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。     

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。     

Folin-Ciocalteu比色法测定桦褐孔菌多酚的条件优化

以没食子酸为标准品,通过正交试验和单因素实验研究了Folin-Ciocalteu 比色法测定桦褐孔菌中多酚含量的适宜条件。结果表明,优化后的显色条件为Folin-Ciocalteu试剂用量0.3mL、10% Na2CO3溶液0.6mL,25℃时避光反应30min,于750nm处测定其吸光值。多酚质量浓度在0.0032－0.0256mg/mL范围内与吸光值有良好的线性关系。根据拟合的线性回归方程对桦褐孔菌多酚进行定量测定,野生桦褐孔菌和人工培养桦褐孔菌中多酚含量最高分别为（72.05±0.08）mg/g、（52.76±0.06）mg/g（n=6）。不同加标水平的加标回收率测定实验获得的平均回收率为98.95%,RSD为1.27%。该法测定桦褐孔菌多酚具有快速、准确,稳定性强,重现性好,精密度高的特点,可应用于实际样品的测定。     

一氧化氮对桦褐孔菌抗氧化酚类化合物积累的影响

本研究探讨了NO对深层培养的桦褐孔菌积累抗氧化酚类化合物的影响。在桦褐孔菌的培养基中分别加入0.01mmol/L、0.1mmol/L以及1mmol/L的NO供体硝普钠,并测定总酚的含量及其抗氧化活性。发酵产物的抗氧化活性以清除DPPH和羟自由基活力表示。加入0.1mmol/L的硝普钠可使桦褐孔菌胞内外酚类化合物分别达到最高水平67mg/g和677mg/L。不同培养时期产生的胞内外酚类化合物都具有抗氧化活性,尤其是添加0.1mmol/L硝普钠的菌丝体。因此NO可用于上调深层发酵培养的桦褐孔菌酚类化合物的积累。     

两株地理隔离的桦褐孔菌深层发酵产生抗氧化次生代谢产物的代谢组学分析

采用基于核磁共振代谢组学的方法研究了两株地理隔离的桦褐孔菌中国牡丹江菌株(IOM)和芬兰万塔菌株(IOV)在深层培养过程中主要代谢产物组成的差异。IOM和IOV两菌株在培养过程中积累菌丝体生物量、菌丝体酚类(TMP)以及三萜化合物(TMT)的过程相似,但IOM菌株产生较高水平的TMP。代谢产物组成动力学比较结果表明,IOM在第3天含有较高水平的硬毛素类似物、桦褐孔菌二糖和TMT,但在第5天均有所下降。导致这些差异的代谢产物为fuscoparianolD,21,24-羊毛甾-7,9(11),23-三烯-3β,22,25-三醇,羊毛甾-8,23-二烯-3β,22,25-三醇,23,24-环戊羊毛甾-3β,21,25-三醇-8-烯,桦褐孔菌二糖,phelligridinsC,D及H,甲基地花菌素A和C,地花菌素B,davallialactone及methyl davallialactone。这些代谢产物在IOV的提取物中均参与清除自由基,而在IOM的提取物中主要是酚类化合物参与自由基的清除。两菌株的这些差异反应了环境条件对桦褐孔菌生长及代谢的影响,即不仅影响其次生代谢产物的合成,还影响代谢产物在防止细胞氧化损伤过程中所起的作用。     

正交实验法优化桦褐孔菌多酚类物质的提取工艺研究

以乙醇为提取溶剂,通过正交实验对影响桦褐孔菌多酚提取的乙醇浓度、提取时间、提取温度和料液比等因素进行探讨。结果显示,桦褐孔菌多酚的乙醇提取优化工艺参数为:乙醇的浓度为50%,料液比为1:10,温度为50℃,提取时间为45min,得到的多酚提取率可达到3.099%。用乙醇-水混合体系提取桦褐孔菌多酚是一种安全、经济、有效的方法。     

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。     

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.     

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。