蓝光光照对蛹虫草子实体生长和主要活性成分的影响

光作为一种重要的环境因子,可影响真菌的生长发育、生理周期、形态变化及次级代谢产物的产生,对于蛹虫草而言,光照还是其子实体生长发育的必要条件。选择2株不同来源的蛹虫草菌株,研究了自然光照和蓝光光照条件下,其子实体生长、抗氧化酶活性和主要活性成分的变化。结果表明蓝光光照对于蛹虫草子实体产量没有明显的促进和抑制作用。自然光照条件下成熟子实体的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性显著高于蓝光光照,过氧化氢酶(catalase,CAT)活性没有明显差别,而过氧化物酶(peroxidase,POD)活性则表现出菌株差异。子实体主要活性成分方面,腺苷、甘露醇含量不受蓝光影响,类胡萝卜素在蓝光光照条件下含量极显著高于自然光光照,蓝光对子实体、虫草素、粗多糖含量的影响则存在菌株差异。研究为蛹虫草子实体的栽培条件优化,提高蛹虫草子实体质量提供依据。     

不同来源的蛹虫草子实体活性成分的比较

通过比较不同来源的蛹虫草子实体的活性成分以探讨蛹虫草品质的差异。对17个蛹虫草菌株栽培得到的子实体及16个市售样品中的多糖、核苷类成分、游离糖醇及小分子糖类的含量进行分析测定,并比较其核苷类成分HPLC指纹图谱。结果表明,因菌株不同蛹虫草子实体的活性成分具有不同程度的差异,菌株对虫草素含量的影响最大,其次是N ⁶-(2-羟乙基)腺苷,因菌株不同虫草素含量可相差14倍,N ⁶-(2-羟乙基)腺苷的含量差异可达6倍以上。市售样品中的核苷类成分分析结果也证明了在测定的几种成分中,虫草素是含量差异最大的活性成分。17个蛹虫草菌株子实体的多糖含量为1.81%-4.92%,甘露醇含量为1.44%-4.47%,海藻糖含量为3.58%-25.43%。16个市售样品的多糖含量为2.84%-5.55%,甘露醇含量为0.96%-3.93%,海藻糖含量为1.04%-19.91%。采用数据归一化法进行子实体品质综合评价研究,结果表明菌株G7a、G10a、G15a综合品质较好,多数成分含量均大于平均值,是生产高品质蛹虫草的合适菌株。     

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。     

互补交配型配对诱导蛹虫草有性子实体形成

前期我们获得了优良性状蛹虫草Cordyceps militaris野生菌株W141436,其子实体虫草素含量高达3.72 mg/kg干重,子实体多糖高达6.7 g/100 g干重,但在大规模应用中发现它发生退化。针对蛹虫草人工栽培退化问题,我们提出蛹虫草子实体形成是有性生殖过程,其两种交配型发生交配是蛹虫草子实体形成的必要条件。本文基于交配型基因分子标记研究了优良性状蛹虫草野生菌株W141436的退化机制。具体地,采用单孢子分离的方法对蛹虫草野生分离株W141436的子囊孢子进行分离,得到了72个单孢菌株。进一步采用PCR方法对单孢菌株及亲本菌株进行了交配型基因类型鉴定。在72个单孢菌株中,28株为Mat1-1类型交配基因型,31株为Mat1-2类型交配基因型,13株含有与亲本相同的交配型基因。根据鉴定结果,对2株Mat1-1型(SP28、SP33)和2株Mat1-2型(SP15、SP32)菌株进行了栽培实验。结果表明,形成子实体的栽培用亲本菌株同时含有Mat1-1和Mat1-2两种交配类型基因,即只有含不同交配型基因的菌株具有发育为子实体的能力,而含同种交配型基因的菌株则不能发育为子实体。本研究为防止蛹虫草在大规模种植中退化提供了理论依据。     

野生蛹虫草菌株培养特性及子实体多糖含量比较分析

蛹虫草(Cordyceps militaris)是一种药食两用真菌,为获得高产优质的菌种资源,以采集分离的5株蛹虫草野生菌株(XY002、XY008、XY011、XY029、XY032)为研究对象,通过对5株菌株的分子鉴定、交配型基因分子检测、培养特性及子实体多糖含量测定,确定5株菌株皆为蛹虫草菌株,除XY008只含有MAT1-1-1交配型基因外,其他菌株都含有两种交配型基因MAT1-1-1和MAT1-2-1,5株菌株在菌丝生长速度、分生孢子数量、子实体形态、产量及子实体多糖含量均存在较大差异。综合培养特性及多糖含量分析的结果表明,菌株XY011子实体产量较高达29.60 g/瓶,多糖含量最高达100.79 mg/g,子实体长度最长达11.41 cm,而且子实体粗壮,发育周期短,确定为优势菌株,具有较好的开发价值。     

不同北虫草菌株产类胡萝卜素分析

通过对不同来源北虫草菌株子实体中提取的色素进行定性分析并对其含量进行测定,获得类胡萝卜素含量高的北虫草菌株。结果表明,浓硫酸反应中溶液在两相交界处呈现特征性的蓝绿色,色素提取液在400～600 nm范围内有波长分别为415、440和460 nm的3个吸收峰与类胡萝卜素标准的吸收光谱一致,证明子实体中提取的色素为类胡萝卜素;6个菌株子实体类胡萝卜素的含量差异较大,且J菌株的类胡萝卜素的含量最高,达到5.021 mg/g。     

蛹虫草表型多态性对子实体产生及虫草菌素的影响

为选育高产子实体和虫草菌素的蛹虫草菌株,从野生蛹虫草中分离单孢子并进行分型,之后进行产子实体实验;同时对蛹虫草子实体进行了产孢结构的观察,并用高效液相色谱仪检测了子实体和培养基中的虫草菌素。结果表明,菌落背面颜色为橙铬色的菌株容易产生子实体;出发(原代)菌株所产子实体在形态上更接近野生蛹虫草,而角变株的子实体畸形;出发菌株产子实体能力要比该菌株未发生角变部分分离株和角变部分分离株都强。在虫草菌素的产量上也以出发菌株为高,表明表型多态性对蛹虫草产子实体和虫草菌素有很大的影响。这对于优势菌种的筛选和生产实践有借鉴意义。     

泰山虫草子实体形态特征与rDNA变异位点分析

用光学显微镜和扫描电镜对采自泰山的虫草子实体可孕部分进行形态观察,结果表明泰山虫草在子实体形态、子囊的排列方式、子囊的包埋方式、子囊壳的形态等与九州虫草完全一致。对虫草核糖体DNA的18S、28S、ITS区克隆测序,并进行序列比对后发现两种虫草的碱基差异较小,其同源性高达99%,符合种内遗传特性。结合形态学和分子生物学两方面的特征,初步推断两者可能都是九州虫草。     

沈阳地区北虫草野生与市售菌株人工培育子实体的蛋白质组学比较

【背景】北虫草作为冬虫夏草的代用品,具有与冬虫夏草类似的药理活性,其富含的蛋白质和氨基酸通常作为衡量真菌营养价值的重要指标,从中分离纯化具有潜在临床应用价值的蛋白质或多肽,已成为一个研究热点。【目的】检测沈阳北虫草野生与市售菌株人工培育子实体的蛋白质组成,分析相同培育条件下获得的蛋白种类、数量及其功能的差异,为深入研究鉴定沈阳地区北虫草药用蛋白和针对性驯化提供了蛋白质组学数据基础。【方法】采集沈阳棋盘山野生北虫草菌株,与市售人工栽培北虫草菌株同期分别经组织分离、液体发酵后培育获得子实体,通过蛋白提取、胰酶酶解后,采用非标定量技术液相色谱-质谱联用方法,对野生和市售来源培育的子实体样本进行定量蛋白组的研究。【结果】共鉴定到9 233条特异性肽段和1 923个蛋白,其中含有1 163个可定量蛋白,野生来源培育子实体有214个蛋白表达发生上调,181个蛋白表达发生下调,对这些差异蛋白进行功能富集分析发现,其主要参与能量生产/转换、氨基酸转运/代谢、抗氧化功能。在相同的营养摄取条件下,野生来源培育菌种在各个能量代谢、氨基酸代谢功能中的相关蛋白表达量高于市售来源培育的菌种。野生来源培育菌种的一种抗氧化重要蛋白(Gene Name:ISF_02112)表达量远远高于(Fold Change9)市售来源培育菌种。同时与抗氧化和代谢功能相关的差异蛋白有22个。【结论】沈阳地区北虫草野生菌株经适当人工培育会保留部分优良的生物学特性,2种来源菌株培育的子实体具有丰富及优异抗氧化功能的蛋白,子实体蛋白的抗氧化能力与其整体代谢能力相关。本研究结果为深入研究鉴定北虫草药用蛋白和针对性驯化提供蛋白质组学数据基础。     

布莱克韦尔虫草的生物活性评价及其子实体的人工培育

虫草在世界范围内广泛分布,具有多种生物活性及较高的食药用价值。为进一步丰富虫草真菌资源,本研究对从广东韶关丹霞山采集到的一份野生虫草样品进行了菌株的分离鉴定、生物活性评价和子实体的诱导培养。通过形态学和系统发育分析,将菌株ZYJ0835鉴定为布莱克韦尔虫草Cordyceps blackwelliae。利用5种不同的培养基进行液体发酵培养,发现该菌株的发酵上清液和菌丝体均具有抗氧化和纤溶活性。此外,该菌株还具有一定的抑菌活性。利用大米、小麦、柞蚕蛹3种培养基质,均成功诱导出子实体,并且人工培养的子实体也具有抗氧化和纤溶活性。本研究首次在中国境内报道布莱克韦尔虫草的分布,为进一步开发利用该虫草资源提供了理论依据。     

培养基和栽培方式对蛹虫草子实体活性成分的影响

采用麦粒（W）、麦粒加蚕蛹粉（WW）、大米（R）、大米加蚕蛹粉（RW）的配料栽培方式,以及蚕蛹（CY）活体接种栽培方式培养蛹虫草子实体,比较蛹虫草子实体中多糖及核苷、游离糖醇和小分子糖类含量。结果表明：培养基和栽培方式影响蛹虫草多糖含量及其单糖组成和分子量分布,多糖含量最高的为蚕蛹活体接种培养的处理（CY）,多糖含量为6.19%,其他处理的多糖含量仅为CY的44.4%-62.8%;蚕蛹（CY）上培养的蛹虫草子实体中核苷类成分含量最高,在麦粒上培养获得的子实体中核苷含量显著高于在大米上的处理,并且麦粒添加蚕蛹粉后培养的子实体中尿苷、鸟苷、N⁶-(2-羟乙基)腺苷含量显著上升,大米添加蚕蛹粉后培养的子实体中尿苷、虫草素、N⁶-(2-羟乙基)腺苷含量显著上升;配料栽培的4个处理,其子实体中海藻糖含量为20.07%-23.40%,蚕蛹活体接种的处理（CY）海藻糖含量显著降低,为8.41%;添加蚕蛹粉后子实体中甘露醇含量显著降低。对各成分含量的数据进行归一化处理后进行蛹虫草品质的综合评价,在蚕蛹上培养的蛹虫草综合评分最高,麦粒为主要培养基培养的蛹虫草品质好于大米为主要培养基的,且添加蚕蛹粉的处理优于未添加的处理。     

从天然蛹虫草不同部位分离菌株特性比较

以采集自泰山地区的6株野生蛹虫草为研究对象,分别通过菌核、子座组织分离和子囊孢子分离法共获得18个菌株,经ITS鉴定均为蛹虫草菌株后,进一步对18个菌株进行了菌丝生长速度、菌落形态、出草试验、主要活性物质（虫草素、腺苷、虫草多糖、β-类胡萝卜素、叶黄素）和交配型的测定分析。结果表明：在菌丝长势、出草产量和整齐度方面,从子囊孢子分离得到的菌株普遍优于组织分离菌株;而在活性物质含量方面,从子囊孢子和子座分离得到的菌株普遍优于菌核分离菌株。通过交配型测定发现,从菌核、子座和子囊孢子分离得到的18个菌株均不存在交配型缺失现象。     

柞蚕蛹虫草继代培育其活性物质变化规律

柞蚕蛹虫草中含有虫草素、腺苷、多糖等多种活性成分,具有提高免疫力、抗疲劳、保护心脑血管、抗癌等方面的作用,是冬虫夏草的良好替代品。以柞蚕蛹虫草的继代培育为基础,分别检测蛹虫草菌在不同传代次数时柞蚕蛹虫草子实体生长状态、蛹虫草中腺苷、虫草素、虫草多糖含量及蛹虫草菌菌丝、分生孢子中活性氧的分布。第1代蛹虫草菌接种后柞蚕蛹出现腐烂现象;第2、3代培育的子实体生长量、腺苷及虫草素含量均较高;第4代子实体生长量、腺苷及虫草素含量均出现大幅下降的现象。柞蚕蛹虫草中虫草多糖含量在传代过程中也逐渐降低,但降低幅度较腺苷和虫草素缓慢。第2代培育的柞蚕蛹虫草子实体生长状态优于第3代,故第2代蛹虫草菌更适合应用于批量生产。蛹虫草菌退化后含有活性氧的分生孢子比例增大,这可能是发生退化的表象之一。     

氮源对蛹虫草生长及类胡萝卜素产生的影响

【背景】蛹虫草是一种珍稀食药用菌,类胡萝卜素不仅为其重要活性成分,而且影响子实体的外观品相,但是类胡萝卜素产生的影响因素不明。【目的】揭示氮源对蛹虫草生长和类胡萝卜素产生的影响。【方法】测定不同氮源培养基中菌株生长速度、分生孢子产生及类胡萝卜含量,筛选菌株生长的最适氮源,进一步研究不同浓度的氮源对蛹虫草生长及类胡萝卜素产生的影响,并测定不同光照条件下氮源浓度对蛹虫草子实体类胡萝卜素产生的影响。【结果】蛹虫草在不同的氮源培养基中菌落形态和类胡萝卜素产生存在明显差异。麦麸和黄豆粉培养基中菌株生长速度最快,但是菌落稀疏,正面分别呈现荧光黄色和极微弱红色;蛋白胨和酵母提取物培养基中菌落致密,产孢量极显著高于其它氮源培养基(P0.01),菌落正面为橙黄色;甘氨酸和柠檬酸为氮源时完全没有色素产生,其它无机和氨基酸氮源培养基平板背面有微量色素产生。固体和液体静置培养条件下均发现蛋白胨浓度在0-3%的范围内,随着浓度的增加,类胡萝卜素含量增加;子实体栽培中不同的氮源浓度均表现为蓝光光照条件下类胡萝卜素含量显著高于白光;而在白光和蓝光光照条件下均表现为蛋白胨浓度为1%时类胡萝卜素含量最高,分别为2 809.38±386.24μg/g和4 093.75±518.37μg/g。【结论】氮源种类和浓度显著影响蛹虫草类胡萝卜素的产生,蓝光光照和1%蛋白胨浓度为子实体类胡萝卜素产生的最佳条件,这为栽培富含类胡萝卜素的蛹虫草子实体提供了试验依据。     

冬虫夏草培养子实体ITS,5.8S的分析及系统发育研究

对野生冬虫夏草的人工培养子实体的ITS1,ITS2和5.8S间区序列进行了克隆,并结合已有的序列对ITS1,ITS2和5.8S进行了系统发育分析。结果表明,人工培养子实体与中华被毛孢(Hirsutella sinensis L95DBM-1)具有96%的同源性,在NJ邻接树上形成明显的一支,与虫草属其它类群种间具有明显差异,表明分离培养的虫草子实体为中华被毛孢。遗传距离分析结果显示,培养虫草序列与已知虫草在种内也存在一定差异,可能暗示虫草种群在不同区域具有一定的遗传分化。     

高活性蛹虫草菌株CMCX33子实体最佳采收时间研究

在规模化培养条件下,根据虫草素、腺苷收率确定高活性蛹虫草菌株CMCX33最佳采收时间。从不同培养时期的蛹虫草子实体性状、产量及虫草素、腺苷含量及收率等进行比较分析。试验范围内,培养65 d的菌株CMCX33子实体呈现良好的商品性状,生物学效率最高（平均生物学效率103.0%）;培养早期（35～55 d）腺苷含量呈快速累积、虫草素含量缓慢增加趋势,培养55 d时腺苷含量达到较高水平（2.42 mg/g）,随着培养时间的增加,腺苷平均含量虽然呈小幅度下降趋势,但相对稳定,培养65 d时腺苷收率最高（平均收率0.23%）;虫草素含量呈先快速增加后减少趋势,培养70 d时虫草素含量达到峰值（平均含量4.79 mg/g）,该时期菌株CMCX33子实体的生长进入衰退期,生物学效率明显下降,虫草素总收率与培养65 d的子实体相同(虫草素平均收率0.44%)。综合考虑,高活性蛹虫草菌株CMCX33最佳采收时期为65 d。明确高活性蛹虫草菌株CMCX33最佳采收时期,为其应用研究及配套栽培技术规程的建立提供参考。     

一株产虫草素的冬虫夏草内生真菌 Bionectria ochroleuca OS17

虫草素是一种核苷类似物,具有多种药理作用。利用虫草素产生菌发酵的方式获得虫草素,可能是产生虫草素的一种新方法。为筛选能产虫草素的内生真菌,从中国传统的中药冬虫夏草子实体中共分离得到42株真菌,经PDB液体培养后,采用高效液相色谱（HPLC）鉴定其代谢产物。结果表明：菌株OS17的代谢产物中含有虫草素,且虫草素产量为40.16 mg/L。基于形态学特征和ITS序列分析,菌株OS17被鉴定为淡色生赤壳菌(Bionectria ochroleuca)。这是首次从冬虫夏草中分离得到能产虫草素的生赤壳属,表明了内生真菌具有产生多种生物活性物质的潜力。     

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。     

四种子囊菌甲醇提取物的抗氧化活性研究

比较了冬虫夏草Cordyceps sinensis、古尼虫草Cordyceps gunnii、蛹虫草Cordyceps militaris、黑柄炭角菌Xylaria nigripes等四种子囊菌提取物的抗氧化活性,对它们的子实体(F)和菌丝体(M)甲醇提取物清除DPPH自由基能力、还原力、金属离子鳌合能力和总酚含量进行了测定,结果显示四种子囊菌子实体的自由基清除能力、还原力和总酚含量均高于其菌丝体(P0.05),但四种子囊菌子实体的DPPH清除能力不存在显著差异(P0.05);古尼虫草和蛹虫草子实体的还原力和总酚含量显著高于冬虫夏草和黑柄炭角菌子实体(P0.05),但前两者之间不存在显著差异(P0.05)。总酚含量和DPPH自由基清除能力、还原力呈正相关。     

1株人工栽培蛹虫草病原真菌的分离鉴定及生物学特性研究

为明确蛹虫草（Cordyceps militaris）栽培过程中发现的一种病原真菌及其生长特性,采用组织分离法自发病部位分离获得1株真菌CCBH-L,经柯赫法则确定其致病性,通过形态学特征及ITS序列分析,确定菌株CCBH-L为轮枝样镰刀菌(Fusarium verticillioides)。该病原菌在感染初期,通过竞争生长空间和营养物质,影响蛹虫草菌丝体生长和原基分化,导致子实体畸形,后期菌丝体蔓延至已经形成的子实体,导致子实体生长受阻。该病原菌生长的适宜温度为25~30 ℃,可见,高温利于该病原菌的生长,其生长的适宜pH值为6.0~8.0,适宜含水量为60%~75%。因此,在蛹虫草栽培过程中,将温度控制在20 ℃以下,可抑制该病原菌的生长,降低感染率。