9,10-环甲基十七烷酸干预下灵芝深层发酵合成三萜酸的动力学特征

利用Sigmoid模型对比研究了添加9,10-环甲基十七烷酸（9,10-CMA）前后灵芝深层发酵产三萜酸的动态变化特征。研究显示,灵芝对照组中三萜酸在4-9d大量合成,并于第9天达到最大值（268.62mg/L）;添加9,10-CMA组中三萜酸的合成量于第8天时达到最大值（343.52mg/L）。添加9,10-CMA后,灵芝菌丝体细胞对底物葡萄糖的利用速度加快,细胞比生长速率在3.2天达到最大值（Μ_max）,为0.94d ^-1,显著高于对照组的0.88d ^-1（在第3.4天获得）;葡萄糖比消耗速率在第1.7天达到最大值（Q_{S, max}）,为8.34d ^-1,显著高于对照组的6.80d ^-1（在第2.1天获得）。胞内三萜酸比合成速率显著提高,在第6.2天达到最大值（Q_{ITA, max}）13.76d ^-1,是对照组9.66d ^-1的1.42倍。两组中灵芝三萜酸的合成与细胞生长均呈现部分偶联关系,添加9,10-CMA后,没有改变细胞生长和三萜酸合成在发酵过程中的相互关系。     

灵芝三萜酸分批发酵的非结构动力学模型

研究了灵芝胞内和胞外三萜酸在30L发酵罐中分批发酵的动力学特征。利用Sigmoid函数构建了灵芝细胞生长、底物消耗、胞内和胞外三萜酸的非结构动力学模型,并根据Boltzmann拟合求解出各模型参数。结果表明,各模型预测值能够较好地吻合实验实测值。灵芝细胞比生长速率在第2.5天达到最大值（μmax）,为0.700d?1;葡萄糖比消耗速率在第2.4天达到最大值（qS, max）为1.060d?1;胞内三萜酸比合成速率在第4.7天达到最大值（qITA, max）为11.345mg/(g·d);胞外三萜酸比合成速     

调控pH提高分批发酵赤霉素GA3产量

为高效率发酵生产GA₃,对藤仓赤霉菌发酵过程pH进行优化调控研究。采用5L全自动发酵罐,在pH 3.0-5.0条件下,对藤仓赤霉菌菌丝生长及GA₃产量的影响进行了考察,实验数据表明：在pH 4.0条件下,菌比生长速率可获最大值,为0.395/h;而pH 3.0条件下,GA₃比生成速率最大,达到4.43mg/(g?h)。基于不同pH条件下,对菌比生长速率、得率、GA₃比生成速率的影响,提出GA₃分批发酵过程中的pH调控策略,即：0-20h,pH自然;20-50h,pH 4.0;50-80h,pH 3.0-3.5;80h后控制pH为3.5-4.0。在此控制模式下,经过196h发酵GA₃的终产量达到2 224mg/L,GA₃产率44.5mg/g,GA₃生产强度0.242mg/(L?h),分别比不控制pH条件下发酵的数值增长了7.75%、7.74%、8.04%,表明该pH控制策略能增进GA₃发酵生产效率。     

层生镰孢菌产甲壳素脱乙酰酶发酵动力学

对层生镰孢菌产甲壳素脱乙酰酶的发酵动力学进行了研究。通过Logistic方程分别构建层生镰孢菌细胞生长、甲壳素脱乙酰酶（CDA）合成及糖基质消耗的非结构动力学模型,并利用1stOpt软件对该模型进行了模拟,采用Origin8.0软件得到了非线性曲线拟合图形及各模型参数。结果表明,各模型预测值与实验数据能较好地拟合,层生镰孢菌细胞的比生长速率在第15.52h达到峰值（μ_{m, x}）0.160h^-1;层生镰孢菌的底物比消耗速率在26.51h时达到峰值（μ_{m, s}）0.096h^-1;层生镰孢菌的甲壳素脱乙酰酶比合成速率19.40h达到峰值（μ_{m, p}）0.548U/(mL·h)。模型拟合和实验数据具有良好的适应性,基本上反映了层生镰孢菌发酵产酶过程的动力学特征,为今后的工业化规模生产提供理论依据。     

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。     

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。     

一株高产脯氨酸的嗜醋酸棒杆菌的选育及发酵条件优化

以嗜醋酸棒杆菌为出发菌株,经过片段化全基因组体外诱变、重组和连续的磺胺胍抗性筛选,获得一株L-脯氨酸的高产菌株。摇瓶发酵优化结果表明,葡萄糖、生物素和硫胺素的最适用量分别为16%、300μg/L、400μg/L,最适pH为6.8~7.0,装液量为25ml/500ml摇瓶,发酵培养72h后L-脯氨酸产率高达到75.6g/L,与对照相比提高了5%。考察了50L发酵罐中细胞生长对L-脯氨酸产量的影响,补料分批发酵结果表明(比生长速率分别为0.06/h、0.08/h和0.1/h),比生长速率在0.08/h左右时L-脯氨酸的产率最高,L-脯氨酸的比生产速率Q_P达到0.091 g/(g.h),产率高达82.1 g/L,比优化前提高了14%。     

7株野生虫草菌的鉴定及其菌丝体醇提取物对HepG2细胞的抑制活性

结合形态学与ITS序列分析对7株野生虫草真菌进行分类鉴定。MTT法分析它们的菌丝体醇提取物对肝癌HepG2细胞增殖的抑制活性。鉴定结果表明菌株MF7、MF9、MF14为细脚棒束孢Isaria tenuipes,菌株MF11、MF12、MF13为蝉棒束孢Isaria cicadae,菌株MF10为球孢白僵菌Beauveria bassiana;MTT结果显示分离到的3株细脚棒束孢和3株蝉棒束孢的菌丝体醇提取物对HepG2的抑制活性较差,IC₅₀均大于500μg/mL;球孢白僵菌MF10对HepG2细胞有一定抑制作用,IC₅₀值为221.6μg/mL,略强于蝙蝠蛾拟青霉发酵菌丝粉产品金水宝胶囊（IC₅₀=364μg/mL）和中华被毛孢发酵菌丝粉产品百令胶囊（IC₅₀=268.7μg/mL）。另外,发现供对比试验的3株蛹虫草菌株（MF1、MF5、MF15）对HepG2细胞均有较好的抑制作用,其中MF15的发酵菌丝体醇提取物活性最强,IC₅₀为55.56μg/mL,暗示蛹虫草发酵菌丝体具有重要的研究价值。     

蛹虫草MF27菌糠多糖对肝细胞氧化损伤的保护作用

蛹虫草是一种可利用大米、小麦等谷物培育的名贵药用真菌,其采收后的菌糠里仍富含许多生物活性物质。本研究立足于蛹虫草菌糠多糖,先分析其化学抗氧化活性,再以H₂O₂诱导氧化应激损伤的LO2细胞为模型,评价其对肝细胞氧化损伤的保护作用,进而解析活性多糖的单糖组分。结果显示,菌糠多糖能够有效清除DPPH自由基、羟基（?OH）自由基和ABTS自由基,EC₅₀分别为0.26mg/mL、1.03mg/mL、0.57mg/mL,提示其具有良好的抗氧化能力;在H₂O₂诱导氧化应激损伤的LO2细胞中,菌糠多糖能有效地保护细胞形态的完整性,并且随浓度梯度递增式地提高细胞存活率,当多糖浓度为5mg/mL时,细胞存活率可达91.83%;在分析其作用机制上,与模型组对比,菌糠多糖能通过调节细胞抗氧化酶SOD（提高4.91倍）和CAT（提高3.40倍）的表达来清除ROS含量（P<0.01）,降低氧化损害;经检测,虫草菌糠活性多糖主要含有葡萄糖、甘露糖、半乳糖、阿拉伯糖、葡萄糖醛酸、木糖、半乳糖醛酸、鼠李糖和岩藻糖等单糖。研究结果表明蛹虫草MF27菌糠多糖具有保护肝细胞氧化损伤的作用,为进一步开发和利用虫草菌糠提供了重要理论依据。     

古尼虫草胞内多糖高产培养基优化研究

以古尼虫草Cordyceps gunnii胞内多糖产量为目标,利用单因素法筛选古尼虫草产胞内多糖的最适碳源、氮源和无机盐,运用正交试验筛选最佳培养基组合,用最佳培养基研究古尼虫草产胞内多糖的发酵动力学。结果表明：古尼虫草产胞内多糖最佳培养基为葡萄糖35g/L、蛋白胨15g/L、硫酸锌1g/L、KH₂PO₄ 1g/L、K₂HPO₄ 0.5g/L,用最佳培养基获得胞内多糖（5.169±0.274）g/L,产量是优化前的1.81倍;动力学研究表明,144h是古尼虫草胞内多糖最佳培养时间,此时产量最高为（6.794±0.221）g/L,是目前报道古尼虫草胞内多糖的最高产量。     

4种虫草相关真菌菌丝体粗多糖的生物活性评价

本研究以细脚棒束孢、蛹虫草、蝉棒束孢和球孢白僵菌的菌丝体粗多糖为对象,分析4种虫草相关真菌菌丝体粗多糖含量与生物量的相关性,并进一步对其抗氧化能力和抗肿瘤活力进行评价.液体发酵结果表明,蝉棒束孢MF12、MF13和蛹虫草MF27、MF1的菌丝体粗多糖含量(＞40mg/g)显著高于其他菌株,蝉棒束孢MF11、MF13和蛹...     

光强对三七光合能力及能量分配的影响

通过研究生长于不同环境光强(29.8%、9.6%、5.0%、1.4%和0.2%全日照)下的2年生三七光合作用对光照强度、CO₂浓度、模拟光斑的响应及叶绿素荧光和能量分配特征,研究光照强度对阴生植物三七光合特征及光适应的影响.结果表明: 29.8%全日照(FL)下三七表观量子效率(AQY)、光系统Ⅱ(PSⅡ)潜在的量子效率(F_v/F_m)、PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)较低,最大净光合速率(P_{n max})、最大电子传递速率(J_max)、实际光化学量子效率(F/F_m′)、电子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(q_P)和光能分配到光化学途径的比例(Φ_PSⅡ)较高,但非光化学淬灭系数(NPQ)并不是最高.9.6% FL和5.0% FL处理P_{n max}、光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)、暗呼吸速率(R_d)无显著差异,但它们的AQY、羧化效率(CE)、最大羧化速率(V_{c max})、F_v/F_m、F_v/F_o较高,NPQ也相对较高.生长环境光强低于5.0%FL时,P_{n max}、CE、V_{c max}、J_max、ETR、F/F_m′、q_P、NPQ和Φ_PSⅡ均随生长环境光强的降低呈下降趋势,而捕获的光能分配到荧光耗散的比例(Φ_f,D)逐渐增加.在500 μmol·m^-2·s^-1光斑诱导下,生长环境光强大于5.0%FL下的三七Φ_PSⅡ随诱导时间的延长缓慢增加,1.4%FL和0.2%FL下Φ_PSⅡ迅速达到饱和,且Φ_f,D迅速增加.三七在受到长期高光胁迫的环境下,通过适度的PSⅡ光抑制和保持较高光合电子传递速率,从而提高光能的利用来保护光合机构遭受不可修复的氧化伤害;适度的遮荫能够有效保持较高的非光化学热耗散能力;但过度遮荫会使其光合能力明显降低,捕获的光能更多地通过非光化学的途径耗散,且在接受到高光照射时较容易引发光氧化伤害.     

pH对灵芝液态发酵代谢物及抗氧化活性的影响

已有研究报道灵芝栽培生长的最适pH在中性偏酸环境,在碱性范围的生长及代谢情况鲜见报道。本研究主要探究广泛pH对灵芝液态发酵代谢物及其抗氧化活性的影响。采用摇瓶液态培养后分析代谢物中灵芝三萜、胞内外多糖、菌丝体蛋白及抗氧化活性等指标,系统比较灵芝菌丝体在pH值2-11的生长和代谢情况。研究结果表明,灵芝菌丝体生长、合成灵芝三萜、胞内多糖、30E胞外多糖、菌丝体蛋白和菌丝体水解氨基酸的最适pH值分别为10、3、2、7、2和2。对应结果分别为17.13 g/L、33.86 mg/g、72.73 mg/g、7.86 g/L、71.42 mg/g和107.10 mg/g。比对照分别提高28.5%、77.3%、22.4%、96.5%、97.1%和70.8%。胞内多糖组分1和组分2最高分子量均在初始pH 4,分别为1.016×10⁸ g/mol和9.280×10⁴ g/mol,胞外多糖组分1最高分子量在初始pH 10,为4.946×10⁶ g/mol;对菌丝体的总抗氧化能力、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2- picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除能力、羟自由基清除能力分析结果表明最佳的初始pH分别为3、7、9。本研究为液态发酵方式下灵芝生长及其代谢物定向调控发酵的工艺优化提供参考依据,同时发现灵芝菌丝体中优质蛋白及抗氧化活性可在功能性食品和化妆品领域推广应用。     

蛹虫草线粒体基因型快速检测体系的构建及线粒体遗传稳定性的初步研究

本研究的目的是建立一种快速确定蛹虫草菌株线粒体基因型的技术体系,并探讨蛹虫草连续传代培养后线粒体的遗传稳定性。从已知线粒体基因组的蛹虫草菌株中扩增线粒体内含子位点,将扩增产物混合并制作出两套DNA分子量标准,即在8个内含子位点分别具有内含子的8条扩增条带组成的M-I和在6个内含子位点分别缺失内含子的6条扩增条带组成的M-II。从待检测的蛹虫草菌株（包括3个已知和2个未知线粒体基因组的菌株）中扩增同样的（假定）内含子位点,然后通过琼脂糖凝胶电泳分别与制备好的两个DNA分子量标准进行比较,能够准确判断蛹虫草菌株的线粒体内含子分布模式,从而验证了所构建的线粒体基因型快速检测体系的有效性。选择10个蛹虫草组织分离菌株和8个单分生孢子菌株连续转接培养15代,没有发现线粒体内含子分布模式发生改变。本研究成功构建了快速检测蛹虫草线粒体基因型的技术体系,并发现蛹虫草线粒体具有很高的遗传稳定性,为开展蛹虫草线粒体遗传规律的研究奠定了基础。     

忍冬桑黄和蛹虫草共发酵联产真菌多糖初步研究

忍冬桑黄和蛹虫草两种药用真菌均可产活性多糖,共发酵模式是产生新化合物或提高化合物含量或药效的潜在方式.本研究尝试用忍冬桑黄和蛹虫草共发酵联产真菌多糖,并对其共发酵所得的菌丝体多糖开展抗氧化活性试验.结果表明,当忍冬桑黄和蛹虫草预先分别发酵3d和1d后再同时接种共发酵,两菌可以较好地进行共生长,菌体总量和总多糖得率显著高...     

响应面法优化蛹虫草与厚朴双向液体发酵工艺

为提高蛹虫草液体发酵胞外多糖含量和菌丝体生物量,以厚朴为药性基质,对蛹虫草进行双向液体发酵。在单因素实验的基础上,应用Box-Behnken实验设计,对发酵过程关键影响因素进行优化。结果表明,在厚朴添加量5g、接种量15.5mL、发酵温度25℃的条件下发酵9d,蛹虫草双向液体发酵产物中胞外多糖含量为3.11mg/mL,菌丝体生物量为18.81mg/mL。各发酵因素中,发酵液胞外多糖含量受接种量影响最大,菌丝体生物量则主要受发酵温度影响。优化所得发酵工艺可行性高、周期短、生产过程可控,为进一步提高人工培育蛹虫草质量、增加其关键活性产物的产量提供了参考。     

温度对取食玉米籽粒桃蛀螟生长发育、存活和生殖的影响

为了明确不同温度对取食玉米籽粒桃蛀螟生长发育、存活和生殖的影响,本研究依据年龄-龄期两性生命表理论计算了在21、24、27和30 ℃下取食玉米籽粒的桃蛀螟种群的生命表参数,并基于这些参数预测了未来80 d的种群动态。结果表明: 在21、24、27和30 ℃下桃蛀螟均能完成1个世代,随着温度升高,各阶段的发育历期缩短,且温度间差异显著。24 ℃下的平均单雌产卵量最高(116.7粒),成虫前期存活率最高(84.7%),雌虫占比最高(0.46),均显著高于其他温度。24、27、30 ℃下种群的内禀增长率分别为0.1059、0.1101、0.1045 d^-1,周限增长率分别为1.1117、1.1164、1.1102 d^-1,处理间差异不显著,但均显著高于21 ℃处理。21、24、27和30 ℃下的净增殖率(R₀)分别为17.3、53.7、36.9、19.8个后代个体,其中24 ℃时的R₀最高且显著高于其他温度处理。表明桃蛀螟种群在24～27 ℃下的存活率高、繁殖力大、雌性占比较高,是其生长发育、生存和繁殖的适合温度。     

Purification and partial characterization of Cu, Zn containing superoxide dismutase from entomogenous fungal species Cordyceps militaris

Cordyceps militaris mycelium produced mainly Cu, Zn containing superoxide dismutase (Cu, Zn-SOD). Cu, Zn-SOD activity was detectable in the culture filtrates, and intracellular Cu, Zn-SOD activity as a proportion protein was highest in early log phase culture. The effects of Cu²⁺, Zn²⁺, Mn²⁺ and Fe²⁺ on enzyme biosynthesis were studied. The Cu, Zn-SOD was isolated and purified to homogeneity from C. militaris mycelium and partially characterized. The purification was performed through four steps: (NH₄)₂SO₄ precipitation, DEAE-sepharose™ fast flow anion-exchange chromatography, CM-650 cation-exchange chromatography, and Sephadex G-100 gel filtration chromatography. The purified enzyme had a molecular weight of 35070 ± 400 Da and consisted of two equal-sized subunits each having a Cu and Zn element. Isoelectric point value of 7.0 was obtained for the purified enzyme. The N-terminal amino acid sequence of the purified enzyme was determined for 12 amino acid residues and the sequences was compared with other Cu, Zn-SODs. The optimum pH of the purified enzyme was obtained to be 8.2–8.8. The purified enzyme remained stable at pH 5.8–9.8, 25 °C and up to 50 °C at pH 7.8 for 1.5 h incubation. The purified enzyme was sensitive to H₂O₂, KCN. 2.5 mM NaN₃, PMSF, Triton X-100, β-mercaptoethanol and DTT showed no significant inhibition effect on the purified enzyme within 5 h incubation period.