中不稳定;加入FeCl3产生棕色沉淀,加入FeSO4/K3Fe(CN)6后反应形成蓝色的显色反应预示着酚结构的存在;其紫外-可见吸收光谱在200-800 nm的较宽范围内均有吸收,且随着波长的增加吸光度在减少,吸光度的对数值与波长作图斜率为-0.0030,具有黑色素的典型特征;红外光谱推测木耳黑色素有-OH、-NH2、芳环等官能团;扫描电镜观察知黑色素为无定型结构。此外,采用邻苯三酚自氧化法、ABTS法、DPPH法、水杨酸法及FRAP法研究了发酵制备木耳黑色素的抗氧化活性,结果表明:木耳黑色素在清除超氧阴离子、羟自由基、ABTS阳离子自由基方面明显强于Vc及合成黑色素,且在一定程度上与浓度呈正相关;但清除DPPH自由基及还原力相对较弱。本研究表明木耳黑色素是具有应用潜力的天然抗氧化剂,深层发酵是生产这一活性物质的有效方法。本研究结果可为木耳黑色素的工业发酵生产奠定基础。