激发子对桦褐孔菌多酚合成的诱导及其生化机制初探

旨在研究真菌激发子对桦褐孔菌多酚合成的影响,采用液体摇瓶培养方式,将真菌激发子加入到桦褐孔菌液体培养物中,检测桦褐孔菌次级代谢产物的积累,以及真菌激发子对桦褐孔菌一氧化氮合酶(NOS)活性的影响。结果表明,适量添加真菌激发子能够提高桦褐孔菌的代谢速率,提高多酚类化合物的合成,胞内和胞外多酚最高可达102.15 mg/L和311.91 mg/L,并能显著提高桦褐孔菌NOS的活性,其活性最高可达151.93 U/mg prot,发酵液一氧化氮(NO)含量最高可达256.28μmol/L。这表明,真菌激发子能够有效激活桦褐孔菌的次级代谢产物合成途径。     

氨基酸和霉菌水提物对深层发酵桦褐孔菌菌丝体黄酮积累及其抗氧化活性的影响

黄酮类化合物是桦褐孔菌菌丝体中多酚类化合物的重要组成部分,也是该菌治疗众多疾病的有效成分之一。然而人工培养桦褐孔菌黄酮等酚类化合物积累甚少,导致药理活性的明显下降。为此,我们研究了3种氨基酸和4种霉菌水提物对深层发酵桦褐孔菌黄酮的积累及其抗氧化能力的影响。在所试验的3种氨基酸和4种霉菌水提物中,L-酪氨酸,黄曲霉和毛霉水提物能有效地增加该菌黄酮的积累。人工培养菌体中的黄酮至少由4种黄酮苷组成,苷元分别是槲皮素、柚皮素、山奈酚和异鼠李素。深层发酵菌丝体具有一定的抗氧化能力,并与总黄酮的含量呈正相关。由L-酪氨酸,黄曲霉和毛霉水提物调控生长的桦褐孔菌菌丝体,能有效地清除超氧阴离子、羟基自由基和DPPH自由基。     

深层培养的斜生褐孔菌酚类化合物对铅处理小鼠耐力的增强作用

本文研究了不同条件下深层培养的斜生褐孔菌Phaeoporus obliquus与野生桦褐孔菌在酚类化合物组成及其含量上的差异以及对铅处理小鼠常压缺氧和游泳耐力影响。野生桦褐孔菌主要含有水溶性黑色素、硬毛素衍生物,两者各占总酚类化合物的12.1%和42.2%。而深层培养的桦褐孔菌则主要积累黄酮类化合物,其中正常生理条件下积累量达到总酚的35.5%,加入H2O2后积累量达到总酚的92.5%,同时加入H2O2和熊果苷后则为总酚的76.9%。正常培养基中水溶性黑色素的积累量达到总酚的20.2%,而加入H2O2或同时加入H2O2和熊果苷后水溶性黑色素则很少合成。口服野生斜生褐孔菌或不同条件下深层培养的斜生褐孔菌酚类化合物都能使铅处理小鼠忍耐缺氧和游泳的时间延长12–15min。同时,口服不同来源的斜生褐孔菌酚类化合物可提升铅处理小鼠外周淋巴细胞的活力和总超氧化物歧化酶活性,并降低丙二醛的积累。因此,斜生褐孔菌酚类化合物对铅处理小鼠耐缺氧和游泳的提升作用在于抑制了脂质过氧化反应,增强了过氧化物歧化酶的表达,从而保护了铅处理小鼠的细胞和器官免于氧化胁迫的损伤。     

真菌激发子对桦褐孔菌多酚积累的影响

作者旨在阐明真菌激发子对桦褐孔菌多酚积累的影响。以摇瓶法培养桦褐孔菌,在其培养液中加入真菌激发子和一氧化氮合酶抑制剂氨基胍,观察桦褐孔菌多酚和一氧化氮的积累并测定菌丝体内一氧化氮合酶和苯丙氨酸解氨酶的活性。多酚以Folin-Ciocalteu法测定,一氧化氮的积累量用硝酸还原酶法测定,一氧化氮合酶和苯丙氨酸解氨酶活性均以分光光度计法测定。结果表明,添加45μg/mL的激发子可使桦褐孔菌菌丝体多酚的积累量达到46.5mg/g,显著地高于正常培养的菌丝体多酚积累量34.6mg/g;同时加入45μg/mL的激发子和10mmol/L氨基胍则使菌丝体多酚积累的最高水平降为34.8mg/g。此外,激发子的加入显著促进了一氧化氮的产生并提高了苯丙氨酸解氨酶活性,而这种促进和提升作用为氨基胍所抑制。这表明真菌激发子能显著地提升桦褐孔菌多酚类化合物的积累,而一氧化氮可能是这种提升作用的信号传导分子。     

茉莉酸和双氧水对斜生褐孔菌一株黑色素缺失突变体产生酚类化合物的影响

黑色素合成是桦褐孔菌Phaeoporus obliquus次生代谢过程中的一个重要事件。黑色素的过多合成势必影响其他酚类的积累。本文以茉莉酸和双氧水为调控因子,开展了该突变体深层发酵过程酚类化合物积累研究。正常培养条件下,每升发酵液积累酚类化合物最高可达317.45mg/L,其中包括苯甲酸衍生物(45.3mg/L),黄酮苷元(74.4mg/L),黄酮苷(160mg/L)以及硬毛素类化合物(18.5mg/L)。加入茉莉酸后,总酚最大值增加到620.45mg/L,其中苯甲酸衍生物增加到230.26mg/L,黄酮苷元增加到166.86mg/L,而黄酮苷和硬毛素类化合物却分别降低到98.5mg/L和7.1mg,双氧水的加入没有提高总酚的最大积累(315.69mg/L)。因此,与野生型相比,黑色素缺失使总酚的积累有所增加,随茉莉L酸的加入总酚积累最大值增加近一倍。虽然双氧水的加入提高了苯丙氨酸裂解酶活性,但总酚的积累却没有增加,这可能是由于一部分酚类化合物在抗双氧水氧化胁迫过程中被消耗。     

5-氮杂胞苷对桦褐孔菌多酚积累的影响

本文旨在研究DNA甲基转移酶抑制剂5-氮杂胞苷对桦褐孔菌多酚合成的调控。以液体摇瓶法培养桦褐孔菌,并在培养液中添加5-氮杂胞苷。采用荧光定量PCR测定与多酚合成相关的编码苯丙氨酸解氨酶（pal）、4-香豆酸辅酶A连接酶（4cl）和硬毛素合成酶（sps）基因表达水平,染色质免疫沉淀技术对编码硬毛素合成酶基因启动子区的组蛋白甲基化修饰进行检测,Folin-Ciocalteu法测定桦褐孔菌细胞内和发酵液中多酚的含量。结果显示,5-氮杂胞苷的添加提高了桦褐孔菌体内pal、4cl和sps基因的表达水平,改变了sps启动子区的组蛋白甲基化修饰,即降低了H3K9三甲基化修饰水平,提高了H3K4和H3K36三甲基化修饰水平,显著提高了桦褐孔菌细胞内和发酵液中多酚的积累量。5-氮杂胞苷诱导下桦褐孔菌细胞内多酚积累量达(46.6±2.8)mg/g,明显高于对照组多酚积累量(28.7±1.0)mg/g,并且胞外多酚的含量由对照组的(66.9±1.3)mg/L提高至(92.3±2.3)mg/L。此外,经5-氮杂胞苷处理后胞内多酚清除DPPH自由基、超氧阴离子和羟自由基的能力显著提高。可见,5-氮杂胞苷可以作为调节因子激发桦褐孔菌液体培养条件下多酚的合成,可以成为进一步提高桦褐孔菌液体发酵产物中多酚产量的技术手段之一。     

pH对桦褐孔菌(Phaeoporus obliquus)H011菌株深层培养抗氧化特性的影响

研究了p H(4.0~7.0)对桦褐孔菌(Phaeoporus obliquus)H011菌株深层培养菌丝体和滤液甲醇提取物抗氧化活性、自由基清除能力及抗氧化成分的影响。结果表明:p H显著影响桦褐孔菌菌丝体和滤液甲醇抽提物的抗氧化能力、自由基清除能力、总酚和多糖产量;当p H为6.0时,滤液甲醇提取物的抗氧化能力、对自由基的清除能力最强,显著高于其他组(P0.05);当p H为6.0时,菌丝体甲醇抽提物多酚产量和多糖产量达到最高,分别是189.9和47.2 mg·g-1,均分别显著高于其他组的含量(P0.05),桦褐孔菌菌丝体和滤液甲醇抽提物的抗氧化能力、自由基清除能力与总酚、多糖产量有关;深层培养的抗氧化能力比子实体高。因此,可通过桦褐孔菌深层培养生成抗氧化剂来取代固体培养。     

外源因子对桦褐孔菌发酵产桦褐孔菌醇的影响

食药用真菌因其丰富的天然活性物质成为具有开发潜力的药物来源。桦褐孔菌Inonotus obliquus作为一种珍稀的药用真菌,因其对糖尿病、消化系统疾病、心血管疾病、肝病和癌症等疾病有良好的治疗效果而受到广泛关注。桦褐孔菌醇（inotodiol）是桦褐孔菌特有的一种羊毛甾烷型三萜类化合物,具有多种抗癌活性。本文的主要目的是研究外源因子的添加对桦褐孔菌液态发酵产桦褐孔菌醇的影响,以及对桦褐孔菌醇合成途径中酶活的影响。结果表明：最佳外源因子是香叶醇,最佳添加浓度和添加时间分别为0.02%（V/V）和第144小时。发酵结束时（240h）桦褐孔菌醇的产量为27.89mg/L是对照组（9.23mg/L）的3.02倍。通过对比添加香叶醇后桦褐孔菌醇的产量变化以及合成途径中4种酶（法尼基焦磷酸合酶、角鲨烯合酶、角鲨烯环氧化酶和羊毛甾醇合酶）的活性变化,对香叶醇的作用机制进行了初步探究。研究结果表明添加香叶醇后,4种酶活性均较对照组有显著的提高,与此对应的桦褐孔菌醇产量也显著增加,说明这4种酶在桦褐孔菌醇合成途径中起到了积极的作用。     

忍冬木层孔菌液体培养过程中多酚含量及抗氧化活性研究

忍冬木层孔菌是木层孔菌属的一种药用真菌,目前对它的研究少有报道。以液体培养为基础,研究忍冬木层孔菌培养过程中生物量、胞内外多酚含量的变化,以及胞内外提取物抗氧化活性的变化。结果显示,菌丝体生物量在培养168–216h时达到最大值（8.33g/L）;胞内多酚和胞外多酚含量分别在216h和168h时达到最大值（15.60mg GAE/g和106.76mg GAE/L）;液体培养胞内外提取物的抗氧化活性与多酚含量正相关,多酚含量高时提取物对DPPH[1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical 2,2-Diphenyl-1-(2,4,6-trinitrophenyl)hydrazyl]自由基的抑制率也高。     

利用秀丽线虫评价4种食药用菌水提物抗氧化活性

利用秀丽线虫为模型对桦褐孔菌、灵芝、云芝、灰树花水提物进行抗氧化活性评价。结果表明:桦褐孔菌水提物最佳抗氧化浓度为0.2 mg/m L,线虫平均寿命为7.84 d,比对照组延长了1.17倍;灵芝、云芝和灰树花水提物最佳抗氧化浓度均为1.0 mg/m L,线虫平均寿命分别为8.84 d、6.75 d、5.98 d,比对照组分别延长0.92倍、1.08倍和1.20倍。研究结果为这些食药用菌的开发提供有用的参考依据。     

桦褐孔菌酚类化合物及其免疫促进作用

Phenolic compounds from field-grown Inonotus obliquus sclerotia (Chaga) consist mainly of hispidin analogs and melanins, and are thought to be the active constituents to treat several human diseases. In submerged cultures of the fungus, however, no information is currently available on the production of phenolic compounds and their corresponding pharmacological functions. In this study, phenolic compounds from Chaga and submerged cultures of the fungus were assayed for their composition and immune-stimulating effects. Phenolic compounds produced by I. obliquus in submerged cultures mostly consist of flavonoids, together with small amounts of hispidin analogs and melanins. This is quite contrary to the situation in Chaga, where flavonoids are determined as trace elements. Furthermore, phenolic compounds from Chaga show capacity about two-fold higher than those produced in submerged cultures in inhibiting cyclophosphamide-induced reduction of bodyweight, spleen index and viability of peripheral lymphocytes in test mice. Thus less production of hispidin analogs and melanins is likely to be responsible for less immune-stimulating effects in phenolic compounds from submerged cultures, and additional factors should be imposed during submerged cultures of I. obliquus to regulate biosynthesis of phenolic compounds directed to the composition similar to Chaga.     

外源一氧化氮对镉胁迫下绿豆幼苗根尖抗氧化酶的影响

采用水培法研究外源一氧化氮对镉(Cd)胁迫下绿豆幼苗根尖抗氧化酶活性的影响。结果表明:0.01mmol/L和0.1mmol/L一氧化氮供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)显著促进上胚轴生长,1mmol/LSNP则抑制绿豆幼苗生长。Cd单独处理抑制根尖抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性而刺激脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)、谷胱甘肽转硫酶(glutathione S-transferase,GST)、谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)和过氧化物酶(guaiacol peroxidase,POD)活性上升。0.1mmol/LSNP预处理能够明显缓解Cd对根生长的抑制,降低根尖中MDA含量,提高根尖APX和SOD活性,降低LOX和POD活性,但不影响GST和GR活性。     

胁迫条件对一土生青霉菌总酚积累及其清除自由基能力的影响

旨在阐明胁迫条件对一土生青霉菌总酚积累及其抗氧化活性的影响。采用固体培养基培养青霉菌,以紫外线辐射、添加H2O2水溶液和降低培养基营养物质含量作为胁迫手段,检测受到胁迫后,菌体总酚的积累及酚类清除自由基的能力。菌丝体总酚含量以Folin-Ciocalteu法测定,自由基清除率以分光光度法测定。结果表明,在胁迫条件下,各实验组菌丝体的总酚含量较对照组均有显著提高,添加H2O2组的总酚含量最高达63.86mg/g,紫外线辐射组的总酚含量最高达58.4mg/g,营养胁迫组的总酚含量最高达43.19mg/g。各实验组酚类提取物对羟自由基的清除率最高,其中添加1mmol/LH2O2组为35.28%,紫外线辐射40s组为69.97%,75%营养胁迫组为50.83%。因此,胁迫条件可增加该青霉合成酚类化合物及提高其抵抗胁迫的能力。     

Effect of nitric oxide on catharanthine production and growth of Catharanthus roseus suspension cells

Sodium nitroprusside (SNP) was used as the donor of nitric oxide (NO) to investigate its effect on catharanthine synthesis and the growth of Catharanthus roseus suspension cells. The results showed that SNP at high concentrations (10.0 and 20.0 mmol/L) stimulated catharanthine formation of C. roseus cells, but inhibited growth of the cells. Low concentrations of SNP (0.1 and 0.5 mmol/L) enhanced the growth of C. roseus cells, but had no effect on catharanthine synthesis. The maximum total catharanthine production was achieved by the addition of 0.5 and 10.0 mmol/L SNP to the cultures at day 0 and day 10, respectively, being about threefold of the control. NO-induced catharanthine production of C. roseus cells was strongly suppressed by jasmonic acid (JA) biosynthesis inhibitor ibuprofen (IBU) and nordihydroguaiaretic (NDGA). The result suggests that the stimulatory role of NO on catharanthine production is partially JA-dependent.     

Accumulation of antioxidant phenolic constituents in submerged cultures of Inonotus obliquus

Phenolic compounds produced by sclerotia of Inonotus obliquus are the active constituents responsible for antioxidant activities. In this study, I. obliquus was grown in a continuously stirred tank reactor (CSTR) to explore how it accumulates phenolic compounds in different culture media and whether these compounds possess antioxidant activities. Phenolic compounds produced by I. obliquus in the control medium consisted of melanins, flavonoids, polyphenols and small phenolics. Their accumulation was affected by adding H(2)O(2) to the medium, where increased levels of total intracellular phenols (TIP) and melanins, but less total extracellular phenol (TEP) occurred. Simultaneous exposure to H(2)O(2) and arbutin resulted in a further increase in TIP production and reduced accumulation of TEP. Both TIP and TEP obtained at different culture ages and media were active in scavenging superoxide anion and DPPH radicals. Therefore, production of phenolic compounds by I. obliquus is enhanced by imposing oxidative stress, which might allow it to be exploited as a reliable source of pharmaceutically important phenolic compounds.     

一氧化氮参与调节盐胁迫下脱落酸诱导的小麦幼苗叶片脯氨酸的累积

不同浓度(0.01～5.00mmol/L)的外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)以浓度依赖性的性式诱导150mmol/LNaCl胁迫下小麦(Triticum aestivum L.cv.Yangmai 158)幼苗叶片脯氨酸的累积.其中0.1 mmol/L的SNP效果最明显,而结合采用NO清除剂c-PTIO和血红蛋白的处理均分别逆转了该效应.研究结果还发现:0.1 mmol/L SNP诱导的脯氨酸累积还可能有利于盐胁迫下小麦幼苗的保水性;0.1 mmol/L的SNP显著激活了内源ABA的合成,而结合血红蛋白的处理则证实,在外源ABA诱导脯氨酸累积的过程中NO可能作用于ABA信号分子的下游,但NO和ABA信号分子在此诱导反应中不存在累积效应.进一步研究脯氨酸合成和降解的酶促反应途径,发现外源NO处理前4天内可能主要是通过提高△'-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)的活性来促进脯氨酸的合成,以后直至第8天主要是通过抑制脯氨酸脱氢酶(ProDH)的活性来抑制脯氨酸的降解;ABA对于P5CS和ProDH活性的调节能力弱于NO.此外,Ca2 在NO诱导的盐胁迫下小麦叶片脯氨酸累积的信号分子途径中起重要的介导作用.     

Influence of selenium on toxicity of some heavy metals in the green algaScenedesmus obliquus

The green alga Scenedesmus obliquus was incubated with heavy metals (Cd2+, Zn2+, Mn2+, Ni2+) with and without selenium. S. obliquus exhibited higher rates of growth and some metabolic activities in cultures containing 0.1 mmol/L Se than those only containing the heavy metals. The positive effect of Se was found with all metals but was negligible with Mn2+.     

一氧化氮对盐胁迫下小麦幼苗根生长和氧化损伤的影响

0.05和0.10 mmol/L一氧化氮(NO)供体硝普钠(sodium mtropmsside,SNP)处理明显减轻NaCl浓度为150 mmo1/L左右的盐胁迫对小麦幼苗根生长的抑制效应,其中0.05mmol/L的SNP效果最明显;0.30mmol/L以上的SNP处理对根抑制无明显缓解作用;当NaCl浓度大于300 mmol/L时,各种浓度的SNP均不能减轻盐胁迫对根生长的抑制.以N O清除剂血红蛋白(hemoglobin,Hb)以及NOx-,K3Fe(CN)6等为对照,观察到0.05 mmol/L的SNP能不同程度地提高150mmo/L盐胁迫下小麦幼苗根尖细胞中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(ascorbateperoxidase,APX)活性,明显降低MDA、H2O2和O2-.的积累,阻断盐胁迫诱导的根尖细胞DNA片段化,表明NO能有效缓解盐胁迫引起的小麦幼苗根尖细胞的氧化损伤.