灵芝胞外多糖分批发酵动力学模型

利用分批发酵研究了灵芝(Ganoderma lucidum)胞外多糖的合成特性,结果表明Ganodermalucidum多糖合成和菌体生长呈部分生长关联型。菌体干重、胞外多糖分别达到15.56g·L-1、3.02g·L-1,胞外多糖对细胞干重得率系数(Yp/x)为0.19。根据分批发酵试验结果采用Logistic方程、Luedeking-Piret方程和类似Luedeking-Piret方程,得到了描述灵芝生长、胞外多糖以及葡萄糖底物消耗分批发酵动力学模型。同时在初始葡萄糖变化较大范围内,试验数据与模型预测值进行了比较拟合,平均相对误差小于5%,表现出很好的适用性。表明该动力学模型对指导灵芝胞外多糖的发酵生产具有实际意义。     

灵芝胞外多糖分批发酵非结构动力学模型

在２Ｌ搅拌发酵罐上提出了描述了灵芝胞外多糖分批发酵过程中菌球生长、底物消耗和胞外多糖形成的非结构动力学模型。首先研究了灵芝分批发酵特性,结果表明该发酵过程属菌体生长和产物形成相偶联型。然后在总结文献的基础上,运用动力学模型,经过非线性回归,得到了模型中的参数值。通过计算机模拟,证明模型预测值与实际实验值具有良好的拟合性。     

灵芝胞外多糖的分离纯化及生物活性

目前,灵芝多糖的抗肿瘤及免疫活性已得到人们的广泛关注[1]。灵芝子实体多糖和发酵过程中产生的胞内和胞外多糖已被国内外的研究者证实都是有效多糖[2]。因此利用深层发酵来大规模地生产生物活性多糖是目前灵芝开发利用技术的热点。国内对灵芝培养基的组成、培养方法等已?..     

灵芝胞外生物活性多糖的pH控制发酵

灵芝深层发酵过程中 ｐＨ值对灵芝胞外多糖形成的影响。结果表明起始ｐＨ为５．５时,有利于胞外多糖的形成,找到了一种有效的ｐＨ控制发酵策略,当发酵过程中控制ｐＨ４．０时,胞外多糖的产量最大,达到２．３２９／Ｌ,较未控制提高了２４％。另外,还对胞外多糖的生物活性进行了检测,结果表明抗肿瘤活性平均达到５１．２％,且能明显提高小鼠的免疫力。     

蛹虫草菌胞外多糖发酵及其发酵动力学

蛹虫草菌(Cordyceps militaris)胞外多糖(EPS)的发酵过程和发酵动力学进行了研究。基于Logitic方程和Luedeking-Piret方程,得到了描述发酵过程的动力学数学模型和模型参数,同时对实验数据与模型进行了验证比较。模型计算与实验结果拟合良好,模型正确地反应了蛹虫草菌胞外多糖的发酵过程及其动力学机制。     

灵芝液态发酵胞内外多糖的研究进展

灵芝具有悠久的药用历史,其活性物质灵芝多糖具有广泛的药理活性,利用液态发酵技术获取灵芝多糖展现出独特优势。近年来,关于灵芝多糖液态发酵的研究报道越来越多,引起了研究者的广泛关注。本文从灵芝多糖的生物合成代谢及调控、液态发酵的培养基及工艺优化等方面对近期的研究结果进行总结,以期为灵芝液态发酵制备胞内外多糖及其产业化应用提供参考和依据。     

灵芝胞外多糖的发酵条件及其组份的初步研究

本文报道了液体培养灵芝Gl8801菌林产生胞外多糖的最佳发酵条件和胞外多搪的化学组成。适宜的液体培养基(g/L):饴糖40,花生饼粉30,KH_2PO_41.5,(NH_4)_2SO_41.5,MgSO_4·7H_2O_(0.75),CaCO_32,最适起始pH5.5。300ml三角瓶装培养基60ml,发酵温度28℃。摇瓶(165rpm)培养7～8天,发酵液纯多糖含量可达880mg/L。灵芝胞外多糖分为水溶性多糖和水不溶性多糖两种。水溶性多糖的单糖组份为半乳糖、葡萄糖、阿拉伯糖和木糖,所含单糖重量比为6:4:4:1。不溶性多糖为葡聚糖。灵芝胞外多糖的糖环构型为吡喃糖,末端糖基构型,半乳糖为α型,葡萄糖为β型。     

产灵芝胞外多糖培养基的优化及发酵指标变化

经单因素和正交试验优化,灵芝胞外多糖最佳发酵培养基各成分质量分数为:麦芽糖2%,黄豆粉1%,FeSO4·7H2O0.02%,KH2PO40.1%,土豆汁体积分数30%,pH自然,产量可达到86.36g·L-1(湿重)。灵芝胞外多糖产量受发酵过程各因素的影响,发酵过程中pH、总糖、还原糖和氨基氮有一定的相关性。灵芝多糖整个发酵过程需要144h左右,第6d达到发酵终点。     

唾液链球菌嗜热亚种LCX2001胞外多糖分批发酵动力学*

对唾液链球菌嗜热亚种LCX2 0 0 1生物合成胞外多糖 (EPS)的动力学进行了研究 ,基于Logistic equation方程和Luedeking piret方程 ,得到了描述发酵过程的动力学模型和模型参数。该模型反映了细胞生长、乳酸生成、EPS生物合成和基质消耗之间的关系 ,模型的拟合结果与实验值吻合较好 ,误差小于 1 0 %。     

A Study on the Synthetic Characteristics of the Extracellular Polysaccharide (EPS) of Ganoderma lucidum Cultured in Batch Fermentation Using a Kinetic Model

The synthetic characteristics of the extracellular polysaccharide (EPS) of Ganoderma lucidum in batch fermentation were studied. The result showed that the production of EPS was partially growth-associated. The cell dry weight (CDW) and EPS reached 15.56 g·L⁻¹ and 3.02 g·L⁻¹, respectively. The yield of EPS to cell dry weight (Y_p/x) was 0.19. On the basis of the test results of batch fermentation, a kinetic model was proposed by using the Logistic equation for cell growth, the Luedeking–Piret equation for EPS production, and the Luedeking-piret-like equation for the consumption of glucose as substrate. The calculated results using these models were satisfactorily compared with the experimental data under various concentrations of glucose, and the average of relative errors was found to be not more than 5%. The kinetic model had practical guidance interesting in producing PES by Ganoderma lucidum.     

影响灵芝三萜类物质液态发酵合成的关键因素研究进展

灵芝是我国名贵的食药两用型菌类,具有广泛的药用价值,其三萜类物质为灵芝中最主要的药理活性物质之一。灵芝液态发酵因具有生长周期短、环境条件可控、目标产物质量稳定及易实现规模化制备等特点而成为获得灵芝三萜类物质最有前景的方式。灵芝三萜代谢途径、发酵工艺及参数、溶解氧控制等是影响灵芝三萜类物质液态发酵合成的关键因素。本文总结了灵芝三萜生物合成的代谢途径和相关的酶(基因)、液态发酵方式和发酵参数调节的溶解氧控制这3个层面对灵芝三萜类物质生物合成的影响,并对今后的研究方向进行了展望,为液态培养灵芝三萜类物质调控及高产提供参考,也为下一步研究提供借鉴。     

过表达腺苷生物合成正相关基因GlPNP提高灵芝腺苷的含量

【背景】灵芝被纳入我国“药食同源”试点名单,腺苷作为其主要活性物质之一,在免疫调节、抗炎、抗癌等方面发挥着重要作用。【目的】调控腺苷生物合成关键酶基因的表达来提高灵芝腺苷产量。【方法】将不同培养时间阶段腺苷合成酶基因(包括5-氨基咪唑-4-甲酰胺核糖核苷酸甲酰转移酶GlATIC、嘌呤核苷磷酸化酶GlPNP、腺苷激酶GlADK)的表达量与腺苷含量相关联,筛选出与灵芝腺苷含量呈正相关的关键酶基因。克隆关键酶基因并在灵芝中过表达,探究关键酶基因过表达对灵芝腺苷积累的影响。【结果】GlPNP的表达与灵芝腺苷含量呈正相关。GlPNP的cDNA全长为969 bp,预测GlPNP蛋白的相对分子量为34.6 kDa,呈三聚体的四元结构。研究结果表明,过表达菌株中GlPNP的表达量在第4天比野生型菌株(WT)上调了2.9-3.9倍,与含空载体的菌株(CK)相比,腺苷含量分别提高了78%和63%。【结论】过表达嘌呤核苷磷酸化酶是提高灵芝腺苷产量的一种有效手段。     

较高温度对灵芝培养特性及灵芝酸产量的影响

灵芝具有重要的药用价值,培养条件的优化可提高灵芝中各种活性成分的含量。探讨了较高温度对灵芝发酵过程中的生理指标及灵芝酸产量的影响。结果表明,较高的发酵温度虽然降低了灵芝生物量,但提高了淀粉酶﹑漆酶﹑纤维素酶的酶活。发酵第4天,36℃培养条件下淀粉酶酶活达到最大值,比30℃发酵条件下的酶活提高了22.61%。发酵第10天,34℃培养条件下的漆酶酶活﹑纤维素酶酶活﹑可溶性糖含量和灵芝酸产量都达到最大值,相对于30℃的培养条件,分别提高了51.12%、30.41%、13.21%和45.23%。结果表明较高温度发酵有利于酶活和灵芝酸含量的提高,该研究为灵芝的高温发酵提供了新的思路和理论指导。     

A new epoxidic ganoderic acid and other phytoconstituents from Ganoderma lucidum

A new epoxidic ganoderic acid, 8α,9α-epoxy-3,7,11,15,23-pentaoxo-5α-lanosta-26-oic acid (1), together with the known compounds 3β-hydroxy-7,11,15,23-tetraoxo-5α-lanosta-8-en-26-oic acid (2), ergosta-7,22-diene-3β-yl pentadecanoate (3), ergosta-7,22-diene-3β-ol (4), β-sitosterol (5), fatty acids (6–10), fatty acid ester (11) and octadecane (12) were isolated from the fruiting bodies of Ganoderma lucidum from south India. Their structures were determined by ¹H, ¹³C, ¹³C DEPT, ¹H–¹H COSY, HMBC, HSQC, NOESY NMR, FT-IR, UV–vis and FABMS spectral analysis. Compounds (1–3) exhibited good antifungal activity against Candida albicans in disc diffusion assay (100 μg/disc). Steroid ester (3) showed moderate anti-inflammatory activity (59.7% inhibition, 100 mg/kg body weight) in carrageenan-induced paw edema.     

蝉拟青霉液体发酵条件优化

采用液体发酵蝉拟青霉,对蝉拟青霉的发酵条件进行优化,以提高蝉拟青霉胞外多糖产量及生物量。摇瓶发酵条件下,在单因素基础上设计正交实验确定各因素的最佳组合。优化后得最佳发酵培养基:蔗糖8%,牛肉膏0.75%,酵母膏0.125%,MgSO_4·7H_2O 0.3%,KH_2PO_4 0.2%,麸皮0.5%。该条件下胞外多糖产量为5.96 g/L,生物量为42 g/L,较优化前提高了1倍。采用发酵罐进行扩大培养,对分批发酵时的初糖浓度进行了优化,并分析了补料分批发酵对发酵过程的影响。发酵罐培养时最适初糖浓度为5%,此时生物量最高为38 g/L,多糖含量最高为5.5 g/L;采用补料分批发酵时,多糖产量最高为5.89 g/L,生物量最高为40 g/L,效果优于分批发酵。     

海南灵芝化学成分研究

为探讨海南灵芝(Ganoderma hainanense Zhao,Xu et Zhang)的化学成分,采用柱层析技术从海南灵芝乙醇提取物中分离得到14个化合物。经波谱分析鉴定其结构分别为:巴西红厚壳素(1)、6-脱氧巴西红厚壳素(2)、7,8-二甲基咯嗪(3)、5,8-过氧麦角固醇(4)、3β,5α,9α-三羟基麦角甾-7,22-二烯-6-酮(5)、麦角甾-7,22-二烯-3β-醇(6)、麦角甾-7,22-二烯-3-酮(7)、7α-甲氧基-5α,6α-环氧麦角甾-8(14),22-二烯-3β-醇(8)、麦角甾-7,22-二烯-3β,5α-6β-三醇(9)、3-吲哚甲酸(10)、3,4-二羟基苯甲酸(11)、对羟基苯甲酸(12)、3,4-二羟基苯甲酸甲酯(13)和正二十六烷酸(14)。所有化合物均为首次从海南灵芝中分离得到。     

怀槐细胞悬浮培养的结构化动力学模型

为探明怀槐细胞生长、异黄酮染料木素合成与底物消耗间的关系,建立了怀槐细胞悬浮培养的结构化动力学模型。模型预测分析了胞内外的蔗糖代谢、胞内结构组分变化、胞内中间组分的变化、细胞呼吸损失以及胞内外异黄酮染料木素的合成情况。模型各参数灵敏度的分析表明kM_b1、k_b2 和k_p是最为灵敏的参数,其调节10%时,目标函数变化的最大比例分别达12.8%、4.61%和2.54%,其它参数对目标函数变化的影响均小于0.5%。该模型预测值与实验值具有较好的吻合性。