pH对香菇多糖含量及合成关键酶基因转录水平的影响

香菇是一种药食两用真菌,其主要代谢产物香菇多糖具有较高药用价值,研究香菇多糖代谢途径对提高香菇多糖含量具有较大参考价值。以香菇新808为材料,苯酚-硫酸法测定不同pH发酵条件下香菇多糖的含量,通过荧光定量PCR及3个软件(GeNorm、NormFinder和BestKeeper)筛选出了不同pH条件香菇稳定表达的内参基因,并以此为基础分析多糖代谢途径中3个关键酶基因的转录表达水平。结果表明,在实验用pH值范围内(5.0-7.0),香菇菌丝体生物量和胞内多糖含量随着pH值的升高而增加,而胞外多糖含量则呈下降趋势;18S和rpl4分别被鉴定为不同pH发酵条件下最稳定和最不稳定表达的内参基因。不同pH发酵条件UDP-葡萄糖焦磷酸化酶基因(UGP)的相对表达量明显高于葡萄糖磷酸变位酶基因(PGM)与葡萄糖磷酸异构酶基因(PGI);PGM相对表达量小且稳定,PGI相对表达量较小,但随pH值的变化波动较大。不同pH对香菇生物量及多糖含量的影响存在差异,3个关键酶基因的转录表达水平与多糖含量之间无明显相关性。     

灵芝多糖糖供体合成途径中关键酶的异源表达及其酶学性质

【背景】灵芝多糖(Ganoderma lucidum polysaccharide,GLP)是一种具有多种生物活性的大分子物质,已有研究者通过发酵调控优化或菌种改良使灵芝多糖产量得到一定的提高。但由于灵芝多糖糖供体合成途径并未完全明晰,其中关键酶特性解析也不完善,使得灵芝多糖产量的大幅度提高仍存在瓶颈。【目的】通过异源表达大量制备灵芝中含量较少的磷酸葡萄糖变位酶(Phosphoglucomutase,PGM)、UDP-葡萄糖焦磷酸化酶(UDP-glucosepyrophosphorylase,UGPG)和磷酸甘露糖异构酶(Phosphomannose isomerase,PMI),并分别探究和比较其酶学性质,深入了解灵芝多糖的糖供体合成途径中关键酶的特性信息,为灵芝多糖合成发酵策略的高效制定提供依据。【方法】以灵芝菌株CGMCC5.26的c DNA为模板,克隆得到关键酶基因gl-pgm、gl-ugpg和gl-pmi,分别在E. coli BL21(DE3)中诱导表达,产物通过Co-NTA树脂纯化后进行酶学性质研究。【结果】纯化酶GLpgm、GLugpg和GLpmi均在E. coli中实现大量表达。GLpgm的最适反应pH为8.5,GLugpg和GLpmi的最适pH同为7.5;GLpgm、GLugpg和GLpmi最适反应温度依次为35、40和30°C;1mmol/L的Ag+和Cu2+对3种酶均具有强烈抑制作用,Mn2+、Mg2+对GLpgm和GLpmi均有激活作用,其中Mn2+对GLpgm的激活作用高达2.7倍。GLpgm、GLugpg和GLpmi的kcat/Km值分别为196.08、818.60和1 105.22 mmol/(L·s)。【结论】在最适反应pH、温度及金属离子作用方面,GLpgm、GLugpg和GLpmi与植物及真菌来源的这3种酶较为相似,对底物的催化效率相对其他来源的酶高,为基于灵芝多糖合成途径的调控提供了更完善的信息。     

灵芝不同菌株胞外多糖的单糖组成和抗氧化活性分析

灵芝多糖是药用真菌灵芝的主要活性成分之一。早期研究发现不同灵芝子实体多糖的单糖组成和活性存在差异,但不同灵芝菌株胞外多糖的单糖组成和活性是否有区别仍不清楚。本研究通过液体发酵获得灵芝菌株5.26和5.616的胞外多糖,使用DEAE-cellulose和Sephadex G-200柱色谱分离纯化得到了两种多糖(5.26-2-1和5.616-2-1),并对5.26-2-1,5.616-2-1的单糖组成和抗氧化活性进行了分析。结果表明,5.26-2-1主要由甘露糖、半乳糖醛酸、半乳糖和葡萄糖组成,而5.616-2-1主要由甘露糖、半乳糖和葡萄糖组成。5.26-2-1中葡萄糖的摩尔百分比为63.97%,显著高于5.616-2-1(29.3%),但半乳糖的摩尔百分比为9.34%,显著低于5.616-2-1 (42.78%)。当多糖质量浓度为2 mg/mL时,5.26-2-1的Fe²⁺螯合能力、对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)和羟自由基(·OH)的最大清除率分别为71.9%、71.3%和60.8%,显著高于5.616-2-1的值(63.5%、60.4%和51.8%...     

灵芝多糖的生物合成和发酵调控

灵芝多糖是灵芝的关键药效成分之一。从灵芝多糖的结构和构效关系、灵芝多糖的单糖组成,灵芝主要多糖IPS-1-1的基本合成途径,以及灵芝多糖的深层发酵调控策略和方法等方面,综述了灵芝多糖生物合成和发酵调控方面的新进展。并对今后的主要研究方向进行了展望。     

外源茉莉酸甲酯诱导对香菇多糖代谢及关键酶基因表达的影响

香菇多糖是重要的生物活性成分,其药用价值高,茉莉酸甲酯有助于提高食用菌多糖含量,但关于其对香菇多糖合成的影响尚不清楚。本研究以香菇新808为实验材料,对不同浓度茉莉酸甲酯（MeJA）诱导下香菇菌丝生物量和生长速率、香菇多糖代谢关键酶活性及基因相对表达量、香菇多糖含量进行比较分析。结果表明：10μmol/L的茉莉酸甲酯可显著促进香菇菌丝生长并提高菌丝体生物量,分别是对照的1.14倍、1.2倍;与香菇多糖代谢相关的UDP-葡萄糖焦磷酸化酶（UGPase）、葡萄糖磷酸异构酶（PGI）、α-葡萄糖磷酸变位酶（α-PGM）活性增加,为对照组的1.58、1.13、3.21倍;其基因相对表达量较对照组也显著上调,为对照组的5.73、1.4、1.77倍;香菇多糖合成量显著增加,为对照组1.58倍。10μmol/L的MeJA处理后,香菇多糖代谢关键酶活性及基因相对表达量与多糖含量间存在显著的正相关关系,表明添加适宜浓度的茉莉酸甲酯会影响香菇菌丝的生长及多糖合成。     

灵芝-黄芪双向发酵菌质多糖的分离纯化及生物活性研究

本文旨在探究灵芝-黄芪双向固体发酵体系对灵芝多糖生物活性的增效作用。分别以灵芝-黄芪双向发酵菌质和未添加黄芪的灵芝菌发酵菌质为原材料提取多糖,采用热水浸提和离子交换色谱对粗多糖进行分离,得到PG-1和PG-2,添加黄芪发酵的菌质多糖中的PG-1组分相较于未添加黄芪发酵的菌质多糖中的PG-2组分增加了325%的产量。对PG-1和PG-2进行初步的结构鉴定和免疫活性、抗肿瘤活性的研究。运用排阻色谱法测定其分子量,高效液相色谱、紫外光谱和红外光谱等方法分析其单糖组成、官能团、糖苷键构型以及糖分子链链型。PG-1和PG-2都由葡萄糖醛酸、葡萄糖、木糖和阿拉伯糖4种组成,单糖组分摩尔比分别为12∶58∶21∶9和16∶41∶32∶11。分子量分别为9.2×10~4和8.9×10~4。PG-1和PG-2均由β-糖苷键连接,二者糖链间有—O—连接。PG-1和PG-2均是具有三螺旋空间构象的分子量相对均一的多糖。体外细胞实验结果显示:加入PG-1和PG-2后,巨噬细胞的增殖作用、巨噬细胞对中性红的吞噬作用、巨噬细胞的保护作用和对肿瘤细胞增殖的抑制作用都显著地提高。在细胞实验中,PG-1显示出比PG-2更强的免疫增强活性和对肿瘤细胞增殖的抑制作用,说明添加黄芪促进了灵芝菌质多糖的分泌,使灵芝多糖的免疫增强活性和抗肿瘤活性增强。     

三株海南岛野生灵芝的鉴定、多糖组成及其抗氧化活性研究

为探究海南岛部分野生灵芝的功效活性以及对野生灵芝的合理利用,分别对采集于海南岛的三株野生灵芝进行了形态和分子鉴定,并对子实体多糖的单糖组分和抗氧化活性进行了分析。结果表明,HN-1为紫芝(Ganoderma sinense)、HN-2为南方灵芝(Ganoderma australe)、HN-3为无柄紫灵芝(Ganoderma mastoporum);三株灵芝多糖的单糖组成和摩尔比存在一定的差异,HN-1多糖主要由甘露糖、木糖、鼠李糖组成,其摩尔比为1∶0.29∶0.14,HN-2多糖主要由甘露糖、葡萄糖组成,其摩尔比为1∶1.7,HN-3多糖主要由甘露糖、木糖、葡萄糖组成,其摩尔比1∶1.98∶1.8;三株灵芝的多糖都具有较强的抗氧化能力,其抗氧化能力都随着多糖质量浓度的增加而提高,HN-1的抗氧化活性最强,其次是HN-3,HN-2的抗氧化活性最弱。该研究结果为更好的保护和利用海南岛野生灵芝资源提供了基础资料,具有一定的参考价值。     

灵芝子实体、菌丝体及孢子粉中多糖成分差异比较研究

为探讨灵芝子实体、菌丝体和孢子粉3种材料中多糖成分的差异,分别运用苯酚硫酸法进行多糖含量测定,运用离子色谱分析其酸水解后单糖组成,并运用HPLC分析各多糖图谱及经α-淀粉酶和β-1,3-葡聚糖酶处理后HPLC图谱的变化,结果发现,灵芝菌丝体中多糖含量最高,达到3.81%,孢子粉多糖含量为1.8%,灵芝子实体中多糖含量最低,仅为0.59%;水解后的单糖组成及摩尔比也有差异,子实体的单糖主要为葡萄糖和半乳糖,菌丝体和孢子粉的单糖主要为葡萄糖;HPLC图谱显示3种多糖出峰位置和分子量也不同,酶解效果表明多糖结构也相差较大。各样品多糖对小鼠巨噬细胞RAW264.7释放NO的产量的影响上,菌丝体与子实体多糖都表现出了很好的活性,而孢子粉多糖却呈现出较低活性。实验结果表明灵芝子实体、菌丝体和孢子粉3种材料的多糖成分差异大,在医药保健品使用中应区分使用。     

外源物质对灵芝多糖和β-葡聚糖发酵的影响

研究了14种外源物质（化合物）对灵芝细胞生长和发酵合成多糖和β-葡聚糖的影响。结果表明,连翘水提物（3g/L）对灵芝细胞生长具有显著促进作用;薏苡仁酯（3g/L）对灵芝胞内多糖和β-葡聚糖的合成均具有促进作用;而桔梗水提物、硝酸铈铵、硝酸镨、茉莉酸甲酯和硝普钠对灵芝细胞生长和产物合成均具有抑制作用。进一步通过Box-Behnken试验设计和响应面法分析,建立了添加薏苡仁酯发酵产β-葡聚糖的二次多项式模型,经分析得到产β-葡聚糖的最优条件为：薏苡仁酯添加量10.5g/L、接种量16%、添加时间第88小时、发酵初始pH 7.00。在此条件下获得β-葡聚糖的产量可达(40.67±8.43)mg/L,与未添加薏苡仁酯的对照组相比,提高了41.86%;多糖产量为(0.99±0.21)g/L,与对照组相比,提高了31.99%。结果提示所得添加薏苡仁酯的优化条件可定向诱导灵芝β-葡聚糖的合成,同时也表明在灵芝液体发酵体系中添加薏苡仁酯发酵产多糖和β-葡聚糖具有一定的实用价值。     

昆明小鼠体内发育早期胚胎葡萄糖代谢关键酶转录产物的分析

首次报道了昆明小鼠体内发育的早期胚胎1-细胞至桑椹期阶段葡萄糖代谢的3种关键酶-6-磷酸葡萄糖脱氢酶（G6PDH）、6-磷酸果糖激酶（PFK）和磷酸葡萄糖变位酶（PGM）的基因转录情况,其分别体现了磷酸戊糖、糖酵解、糖原的合成和分解等途径,根据G6PDH、PFK、PGM的cDNA序列分别设计和合成3套共6对内、外引物,采用巢式RT-PCR方法对其进行检测。结果表明：早期胚胎1-8细胞阶段均有G6PDH基因的转录,叠椹期胚胎不存在该基因的转录,说明早期胚胎1-8细胞阶段可能存在磷酸戊糖,而桑椹期则不存在;1-细胞至桑椹期均存在PFK基因的转录,说明该阶段的胚胎可能存在糖酵解代谢途径;1-细胞至桑椹期均不存在PGM基因的转录,说明该阶段的胚胎可能不存在糖原的合成与分解代谢途径。     

硝普钠对香菇多糖代谢及关键酶基因表达的影响

香菇多糖是香菇中特有的生物活性成分。硝普钠在调控食用菌生长方面具有重要影响,但其对香菇生长及多糖合成的影响尚不清楚。本文以香菇新808为研究材料,通过添加不同浓度硝普钠作为外源一氧化氮对新808菌丝的生物量、生长速率、香菇多糖含量、香菇多糖代谢关键酶活性及其表达调控基因相对表达量进行综合研究。结果表明：硝普钠浓度为100 μmol/L可显著提高香菇菌丝生物量,与对照组相比增加了1.61倍;生长速率与对照组无显著差异;香菇菌丝的香菇多糖含量显著提高,为对照组的3.71倍;漆酶、锰过氧化物酶和木质素过氧化物酶活性显著提高,分别为对照组的1.73倍、2.23倍和1.55倍;与多糖合成有关的辅助模块酶基因LENED_010207、碳水化合物结合模块基因LENED_012941和多糖裂解酶基因LENED_004566基因相对表达量有所上调,其中LENED_010207基因上调最明显,而多糖合成关键酶基因UDP-葡萄糖焦磷酸化酶基因(UGP)、葡萄糖磷酸变位酶基因(PGM)与葡萄糖磷酸异构酶基因(PGI)相对表达量均显著下调。在100 μmol/L浓度硝普钠处理下,香菇生物量、多糖含量、多糖代谢关键酶活性及部分多糖合成关键酶的基因相对表达量均显著高于对照组,表明添加适宜浓度的硝普纳能有效地促进香菇多糖的合成,提高香菇多糖的含量。本文为进一步探索香菇多糖的代谢通路提供了理论依据,为选育高多糖含量的香菇新品种提供了新思路,对改进香菇栽培技术有一定的参考意义。     

两种灵芝孢子粉多糖的分离纯化和结构

本文采用水提醇沉法从灵芝孢子粉中提取其粗多糖,经Sepharose CL-6B凝胶柱层析分离得两种主要成分LBPI和LBPII,经高效液相色谱鉴定,均为高均一性成分,分子量分别为9.17×10 ⁴和1.86×10 ⁴;经酸水解、乙酰化和气相色谱分析,确定LBPI的单糖组成为甘露糖、半乳糖和葡萄糖,LBPII的单糖组成为鼠李糖、甘露糖、半乳糖和葡萄糖;通过高碘酸氧化、甲基化和GC-MS进行结构分析,确定LBPI中葡萄糖残基连接方式为1→、1→4,6和1→3,6连接,半乳糖残基为1→6连接,甘露糖残基为1→3,6连接,LBPII中鼠李糖残基连接方式为1→连接,葡萄糖残基为1→、1→4、1→6、1→4,6和1→3,6连接,半乳糖残基为1→6连接,甘露糖残基为1→2,3,6连接。综上,两种多糖LBPI和LBPII均为多分支的中型杂多糖,但两者的单糖组成和连接方式存在差异,这两种多糖成分均为首次报道,可望为灵芝孢子粉的成分、活性研究和资源开发提供理论依据。     

酶法联合闪式提取红叶李花多糖及单糖初步分析

采用酶法联合闪式提取红叶李花中多糖,对多糖进行纯化和分离,利用气相色谱-质谱(GC-MS)初步分析多糖的组成。以单因素实验为基础,以响应面设计优化确立最佳提取工艺,以DEAE-52纤维素柱和Sephadex G-150分离多糖,乙酰化后分析单糖组成。最佳提取工艺为:酶解温度为45℃,酶解时间为2h,酶用量为0.17%,闪式提取时间为3 min,液料比35倍,转速为3000 rpm。多糖得率达到13.02%。多糖由PPCS-Ⅰ和PPCS-Ⅱ两部分构成,PPCS-Ⅰ的单糖组成和比例为鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖和葡萄糖(摩尔比为12.11∶3.16∶7.06∶1∶4.92),PPCS-Ⅱ的单糖组成和比例为鼠李糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖(摩尔比为5.02∶1∶13.65∶11.76∶8.39)。     

田菁胶生物合成中的甘露糖磷酸变位酶

用 DE-52和磷酸纤维素亲和层析分离和纯化了甘露糖磷酸变位酶(PMM),非 SDS 凝胶电泳为一条带,但 SDS 凝胶电泳则有三条带,分子量为41500,66000和74000。测定了田菁(Sesbania cannabina)种子的子叶和胚乳中的甘露糖磷酸变位酶和葡萄糖磷酸变位酶(PGM)的活性,并进行了比较,讨论了两种酶的耐温性与田菁胶合成生理活动的相关性。     

金樱子多糖单糖组成的TMS柱前衍生化/GC-MS研究

探讨金樱子多糖的含量及其单糖组成,为金樱子质量评价及临床用药提供参考依据。本文采用水提-醇沉法获得金樱子多糖,以葡萄糖为标准品,蒽酮-硫酸比色法测定多糖含量;多糖酸解后经三甲基硅烷(TMS)衍生化,以标准品单糖为对照,采用气-质联用法(GC-MS)测定多糖的单糖组成。结果表明,本实验条件下,测得金樱子多糖提取得率为29.38%;金樱子多糖中单糖由阿拉伯糖、鼠李糖、木糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖、果糖组成,其中葡萄糖、甘露糖、果糖和半乳糖在金樱子多糖中占比较大,分别为65.03%、7.36%、16.11%及8.87%。     

药用昆虫蜣螂对灵芝多糖生物合成的影响

采用液体深层发酵方式,研究了几种药用昆虫对灵芝多糖生物合成的影响。结果表明,药用昆虫蜣螂在添加量为5g/L时能显著促进灵芝胞内多糖(IPS)和胞外多糖(EPS)的形成(P<0.05)。胞内多糖和胞外多糖的产量分别由对照的(1.93±0.09)g/L和(520.3±20.2)mg/L提高到(2.41±0.12)g/L和(608.9±20.2)mg/L。灵芝胞内多糖和胞外多糖在DEAE纤维素柱上都可分离得到5种主要组分,其中IPS-1和EPS-1分别为2类多糖的主要组分。进一步用凝胶柱分离显示,IPS-1由3个单个的组分组成,EPS-1由2个单个的组分组成。添加蜣螂发酵后,灵芝胞内多糖和胞外多糖中没有出现新的组分,且各组分的相对含量也没有显著变化(P>0.05),提示添加蜣螂发酵后,灵芝胞内多糖和胞外多糖主要组分的合成途径并未改变。     

蝉虫草子实体与发酵菌丝体胞内多糖成分分析

比较蝉虫草子实体、孢梗束、虫体以及蝉虫草发酵菌丝体的胞内多糖含量、单糖组成和分子量差异,结果表明,蝉虫草子实体与发酵菌丝中胞内多糖的含量和组成均存在差异。葡萄糖、半乳糖和甘露糖是蝉虫草发酵菌丝体和子实体粗多糖中主要的3种单糖,阿拉伯糖和木糖是子实体粗多糖中的特征性单糖,而果糖属于菌丝体的特征性单糖。子实体粗多糖中高分子量组分（>1×10 ⁶Da）的相对含量明显高于菌丝体粗多糖。本研究对提升蝉虫草发酵多糖产品品质、促进蝉虫草开发应用具有参考价值。     

薄芝糖肽的单糖组成分析

目的对灵芝属薄树芝的活性成分薄芝糖肽的单糖进行研究.方法采用薄层色谱法和高效液相色谱-蒸发光散射检测器(HPLC-ELSD)联用技术.结果薄芝糖肽的单糖组成及摩尔比为葡萄糖∶D-甘露糖∶半乳糖∶木糖=1∶0.074∶0.067∶0.0178.结论建立了薄芝糖肽单糖组成的检测方法.     

香菇菌丝体多糖LeBDl—1的分离纯化和分析

香菇(Lentinula edodes)465菌株用添加啤酒发酵醪泥的培养基发酵培养10d后,菌丝体经洗涤、热水浸提、乙醇沉淀,再经DEAE-纤维素柱(CI—型)分离和Sephadex G—100柱层析纯化,得到白色絮状多糖LeBD1—1。经醋酸纤维薄膜电泳和HPLC检测纯度,LeBD1—1为均一成分。HPLC法测得分子量为130000Da,红外光谱测定其糖苷键为α型。经完全酸水解后用硅胶薄层层析和气相色谱法分析单糖组成,LeBD1—1中含D-甘露糖、D-葡萄糖、D-半乳糖、D-木糖和D-阿拉伯糖,各单糖摩尔比为2.45:1.00:0.03:0.08:0.10,是一种以含甘露糖为主的杂多糖。     

海藻糖对香菇多糖代谢及关键酶基因表达的影响

香菇多糖是从香菇中纯化提取出来,具有药用价值的一种高分子葡聚糖。本研究以香菇新808为研究对象,探究不同浓度外源海藻糖处理下的香菇菌丝生长速率、生物量、多糖含量、菌丝胞内外酶的活性及多糖合成关键酶基因表达量的差异。本研究发现在2.5mg/mL浓度海藻糖处理下,香菇菌丝生物量和多糖含量相较于对照组显著提高,菌丝生长速率与对照组间没有显著差异;参与调控菌丝多糖合成的胞外酶(木质素过氧化物酶、漆酶、纤维素酶、锰过氧化物酶和半纤维素酶)及胞内酶(葡萄糖激酶、磷酸葡萄糖变位酶、磷酸葡萄糖异构酶)的活性与对照相比均显著升高;多糖合成关键酶基因LENED＿003770、 LENED＿004424、 LENED＿005589、 LENED＿010922和LENED＿012941的表达量相对于对照组均显著上调,而LENED＿009143基因表达量则明显下调。表明适宜浓度的外源海藻糖能有效提高香菇菌丝多糖合成量,有利于香菇多糖合成积累。