不同来源的蛹虫草子实体活性成分的比较

通过比较不同来源的蛹虫草子实体的活性成分以探讨蛹虫草品质的差异。对17个蛹虫草菌株栽培得到的子实体及16个市售样品中的多糖、核苷类成分、游离糖醇及小分子糖类的含量进行分析测定,并比较其核苷类成分HPLC指纹图谱。结果表明,因菌株不同蛹虫草子实体的活性成分具有不同程度的差异,菌株对虫草素含量的影响最大,其次是N ⁶-(2-羟乙基)腺苷,因菌株不同虫草素含量可相差14倍,N ⁶-(2-羟乙基)腺苷的含量差异可达6倍以上。市售样品中的核苷类成分分析结果也证明了在测定的几种成分中,虫草素是含量差异最大的活性成分。17个蛹虫草菌株子实体的多糖含量为1.81%-4.92%,甘露醇含量为1.44%-4.47%,海藻糖含量为3.58%-25.43%。16个市售样品的多糖含量为2.84%-5.55%,甘露醇含量为0.96%-3.93%,海藻糖含量为1.04%-19.91%。采用数据归一化法进行子实体品质综合评价研究,结果表明菌株G7a、G10a、G15a综合品质较好,多数成分含量均大于平均值,是生产高品质蛹虫草的合适菌株。     

蛹虫草对锌的耐性与富集特征

在培养基内添加不同量的锌,研究其对蛹虫草子实体的形成、子实体和菌丝体生物量、子实体多糖含量和葡萄糖含量的影响,以及蛹虫草子实体和菌丝体对锌的富集能力。结果表明锌对上述各项都有影响。液体培养条件下,锌浓度在453906mg/L范围内可以促进菌丝体生长,锌浓度超过4077mg/L时,菌丝生长受到抑制。培养基锌的浓度在4077mg/L以下时,蛹虫草菌丝体锌的富集量随着液体培养基锌浓度的提高而提高。固体培养条件下,锌含量在226453mg/kg范围内可以促进蛹虫草子实体生长,并且在此含量范围内,蛹虫草子实体中葡萄糖含量较高。培养基锌含量在680906mg/kg时,子实体多糖含量较高。培养基锌含量在2038mg/kg以下时,蛹虫草子实体中锌的富集量随着培养基锌含量的提高而提高,在培养基锌含量为2038mg/kg时,子实体中锌的含量达到28570mg/kg(干重)。     

蛹虫草子实体中海藻糖含量的测定

为分析食用菌中海藻糖的含量,以蛹虫草子实体为材料,比较了提取溶剂、提取方式及提取时间等条件对海藻糖提取效果的影响,确定海藻糖分析的前处理方法为：1g子实体粉中加入100mL 90%乙醇热回流提取1h。采用高效液相色谱法测定海藻糖,优化后的色谱条件为：SUGAR SP0810柱（300mm×8mm）,超纯水洗脱,流速0.5mL/min,柱温70℃,示差折光检测器检测,进样量10μL。方法学考察结果表明,该方法准确度高,稳定性、精密度、重现性好,对海藻糖标准品的检测特异性良好,适用于蛹虫草子实体中海藻糖含量的     

蛹虫草优良菌株的筛选

通过对5株蛹虫草的菌丝形态和生长速率、液体培养生物量和胞外多糖、人工栽培和子实体中活性物质虫草多糖和虫草素的对比研究,筛选出优良的蛹虫草菌株。试验结果表明：蛹虫草6号菌株的菌丝的生长速率比其他菌株快;液体培养生物量和胞外多糖含量明显高于其他菌株;人工栽培的蛹虫草子实体头部大,子囊壳丰富,颜色橘黄,出草整齐均匀,出草率高,子实体中虫草多糖和虫草素的含量均高于其他菌株,表明6号菌株具有较高的经济价值,是值得开发和推广的好品种。     

基于农业废弃物培育优质蛹虫草的研究

利用农业废弃物甘薯藤及蛹虫草培养基废弃物作为培养基的主要原料进行蛹虫草菌种驯化。蛹虫草子实体培养基中添加不同比例蛹虫草培养基废弃物及甘薯藤粒，通过适宜的培养条件，废弃物中淀粉、蛋白质、糖类、氨基酸等营养物质及蛹虫草胞外酶酶解产生的小分子物质被充分利用, 以培育优质蛹虫草子实体。当一级种子中加入蛹虫草培养基废弃物20 g/L和甘薯藤粉10 g/L，二级种中加入蛹虫草培养基废弃物20 g/L、甘薯藤粉10 g/L，使蛹虫草子实体栽培料中蛹虫草培养基废弃物占32%~45%，甘薯藤粒占10%~15%，二者比例为(3～4):1时，栽培效果最好。本研究蛹虫草培养基替代原料资源丰富易得，并可节约生产用粮，降低原料成本，从而实现农用废弃物再利用，减少环境污染，也符合绿色环保可持续发展的理念。     

高速逆流色谱分离制备蛹虫草中虫草素和N6-(2-羟乙基)-腺苷

采用高速逆流色谱（HSCCC）技术从蛹虫草子实体粗提物中分离制备高纯度虫草素和N⁶-(2-羟乙基)-腺苷。利用高效液相色谱（HPLC）测定目标产物在溶剂体系中的分配系数,优化HSCCC分离虫草素和N⁶-(2-羟乙基)-腺苷的溶剂体系,确定了以乙酸乙酯-正丁醇-1.5%氨水（1:4:5,V/V/V）为HSCCC的两相溶剂体系,并运用此溶剂体系,上相为固定相,下相为流动相,主机转速850r/min,流动相流速为1.5mL/min,检测波长为254nm条件下进行分离制备,在250min内从200mg蛹虫草子实体粗提物中一步分离得到10.8mg纯度99%的虫草素和6.1mg 纯度98%的N⁶-(2-羟乙基)-腺苷。该方法简便、快速,为虫草素和N⁶-(2-羟乙基)-腺苷的大量制备建立了基础。     

培养基清除结皮对蛹虫草原基形成的影响

为探讨培养基清除结皮对蛹虫草原基的形成影响,提高食用真菌蛹虫草的培养产量和品质,在无菌条件下,用无菌刀切除长满菌丝的培养基上表面部分,在温差和光周期刺激下培养,考察菌丝扭结和子实体生长情况,并检测蛹虫草子实体虫草素、虫草酸和多糖含量。结果显示培养基清除结皮组蛹虫草子实体生长快、颜色较深、易形成孢子头,其虫草素和腺苷含量显著升高(P<0.05),但虫草多糖含量变化不显著(P>0.05)。培养基清除结皮可显著地促进蛹虫草原基的形成,提高子实体产量和品质。     

2株北虫草菌株系统发育及其活性成分含量分析

对收集的2株北虫草菌株进行形态学观察、分子鉴定及子实体中主要活性成分含量分析,为其应用研究提供技术支持。采用平板培养法、玻片培养法及显微观察对2株北虫草菌株进行形态学观察;基于ITS序列分析对2株实验菌株进行分子鉴定;有效成分的测定均采用高效液相色谱法。结果表明,2株北虫草子实体形态及在PDA加富培养基上菌丝长势、菌落形态差异显著,ITS序列分析结果显示,2株北虫草为蛹虫草,属种内差异;二者腺苷成分相近,但尖头北虫草虫草素的含量是大孢子头北虫草的2倍,且同一品种不同栽培方法及同一种源不同栽培地获得的子实体中两种活性成分的含量有所不同,尤其是腺苷的含量差异明显。以北虫草子实体的品相作为品质优劣的评估标准缺乏科学依据,在子实体应用过程中应根据需要科学选择。     

蛹虫草饲料添加剂的研究现状及展望

蛹虫草饲料添加剂包括蛹虫草子实体、蛹虫草培养残基、蛹虫草及其培养残基提取物、蛹虫草菌固液发酵产物、 微生物发酵蛹虫草残基等产品。蛹虫草饲料添加剂含有粗蛋白、粗脂肪、氨基酸等营养成分,以及虫草素、腺苷、多糖等活性成分,在畜禽、反刍动物、水产品等动物养殖中的应用均获得较好的 效果。对蛹虫草子实体、蛹虫草培养残基、蛹虫草及其培养残基提取物、利用蛹虫草菌及培养残基制作发酵饲料等蛹虫草饲料添加剂在动物养殖中的研究应用进行了总结,对存在的问题及发展前景进行了探讨及展望。     

从废弃蛹虫草大米培养基中高效提取纯化虫草素工艺条件研究

虫草素是蛹虫草的次生代谢产物,具有重要的药用价值,当前主要从蛹虫草子实体中提取。本文提供了一种从蛹虫草子实体生产的副产物——大米培养基中高效提取纯化虫草素的新方法。该方法包括连续逆流提取、732阳离子交换树脂柱层析和结晶三步。对每一步的工艺参数进行了系统优化。用该优化的方法从大米培养基中提取虫草素,虫草素产品的纯度达98.0%以上,产率达66.0%以上。     

柞蚕蛹虫草继代培育其活性物质变化规律

柞蚕蛹虫草中含有虫草素、腺苷、多糖等多种活性成分,具有提高免疫力、抗疲劳、保护心脑血管、抗癌等方面的作用,是冬虫夏草的良好替代品。以柞蚕蛹虫草的继代培育为基础,分别检测蛹虫草菌在不同传代次数时柞蚕蛹虫草子实体生长状态、蛹虫草中腺苷、虫草素、虫草多糖含量及蛹虫草菌菌丝、分生孢子中活性氧的分布。第1代蛹虫草菌接种后柞蚕蛹出现腐烂现象;第2、3代培育的子实体生长量、腺苷及虫草素含量均较高;第4代子实体生长量、腺苷及虫草素含量均出现大幅下降的现象。柞蚕蛹虫草中虫草多糖含量在传代过程中也逐渐降低,但降低幅度较腺苷和虫草素缓慢。第2代培育的柞蚕蛹虫草子实体生长状态优于第3代,故第2代蛹虫草菌更适合应用于批量生产。蛹虫草菌退化后含有活性氧的分生孢子比例增大,这可能是发生退化的表象之一。     

我国东北及山东部分地区野生蛹虫草资源采集及观察

蛹虫草是一种重要的食药用真菌,其子座可规模化栽培。然而,栽培中菌种极易退化,成为限制其发展的重要因素,野生种质资源为蛹虫草栽培生产菌株的重要来源。本研究对东北和山东部分地区蛹虫草资源进行了持续调查,对其生态分布和宏观、微观形态等进行了系统研究。从5个地点共采集野生蛹虫草标本414份,寄主绝大多数为鳞翅目昆虫的蛹,少数为鳞翅目昆虫的幼虫和茧。野生蛹虫草子座单生或2-25根,长1-17 cm,棒状、扁平状或不规则畸形,扁平状子座常具纵沟,部分可分支;子座可从寄主头、胸和腹部各部位长出,其中以头部为主。子座地上部分长1-6 cm,颜色呈深橙黄色。可育部位长0.5-4 cm,宽1.2-6 mm,大多数与不育柄部分界明显;地下部分0.5-11 cm,其长度与腐殖质厚度相关。首次明确观察到蛹虫草菌索,菌索连接蛹体和子座,或单从子座、蛹体上长出,但不是所有野生蛹虫草都有菌索。蛹虫草菌索与子座内部的疏丝组织菌丝形态各异,菌索菌丝中间膨大。人工栽培与野外采集的子座宏观形态差异明显,但子囊和子囊孢子形态无明显差异。通过野外采集和调研,获得了大量的野生蛹虫草种质资源,为解决蛹虫草种业问题奠定基础。     

铬离子对蛹虫草子实体生物量及化学成分的影响

蛹虫草是一种具有多种生物功能的药用真菌,近年来在金属离子富集方面受到学者的广泛关注,但对蛹虫草富集Cr³⁺的能力及其相应的生理反应尚无文献报道。为此,本研究利用含有不同Cr³⁺浓度的燕麦培养基培养蛹虫草子实体,分别对蛹虫草子实体生物量及子实体中虫草素、腺苷、虫草酸、麦角甾醇、铬离子含量等指标进行了测定。结果表明,除麦角甾醇随着培养基中Cr³⁺浓度的增加而降低之外,其余指标均呈现先增加后降低的变化趋势。700 mg/L Cr³⁺处理时,子实体干、鲜重和铬离子含量达到最大值,分别比对照组增加36.85%、35.53%和202.12%;当Cr³⁺达1 500 mg/L时,虫草素和腺苷含量达到最大值,分别比对照组高94.61%和530.29%;虫草酸含量和多糖含量分别在1 100 mg/L和1 200 mg/L Cr³⁺处理时达到最大值,分别比对照组高123.62%和21.39%。本研究首次探讨了蛹虫草子实体富集Cr³⁺的能力以及Cr³⁺处理下的子实体生物量和部分次生代谢产物含量的变化规律,为进一步研究蛹虫草富集铬离子机制提供了理论依据,为富铬蛹虫草功能性食品的研发奠定了基础。     

互补交配型配对诱导蛹虫草有性子实体形成

前期我们获得了优良性状蛹虫草Cordyceps militaris野生菌株W141436,其子实体虫草素含量高达3.72 mg/kg干重,子实体多糖高达6.7 g/100 g干重,但在大规模应用中发现它发生退化。针对蛹虫草人工栽培退化问题,我们提出蛹虫草子实体形成是有性生殖过程,其两种交配型发生交配是蛹虫草子实体形成的必要条件。本文基于交配型基因分子标记研究了优良性状蛹虫草野生菌株W141436的退化机制。具体地,采用单孢子分离的方法对蛹虫草野生分离株W141436的子囊孢子进行分离,得到了72个单孢菌株。进一步采用PCR方法对单孢菌株及亲本菌株进行了交配型基因类型鉴定。在72个单孢菌株中,28株为Mat1-1类型交配基因型,31株为Mat1-2类型交配基因型,13株含有与亲本相同的交配型基因。根据鉴定结果,对2株Mat1-1型(SP28、SP33)和2株Mat1-2型(SP15、SP32)菌株进行了栽培实验。结果表明,形成子实体的栽培用亲本菌株同时含有Mat1-1和Mat1-2两种交配类型基因,即只有含不同交配型基因的菌株具有发育为子实体的能力,而含同种交配型基因的菌株则不能发育为子实体。本研究为防止蛹虫草在大规模种植中退化提供了理论依据。     

蛹虫草光受体研究进展

光调控真菌的生长发育和代谢产物合成,是大多数食用菌子实体分化必不可少的环境因子。蛹虫草是一种具有重要药用价值的食用真菌,光因素对蛹虫草的分生孢子数量、生长速率、子实体发育、昼夜节律以及次级代谢产物虫草素和类胡萝卜素的合成均有较大的影响。目前,基于蛹虫草全基因组的解析和遗传操作系统的建立,已鉴定出7种光受体,white collar-1（WC-1）、WC-2、Drosophila-Arabidopsis- Synechocystis-human type cryptochromes（CRY-DASH）、CRY-2、环丁烷嘧啶二聚体光裂合酶（cyclobutane pyrimidine dimer,CPD）、VIVID（VVD）和光敏色素（phytochrome,PHY）。本文较系统地总结了上述光受体的蛋白结构特征,全面阐述了光受体介导光信号调控蛹虫草菌丝生长、子实体发育及次级代谢产物合成等方面的分子机制,并对后续研究进行了展望,为深入研究蛹虫草光受体的具体功能和相关机制提供参考。     

人工栽培蛹虫草的病原真菌

蛹虫草规模化栽培过程中,真菌病害普遍发生且危害严重。本研究对人工栽培蛹虫草中真菌病害进行调研,对病原真菌进行分离、纯化、鉴定及致病性检验,并分析病害发生的特点。结果发现引起蛹虫草病害的病原真菌主要有虫草生齿梗孢、产扁虫菌素单端孢、镰刀菌、裂褶菌、哈茨木霉、淡紫拟青霉、稻绿核菌、粉红枝穗霉、卵孢单端孢、扩展青霉、黄曲霉和黑曲霉。其中虫草生齿梗孢为引起蛹虫草侵染性病害的主要病原真菌。虫草生齿梗孢、产扁虫菌素单端孢、镰刀菌、裂褶菌和哈茨木霉主要为害蛹虫草子实体;淡紫拟青霉、稻绿核菌、粉红枝穗霉、卵孢单端孢、扩展青霉、黄曲霉和黑曲霉主要为害栽培料与蛹虫草菌丝体。镰刀菌、裂褶菌、哈茨木霉、淡紫拟青霉、稻绿核菌和粉红枝穗霉为引起蛹虫草病害的首次报道。本研究为蛹虫草病害防控奠定基础,以促进产业健康发展。     

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。     

布莱克韦尔虫草的生物活性评价及其子实体的人工培育

虫草在世界范围内广泛分布,具有多种生物活性及较高的食药用价值。为进一步丰富虫草真菌资源,本研究对从广东韶关丹霞山采集到的一份野生虫草样品进行了菌株的分离鉴定、生物活性评价和子实体的诱导培养。通过形态学和系统发育分析,将菌株ZYJ0835鉴定为布莱克韦尔虫草Cordyceps blackwelliae。利用5种不同的培养基进行液体发酵培养,发现该菌株的发酵上清液和菌丝体均具有抗氧化和纤溶活性。此外,该菌株还具有一定的抑菌活性。利用大米、小麦、柞蚕蛹3种培养基质,均成功诱导出子实体,并且人工培养的子实体也具有抗氧化和纤溶活性。本研究首次在中国境内报道布莱克韦尔虫草的分布,为进一步开发利用该虫草资源提供了理论依据。     

蛹虫草原基分化的差异蛋白质组学研究

蛹虫草子实体形成及发育的蛋白分子机制尚不清楚,本研究引入SWATH非标记定量蛋白质组学技术,对蛹虫草Cordyceps militaris 905菌株的菌丝体（mycelium,My）、原基（primordium,Po）、生长期子实体（developmental fruiting body,DF）和成熟期子实体（mature fruiting body,MF）进行了比较蛋白质组学分析。经搜库比对,从蛹虫草的My、Po、DF和MF中依次鉴定蛋白1 136个、1 090个、1 018个和997个（global FDR 1%）,经维恩分析后获得C. militaris 905蛹虫草表达蛋白1 578个。在此基础上,SWATH非标记技术定量蛋白1 109个。本研究获得了蛹虫草Po期与My期、DF期与Po期、MF期与DF期的差异表达蛋白,依次为115个、352个和104个,并对菌丝体分化形成原基的差异表达蛋白进行了重点解析。GO注释结果表明,Po期与My期差异表达蛋白以有机含氮类化合物代谢为主,其中AMP（活性成分虫草素合成的中间产物）从头生物合成途径富集最为显著。约1/5的差异表达蛋白参与氧化还原反应,还原酶活性的蛋白在原基中几乎都上调表达,而氧化功能的蛋白受到抑制,表明蛹虫草原基分化可能受到氧化应激的诱导。蛋白互作网络分析结果进一步表明,氧化还原反应与核苷类物质代谢相关联,可能通过影响AMP从头生物合成途径来调控虫草素的生物合成。对蛹虫草子实体系统的蛋白质组学研究和解析有利于揭示子实体形成的蛋白分子机制,为蛹虫草的基础和栽培研究提供了理论支撑。     

蛹虫草菌粉胶囊抑制肺部炎症及缓解肺纤维化的研究

传统中药可治疗肺炎。新型急性呼吸综合征冠状病毒2型（SARS-CoV-2）外部囊膜上的S蛋白是决定病毒毒力的关键因素及主要抗原。本研究利用SARS-CoV-2病毒的S蛋白和细菌脂多糖（LPS）诱导的肺炎模型,初步探索了蛹虫草菌粉对肺炎模型的促炎性因子、单核/巨噬细胞和髓源抑制性细胞（MDSCs）以及纤维化的调节作用。研究发现蛹虫草菌粉可降低SARS-CoV-2病毒的S蛋白组和LPS组小鼠血清中TNF-α、IL-6和IL-10的表达,并降低肺组织、肺泡灌洗液和外周血中巨噬细胞的比例,降低外周血和脾脏中MDSC的数量。进一步研究发现,蛹虫草还可降低SARS-CoV-2病毒的S蛋白组和LPS组小鼠肺组织羟基脯氨酸的表达和成纤维细胞的分布,进而减轻小鼠的肺纤维化水平。qRT-PCR实验发现蛹虫草菌粉处理不仅可以降低SARS-CoV-2病毒的S蛋白组小鼠肺组织中TGF-β R1水平,还降低SARS-CoV-2病毒的S蛋白组和LPS组肺组织中smad2的表达。因此认为蛹虫草菌粉可缓解SARS-CoV-2病毒的S蛋白和LPS诱导的肺部炎症和纤维化症状,且纤维化缓解作用可能与TGF-β R1/smad2信号通路相关。