灵芝液态发酵胞内外多糖结构特征及其活性研究进展

灵芝是一味传统的中药材,具有很高的药用价值,多糖是其主要的活性成分之一,可从其子实体、孢子粉、发酵菌丝体和胞外液中获得。近年来,从灵芝菌丝体和胞外液中发现的多糖越来越得到研究者们的关注。本文从发酵培养基成分及发酵条件对灵芝胞内外多糖的影响、灵芝胞内外多糖的结构、灵芝胞内外多糖生物活性3个方面进行综述,为发酵来源灵芝多糖的开发利用提供科学理论依据。     

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。     

过表达GDP-D-甘露糖焦磷酸化酶(GMP)基因提高灵芝多糖的生产

灵芝多糖是灵芝的主要生物活性成分之一,具有多种药理活性,但灵芝多糖的低产量限制了其广泛应用.相关研究表明,灵芝中过表达多糖生物合成相关基因能够提高多糖产量,但过表达GDP-D-甘露糖焦磷酸化酶(GMP)基因提高灵芝多糖产量未有报道.本研究克隆获得了灵芝gmp基因,并成功构建出了过表达gmp基因的工程菌株(GMP菌株),...     

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。     

羊肚菌多糖提取分离及生物活性研究进展*

羊肚菌(Morchella spp.)是一种珍稀食药用真菌,从羊肚菌中提取的多糖在抗癌、抗氧化、降血糖、降血脂及免疫调节等方面具有良好的生物活性,在食品、药品和保健品开发方面具有广阔的应用前景。羊肚菌多糖的有效提取是对其进行结构解析和生物活性研究的基础,不同的提取方式对羊肚菌多糖的结构和生物活性具有一定影响。羊肚菌多糖的结构特性如分子量、单糖组成、一级结构等,对其生物活性具有很大影响,因此研究羊肚菌多糖的结构对揭示其生物活性及作用机制具有重要意义。针对羊肚菌多糖进行综述,总结羊肚菌多糖提取分离、结构解析及生物活性的研究进展,分析羊肚菌多糖生物活性的作用机制,并对今后研究方向提出展望,以期为羊肚菌多糖的研究与开发提供理论基础。     

灵芝属多糖对肾上腺酮诱导神经细胞凋亡的保护作用

[目的]筛选和评价灵芝属多糖对肾上腺酮(CORT)诱导神经损伤的保护作用,为灵芝在抗抑郁功能方面的开发奠定基础。[方法]以CORT诱发神经细胞发生损伤后给予灵芝属多糖提取物,分别通过MTT法、乳酸脱氢酶(LDH)胞外释放法、总DNA定量分析法以及荧光标记法确定细胞毒性以及对损伤细胞的保护作用。[结果]结果显示灵芝属多糖在低作用浓度下对PC12细胞不具有毒性,在100μg/mL的作用浓度下灵芝孢子粉多糖(PGL)可以显著提高损伤细胞存活率的比例为22%,减少LDH的释放比例为11.08%,增加胞内总DNA含量14.65%,是所有待测多糖中作用最佳的。[结论]PGL对细胞具有低毒的特点,显著改善CORT对细胞的损伤作用,具有明显的神经保护作用,可作为抗抑郁药物进行研究和开发。     

金耳多糖的分离纯化及其化学结构的研究

金耳(Tremella aurantialbaBandoni et Zang)是我国稀有的珍贵食用菌和药用菌,具有化痰、止咳、定喘、调气、平肝阳之功效。多糖作为金耳的主要生理活性成分之一,具有增强免疫、降血糖、降血脂、抗肿瘤、抗血栓和抗氧化等作用。但由于技术手段的落后,金耳多糖的化学研究比较滞后,其药理活性的研究也主要集中于粗多糖的研究,对均一多糖的化学结构分析和生物活性还很少涉及,这种状况对合理开发和利用金耳多糖产品造成很大影响。该研究对金耳子实体多糖进行了提取、分离纯化、结构鉴定、分子修饰和生物活性研究,为更好地开发金耳资源提供可靠的理论依据。     

灵芝蛋白类活性成分的研究进展

灵芝蛋白质是除了灵芝多糖和三萜外,另一类重要的活性物质。它不仅是灵芝生命活动的重要物质而且具有独特免疫原性使其在免疫调节和抗肿瘤病等方面具显著效果。近年来,国内外在灵芝蛋白质的结构特征和生物活性等研究方面已取得显著的成效。本文综述了灵芝蛋白类活性物质的种类和特征,叙述了相关的药理功能,探讨了灵芝蛋白质研究的前景和意义。     

灵芝多糖抗肿瘤作用的免疫分子机制研究

灵芝多糖是一种从灵芝实体中被提取出来的多糖组份,灵芝多糖极易溶于水。很多科学研究表明,灵芝多糖具有一定的免疫调节功能以及一定的抗肿瘤等作用,并且认为在体外灵芝多糖并没有直接的对肿瘤细胞有抑制作用或者杀伤作用,反而在体内灵芝多糖则具有很好的抗肿瘤作用。所以,通常情况下,对灵芝多糖的抗肿瘤作用的研究主要就是通过增加免疫功能,尽管我国很多科学家已经从免疫功能的角度对灵芝多糖的抗肿瘤作用进行研究,但确切的机制并没有明确。因此文章结合具体实验对灵芝多糖的抗肿瘤作用的免疫分子机制进行深入研究。     

以豆浆为培养基的三种药食用真菌发酵过程多糖变化的研究

为研究豆浆对药食用真菌发酵产多糖的影响,对灵芝、金耳、冬虫夏草三种真菌以豆浆为培养基得到的多糖进行了结构和离子交换层析分析。研究结果表明,三种药食用真菌多糖的结构和性质具有较大差异,在单糖组成方面,葡萄糖、阿拉伯糖和半乳糖三种主要单糖的摩尔百分比具有较大差异,同时多糖中不同分子量的各个组分比例也有较大差异。红外光谱图分析结果显示,金耳和灵芝发酵液较虫草发酵液,多糖峰型变化较大,但二者峰型较相似。三种真菌多糖经离子交换柱分离纯化后发现,三种多糖都是由中性和酸性多糖组成,但冬虫夏草发酵液中的中性多糖比例远低于酸性多糖,而金耳和灵芝多糖中酸性多糖比例高于中性多糖。本研究以豆浆为培养基探究三种药食用真菌发酵多糖结构的变化,不仅为多糖结构研究提供理论支持,还为真菌豆浆发酵产品的开发奠定良好的实践基础。     

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。     

灵芝多糖液体发酵条件的研究

液体发酵灵芝是目前灵芝多糖开发的有效途径。以灵芝的生物量和胞外多糖为指标,对影响灵芝发酵的条件进行了研究。单因素实验表明灵芝发酵的最佳碳源、(?)源和生长因子分别是葡萄糖、酵母膏和维生素B1,最适温度、起始pH值和摇床转速分别是28℃、5．5和160 rpm。最佳培养方式是接种后静置4 h再振荡培养,其生物量和胞外多糖的产量最高,分别为7．743g/L和0．907g/L。     

响应面法优化以桑枝为主要基质的灵芝栽培配方

目的利用响应面法对以桑枝为主要成分的灵芝栽培培养基配方进行优化。方法以苯酚-硫酸法测定灵芝子实体中的多糖含量为指标,通过Plackett-Burman(PB)实验筛选出影响栽培灵芝子实体多糖含量的主要因素,然后用最陡爬坡试验、中心组合设计和响应面法对影响灵芝多糖含量的显著因素进行优化,利用以栽培灵芝子实体中多糖含量为响应值建立的二次回归方程模型,确定主要影响因素的最佳浓度,得到可大幅度提高灵芝子实体中多糖含量的最佳发酵培养基配方。结果确定了以桑枝为主要基质的优化后栽培培养基配方:65%桑枝屑,25%中药渣,4%玉米粉,1%蔗糖,1%石膏粉,4%麸皮,0.1%KH_2PO_4,0.1%MgSO_4·7H_2O,0.01%VB1。验证实验表明使用优化后的培养基生产的灵芝子实体中的多糖含量高达8.35%,是基础培养基生产的灵芝子实体多糖含量(3.17%)的2.63倍。结论对灵芝栽培培养基配方采用响应面中心组合设计,可以有效地对栽培培养基进行优化。     

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。     

银杏叶多糖研究进展

银杏叶多糖具有多种重要的生物活性和功能,是目前药物开发和研究的热点之一。对银杏叶多糖提取、分离纯化、结构分析和生物活性的研究现状进行综述,并指出研究存在的问题和今后的研究方向。     

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。     

灵芝超微粉与普通粉薄层色谱及多糖含量对比研究

目的：比较灵芝超微粉与普通粉的薄层色谱及多糖含量差异。方法：利用薄层色谱法对灵芝药材超微粉与普通粉进行定性鉴别;用紫外-可见分光光度法测定多糖含量。结果：灵芝超微粉TLC色谱斑点较普通粉的色谱斑点深,超微粉多糖含量为2.9782%,普通粉多糖含量为0.7092%,超微粉较普通粉提高到4倍以上。结论：首次对灵芝超微粉与普通粉的薄层色谱及多糖含量进行对比研究,为有效控制灵芝超微粉的质量及深度研究提供依据。     

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。     

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。