蓝光诱导蛹虫草菌丝类胡萝卜素的积累*

蛹虫草(Cordycepsmilitaris L·)在培养时受蓝光诱导,其菌丝体中有高产量的类胡萝卜素积累。当温度为25℃且蓝光光照强度为6·5μmol·m^-2·S^-1时,菌丝体的类胡萝卜素含量在含蚕蛹粉的培养基上24h达到最高峰的495·5μg/gFW;而在不含蚕蛹粉的培养基上72h才达最高峰414·1μg/gFW。蛹虫草菌丝类胡萝卜素的积累也受蓝光光照强度的影响,最适光照强度可随培养时间的不同而有所变化。此外,黑暗培养时间的长短和温度也可共同影     

蓝光诱导蛹虫草菌丝类胡萝卜素的积累

蛹虫草(Cordyceps militaris L.)在培养时受蓝光诱导,其菌丝体中有高产量的类胡萝卜素积累.当温度为25℃且蓝光光照强度为6.5μmol·m-2·S-1时,菌丝体的类胡萝卜素含量在含蚕蛹粉的培养基上24h达到最高峰的495.5μg/g FW;而在不含蚕蛹粉的培养基上72h才达最高峰414.1μg/g FW.蛹虫草菌丝类胡萝卜素的积累也受蓝光光照强度的影响,最适光照强度可随培养时间的不同而有所变化.此外,黑暗培养时间的长短和温度也可共同影响蛹虫草菌丝产类胡萝卜素时对蓝光的敏感性.     

不同培养条件和前体对蛹虫草液体发酵产虫草素的影响

蛹虫草能产生虫草素等多种活性物质。为考察不同液体发酵方式及添加前体物质对虫草素积累的影响,选用蛹虫草08Y1菌株,通过光照振荡、光照静置、黑暗振荡、黑暗静置四种培养条件和添加前体物质（腺嘌呤1g/L+甘氨酸16g/L）,发酵16d后检测虫草素和腺嘌呤含量。结果表明：08Y1菌株在黑暗振荡培养条件下,虫草素积累达1,015.0mg/L,腺嘌呤利用率达98.5%,说明黑暗振荡培养并添加前体物质是提高虫草素产量的有效方法。     

蛹虫草液体培养条件优化及有效成分含量分析

为优化蛹虫草菌的液体培养条件,对蛹虫草菌丝体进行液体摇瓶培养。以干菌丝体得率为指标,对影响发酵产量的重要因子设计正交试验,得出最佳培养条件。在最优条件下扩大培养,检测此时菌丝体中虫草素及虫草多糖含量。结果表明:蛹虫草菌丝体液体发酵的最适条件为:接种量10 % (v/v) ,发酵初始pH7 0 ,发酵温度2 7℃,发酵时间96h。扩大培养后,测得菌丝体中虫草素的含量为5 1 785mg/10 0g ,虫草精多糖含量为1 92g/10 0g。     

氮源对蛹虫草生长及类胡萝卜素产生的影响

【背景】蛹虫草是一种珍稀食药用菌,类胡萝卜素不仅为其重要活性成分,而且影响子实体的外观品相,但是类胡萝卜素产生的影响因素不明。【目的】揭示氮源对蛹虫草生长和类胡萝卜素产生的影响。【方法】测定不同氮源培养基中菌株生长速度、分生孢子产生及类胡萝卜含量,筛选菌株生长的最适氮源,进一步研究不同浓度的氮源对蛹虫草生长及类胡萝卜素产生的影响,并测定不同光照条件下氮源浓度对蛹虫草子实体类胡萝卜素产生的影响。【结果】蛹虫草在不同的氮源培养基中菌落形态和类胡萝卜素产生存在明显差异。麦麸和黄豆粉培养基中菌株生长速度最快,但是菌落稀疏,正面分别呈现荧光黄色和极微弱红色;蛋白胨和酵母提取物培养基中菌落致密,产孢量极显著高于其它氮源培养基(P0.01),菌落正面为橙黄色;甘氨酸和柠檬酸为氮源时完全没有色素产生,其它无机和氨基酸氮源培养基平板背面有微量色素产生。固体和液体静置培养条件下均发现蛋白胨浓度在0-3%的范围内,随着浓度的增加,类胡萝卜素含量增加;子实体栽培中不同的氮源浓度均表现为蓝光光照条件下类胡萝卜素含量显著高于白光;而在白光和蓝光光照条件下均表现为蛋白胨浓度为1%时类胡萝卜素含量最高,分别为2 809.38±386.24μg/g和4 093.75±518.37μg/g。【结论】氮源种类和浓度显著影响蛹虫草类胡萝卜素的产生,蓝光光照和1%蛋白胨浓度为子实体类胡萝卜素产生的最佳条件,这为栽培富含类胡萝卜素的蛹虫草子实体提供了试验依据。     

蓝光诱导的胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)类胡萝卜素积累

胶孢炭疽菌(Colletotrichumgloeosporioides)为一种丝状真菌,蓝光照射可诱导类胡萝卜素的积累。光镜下观察表明,蓝光可诱导胶孢炭疽菌菌丝积累色素颗粒,而黑暗和红光处理却无此现象。类胡萝卜素的积累受蓝光光照强度的影响。28℃且蓝光为6.5μmol.m-2.s-1时,类胡萝卜素积累量可随光照时间延长呈增长趋势,在第5天达到最高峰为71.8μg/g FW,随后含量下降。此外,胶孢炭疽菌在黑暗中预培养的时间也影响蓝光的诱导反应。     

优良性状蚕蛹虫草的筛选及高产虫草素液态发酵条件优化

蛹虫草是重要的食药用真菌,虫草素为其主要活性成分,在抗肿瘤、抗菌、降血糖等方面具有较为突出的功效。蛹虫草菌株间的形态及环境条件差异,对菌株次级代谢产物虫草素产生影响显著。本研究对不同来源的6株蛹虫草菌株（YCC-B、YCC-C、YCC-H、YCC-W、YCC-Y、CGMCC 3.4655）,从蚕蛹体培养子实体性状,液体发酵条件（培养天数、培养方式、外源金属离子等）和传代稳定性等方面筛选优良性状菌株,提高其发酵合成虫草素的能力及稳定性。结果表明,蛹虫草菌株YCC-W在蚕蛹子实体出草及菌体液体发酵产虫草素上综合表现优良,传代稳定;液体发酵培养基中添加外源金属离子Mn²⁺作为酶的辅基,可以促进虫草素合成;采用振荡-静置相结合的混合发酵培养方式,可以避免单纯振荡培养溶氧量大、菌丝体生长旺盛,而虫草素产生不佳的问题。先振荡培养3d后静置培养至25d时,菌株YCC-W合成虫草素含量最高,可达(874.13±24.25)μg/mL,且稳定性良好。为进一步开发菌种及扩大规模生产提供参考。     

虫草素高产菌株的筛选及不同添加物对虫草素产量的影响研究

通过对14株蛹拟青霉菌株进行摇瓶液体发酵培养试验,筛选虫草素产量最高的蛹虫草菌株,并确定了虫草素的最佳收获期;比较8种营养添加物对虫草发酵过程中虫草素积累的影响,筛选出最佳的营养添加物,以提高液体发酵生产虫草素的产量。结果表明：蛹虫草CM001号菌株的虫草素产量最高,蛹虫草菌在第10天细胞量达到最大值20.44mg/mL,虫草素含量在第13天达到最大值73.81mg/L,70%以上的虫草素分布在发酵液中。其中分别添加腺苷、腺嘌呤、丙氨酸、L-天冬氨酸、甘氨酸5种物质,对虫草素合成的促进作用均较明显,均能有效提高蛹虫草液体发酵虫草素的产量,特别是添加1g/L的腺嘌呤能使10号菌株的虫草素产量提高7.09倍。     

蓝光诱导的胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)类胡萝卜素积累

胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)为一种丝状真菌,蓝光照射可诱导类胡萝卜素的积累。光镜下观察表明,蓝光可诱导胶孢炭疽菌菌丝积累色素颗粒,而黑暗和红光处理却无此现象。类胡萝卜素的积累受蓝光光照强度的影响。28℃且蓝光为6.5μmol·m-2·s-1时,类胡萝卜素积累量可随光照时间延长呈增长趋势,在第5天达到最高峰为71.8μg/g FW,随后含量下降。此外,胶孢炭疽菌在黑暗中预培养的时间也影响蓝光的诱导反应。     

假蜜环菌发酵工艺的优化研究

目前,国内普遍采用亮菌固体发酵工艺生产亮菌制剂。采用小型发酵罐液体深层发酵和液体静置发酵对亮菌发酵工艺进行优化研究。液体深层发酵采用28℃,200 r/min,通气量1∶1 v/v·m,培养7 d,亮菌干重为16.55g/L,其中菌丝体中多糖含量为5.42%,蛋白含量为1.75%;液体静置发酵采用500 mL三角瓶,28℃,150 r/min,摇瓶3 d后静置发酵14 d,亮菌干重可达10.69 g/L,发酵液中多糖含量为1.016 g/L,蛋白含量为0.320 g/L。对液体静置发酵进一步研究发现其发酵液中亮菌甲素含量可达3.118 mg/L。由此可见,两种发酵方式在保证生物量和活性成分的前提下,缩短了发酵周期,均优于传统的固体发酵工艺,值得工业生产借鉴。     

Optimization of submerged culture conditions for the mycelial growth and exo-biopolymer production by Cordyceps militaris

AIMS: The objective of the present study was to determine the optimal culture conditions for exo-biopolymer production by Cordyceps militaris in shake flask culture. METHODS AND RESULTS: The optimal temperature and initial pH for both mycelial growth and exo-biopolymer production by Cordyceps militaris in shake flask culture were found to be 20 degrees C and 6.0, respectively. Sucrose (40 g x l(-1)) and corn steep powder (10 g x l(-1)) were the most suitable carbon and nitrogen source for both mycelial growth and exo-biopolymer production. CONCLUSION: Under optimal culture conditions, the maximum exo-biopolymer concentration in a 5-l jar fermenter indicated 10.3 g x l(-1), which was approximately three times higher than that in shake flask culture. SIGNIFICANCE AND IMPACT OF THE STUDY: This process can have a significant impact on the industrial scale when sucrose and corn steep powder were used as carbon and nitrogen source.     

蓝光光照对蛹虫草子实体生长和主要活性成分的影响

光作为一种重要的环境因子,可影响真菌的生长发育、生理周期、形态变化及次级代谢产物的产生,对于蛹虫草而言,光照还是其子实体生长发育的必要条件。选择2株不同来源的蛹虫草菌株,研究了自然光照和蓝光光照条件下,其子实体生长、抗氧化酶活性和主要活性成分的变化。结果表明蓝光光照对于蛹虫草子实体产量没有明显的促进和抑制作用。自然光照条件下成熟子实体的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性显著高于蓝光光照,过氧化氢酶(catalase,CAT)活性没有明显差别,而过氧化物酶(peroxidase,POD)活性则表现出菌株差异。子实体主要活性成分方面,腺苷、甘露醇含量不受蓝光影响,类胡萝卜素在蓝光光照条件下含量极显著高于自然光光照,蓝光对子实体、虫草素、粗多糖含量的影响则存在菌株差异。研究为蛹虫草子实体的栽培条件优化,提高蛹虫草子实体质量提供依据。     

Production of carotenoids and lipids by <Emphasis Type="Italic">Rhodococcus opacus</Emphasis> PD630 in batch and fed-batch culture

Production of carotenoids by Rhodococcus opacus PD630 is reported. A modified mineral salt medium formulated with glycerol as an inexpensive carbon source was used for the fermentation. Ammonium acetate was the nitrogen source. A dry cell mass concentration of nearly 5.4 g/L could be produced in shake flasks with a carotenoid concentration of 0.54 mg/L. In batch culture in a 5 L bioreactor, without pH control, the maximum dry biomass concentration was ~30 % lower than in shake flasks and the carotenoids concentration was 0.09 mg/L. Both the biomass concentration and the carotenoids concentration could be raised using a fed-batch operation with a feed mixture of ammonium acetate and acetic acid. With this strategy, the final biomass concentration was 8.2 g/L and the carotenoids concentration was 0.20 mg/L in a 10-day fermentation. A control of pH proved to be unnecessary for maximizing the production of carotenoids in this fermentation.     

海洋红酵母Y2发酵产类胡萝卜素条件的研究

目的 对海洋红酵母Y2高产类胡萝卜素的发酵条件进行优化.方法 在摇瓶条件下,研究培养基成分和培养条件对海洋红酵母Y2生长和类胡萝卜素合成的影响,同时进行海洋红酵母Y2发酵过程的动态分析.结果 海洋红酵母Y2优化培养基组合为葡萄糖45 g/L,蔗糖15 g/L,酵母粉5 g/L,蛋白胨2.5 g/L,磷酸二氢钾1 g/L,磷酸二氢钠3 g/L,硫酸镁7.5 g/L,氯化钾3 g/L,氯化钠5 g/L.最适培养参数为:温度20℃,培养基初始pH为5,接种量为10％,250 mL摇瓶装液量为10～50 mL.类胡萝卜素的合成主要集中在对数生长期和稳定期.海洋红酵母Y2最适收获时间为72 h.种龄以36 h为宜.结论 利用优化培养基,在最适条件下培养海洋红酵母Y2,类胡萝卜素产量达到4.97 mg/L,比基础培养基提高了60.32％.     

利用扁桃斑鸠菊叶发酵生产蛹虫草胞外多糖的条件及其抗氧化活性

蛹虫草胞外多糖具有增强免疫力、抗疲劳等药理活性,有极高的保健价值。为高效地获取蛹虫草胞外多糖,本研究通过向发酵培养基中添加适量的扁桃斑鸠菊叶粉末,来提高蛹虫草发酵液中胞外多糖的产量,并对优化得到的胞外多糖红外吸收光谱和化学抗氧化活性进行了研究。实验结果表明,液体发酵最优条件为:扁桃斑鸠菊叶粉末添加量8 g/L、发酵时间9 d、pH 6.5、接种量5.0 mL,在此条件下,蛹虫草胞外多糖的产量可达(5.24±0.28) mg/mL,与未添加扁桃斑鸠菊叶的空白组相比,胞外多糖产量提高了约205.20%;红外分析与抗氧化活性实验结果显示,扁桃斑鸠菊叶对蛹虫草生产的胞外多糖结构和活性影响较小。该研究结果表明扁桃斑鸠菊叶能够有效地提高蛹虫草胞外多糖的产量,为蛹虫草胞外多糖的高效生产提供了新思路。     

5-酮基-D-葡萄糖酸发酵生产的工艺条件优化

葡萄糖酸氧化杆菌可将葡萄糖转化为5-酮基-D-葡萄糖酸(5-KGA),而5-KGA是重要食品添加剂L(+)-酒石酸的合成前体。为提高5-KGA产量及其对葡萄糖的转化率,对5-KGA发酵生产的工艺条件进行优化。在摇瓶水平最适的培养基和培养条件下,5-KGA最高产量为19.7 g/L,较优化前提高43.8%。在5 L发酵罐上控制恒定pH值5.5、溶氧浓度15%条件下,5-KGA产量达到46.0 g/L,较摇瓶最高产量提高1.3倍,应用葡萄糖流加工艺,5-KGA最高产量达到75.5 g/L,转化率超过70%,与已见报道的最高水平相比提高了32.0%,为实现微生物发酵生产5-KGA、进而合成L(+)-酒石酸的工业化提供了切实有效的途径。