蛹虫草菌丝产虫草素液体培养条件的研究

通过对蛹虫草菌丝产虫草素液体培养条件的研究,明确蛹虫草菌丝产虫草素的适宜碳源及浓度,适宜氮源及浓度,最适pH值,最适培养温度,最适转速以及最适培养时间,以便应用于虫草素的工厂化生产。结果表明,蛹虫草菌丝产虫草素的条件：适宜碳源为D-果糖,最适浓度为10g/L;适宜氮源为蛋白胨,最适浓度为15g/L;最适初始pH为7,最适培养温度为24℃,最适转速为180r/min,最适培养时间为9d,其培养液虫草素含量可达到0.537g/L。     

锌富集对蛹虫草菌丝体内虫草素、腺苷含量的影响

为了解蛹虫草菌丝体对锌的富集特性,研究锌富集对蛹虫草菌丝体内虫草素、腺苷含量的影响,通过在液体培养基中添加不同质量浓度的锌离子(0~35 g/L),探讨其对蛹虫草菌丝生物量、菌丝体内锌积累量,以及锌的富集对菌丝体内虫草素、腺苷含量产生的影响。结果表明:在0~35 g/L锌离子的梯度范围内,蛹虫草菌丝生物量与锌质量浓度呈显著负相关,锌质量浓度35 g/L为蛹虫草菌丝生长极限浓度。锌质量浓度40.0 g/L及以上菌丝生长受到完全抑制。菌丝体内锌的积累量随锌质量浓度的增加而显著升高,锌质量浓度为35.0 g/L时锌积累量可达到193.87 mg/g(干重)。蛹虫草菌丝体内腺苷的含量随锌质量浓度的增加而降低,在锌质量浓度为5 g/L时降幅显著,腺苷含量仅为对照组的17.24%,之后腺苷含量变化趋势趋于水平。腺苷含量的降低可能是因为锌的富集干扰了蛹虫草菌丝体内初生代谢的正常进行。虫草素的含量随锌质量浓度的增加而显著降低,可能是由于其直接前体腺苷含量的降低,或是Zn离子的加入,使得某些被刺激的酶和基因通过转录因子影响了虫草素的合成。     

发酵法生产富铁姬松茸菌丝体的产业化研究

对发酵法生产富铁姬松茸菌丝体进行了产业化研究.结果表明,姬松茸的耐铁能力和富铁能力都很强,在铁浓度为0.1～1.5g/L的液体培养基上,菌丝均能生长,当铁浓度超过1.5g/L 时,菌丝生长受到一定影响;采用液体深层培养,最佳的铁源为FeSO4·7H2O ,最佳铁添加量为0.4～0.5g/L.此时,姬松茸菌丝体的生物量得率和富铁率达到最高,同时,菌丝体含铁量和多糖含量也较高.另外,扩大到10t罐进行工业化生产,富铁姬松茸干菌粉得率达到2.82%,菌丝体含铁量可达14.77mg/g.姬松茸菌丝体产品产量高,质量稳定, 已推向市场,提供给一些企业,初步实现了产业化.     

基于农业废弃物培育优质蛹虫草的研究

利用农业废弃物甘薯藤及蛹虫草培养基废弃物作为培养基的主要原料进行蛹虫草菌种驯化。蛹虫草子实体培养基中添加不同比例蛹虫草培养基废弃物及甘薯藤粒,通过适宜的培养条件,废弃物中淀粉、蛋白质、糖类、氨基酸等营养物质及蛹虫草胞外酶酶解产生的小分子物质被充分利用,以培育优质蛹虫草子实体。当一级种子中加入蛹虫草培养基废弃物20 g/L和甘薯藤粉10 g/L,二级种中加入蛹虫草培养基废弃物20 g/L、甘薯藤粉10 g/L,使蛹虫草子实体栽培料中蛹虫草培养基废弃物占32%～45%,甘薯藤粒占10%～15%,二者比例为(3～4)：1时,栽培效果最好。本研究蛹虫草培养基替代原料资源丰富易得,并可节约生产用粮,降低原料成本,从而实现农用废弃物再利用,减少环境污染,也符合绿色环保可持续发展的理念。     

Na_2SeO_4对蛹虫草子实体生长的影响

蛹虫草是一种药食两用真菌,具有与冬虫夏草相似的功能,且富硒能力较强。本研究通过大量的人工栽培试验,旨在探究不同浓度Na_2SeO_4对新疆本地蛹虫草子实体生长的影响。试验表明,质量浓度为20 mg/L的Na_2SeO_4对蛹虫草的生长不产生显著影响,但蛹虫草各项生物学指标均随着培养基中外源Na_2SeO_4浓度的增加而呈下降趋势,说明随着外源Na_2SeO_4浓度的增加会对蛹虫草的生长产生抑制效应,当外源Na_2SeO_4质量浓度达到200 mg/L时,生产的蛹虫草已不具备商品价值。由此可见,20 mg/L的质量浓度是以Na_2SeO_4为硒源进行蛹虫草富硒研究的安全浓度。该研究为富硒产品开发寻找新的硒源开辟了新思路,为新疆地区进一步大规模栽培富硒蛹虫草提供一定的参考,但是对以Na_2SeO_4为硒源的最佳富硒浓度还有待于进一步研究。     

PEG法介导蛹虫草遗传转化体系的建立

由于真菌的遗传转化体系中一般以原生质体作为受体细胞,因而对蛹虫草原生质体制备的各种因素进行比较研究。结果表明,蛹虫草原生质体制备的最佳体系为:液体培养4天的蛹虫草菌球,以0.8 mol/L甘露醇作为稳渗剂,加入含1.5%蜗牛酶+1.5%溶壁酶复合酶,在34℃酶解蛹虫草菌球4 h时,原生质体得率达到1.0×10~7个/ml。潮霉素筛选压实验表明,蛹虫草原生质体在PDA固体培养基上的潮霉素最低筛选浓度为650 mg/L。采用正交试验的方法,设计PEG介导蛹虫草原生质体转化,将质粒p SB130-GFP转化蛹虫草原生质体,在荧光倒置显微镜下观察比较,得到最佳的转化体系为:PEG浓度为25%,冰浴时间为10 min,室温时间为20 min,质粒质量为30μg,原生质体个数为10~7个/ml。最终得到PEG法介导蛹虫草遗传转化的转化频率约为100~200个/μg(抗性转化子/质粒+10~7个原生质体)。转化子在含潮霉素的培养基上经4代以上的继代培养后仍可以表达潮霉素抗性并稳定遗传。为通过基因工程手段定向、快速改良蛹虫草药用品质,利用蛹虫草发酵方法生产一些具有重大经济价值的外源蛋白等奠定基础,并且有助于进一步了解蛹虫草这一大型真菌中基因的表达调控机制。     

蛹虫草对小鼠的毒理学实验研究

为对蛹虫草进行急性毒理学和亚急性毒理学的实验研究,急性毒理实验中,本研究以45 mg/100 g的浓度经口灌胃,每天3次;亚急性毒理实验中,分别以低浓度剂量(1 mg/100 g、5 mg/100 g)、中等浓度剂量(25 mg/100 g)和高浓度剂量(125 mg/100 g)经口灌胃小鼠,每天1次。结果表明,急性毒理实验中,小鼠出现了明显的毒性副作用;亚急性毒理实验进一步发现,低、中剂量的蛹虫草每天1次经口灌胃对小鼠不产生明显的毒性副作用,但高剂量的蛹虫草对小鼠有较明显的毒性副作用。结果表明,小鼠蛹虫草经口灌胃浓度在1~25 mg/100 g/d剂量下对机体生理功能不具有明显的毒副作用。     

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。     

秦巴山区富硒蛹虫草有效成分及硒存在形态分析

为探究秦巴山区富硒蛹虫草有效成分及硒存在形态,以秦巴山区蛹虫草CM-1518为研究对象,研究不同质量分数亚硒酸钠(0～500 mg/kg)对蛹虫草生长发育的影响,并对其有效成分及硒存在形态进行分析。试验结果表明当亚硒酸钠质量分数为100 mg/kg时,蛹虫草鲜质量最高,为293.41 g/盒。当亚硒酸钠质量分数为200 mg/kg时,虫草素、虫草酸含量最高,分别为1.06 mg/g和2.10 mg/g,表明硒与虫草素和虫草酸可协同增效,但虫草多糖含量变化规律不明显,亚硒酸钠的添加不利于腺苷的合成积累。经计算,富硒蛹虫草中有机硒所占百分比均高达99.9%,低浓度的亚硒酸钠可促进可溶性蛋白和可溶性多糖中硒的合成,但高浓度的硒却降低其合成,且富硒蛹虫草中可溶性多糖中硒含量高于可溶性蛋白硒含量。试验表明适宜浓度的亚硒酸钠可促进蛹虫草生长发育及有效成分合成积累。     

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。     

蛹虫草对锌的耐性与富集特征

在培养基内添加不同量的锌,研究其对蛹虫草子实体的形成、子实体和菌丝体生物量、子实体多糖含量和葡萄糖含量的影响,以及蛹虫草子实体和菌丝体对锌的富集能力。结果表明锌对上述各项都有影响。液体培养条件下,锌浓度在453906mg/L范围内可以促进菌丝体生长,锌浓度超过4077mg/L时,菌丝生长受到抑制。培养基锌的浓度在4077mg/L以下时,蛹虫草菌丝体锌的富集量随着液体培养基锌浓度的提高而提高。固体培养条件下,锌含量在226453mg/kg范围内可以促进蛹虫草子实体生长,并且在此含量范围内,蛹虫草子实体中葡萄糖含量较高。培养基锌含量在680906mg/kg时,子实体多糖含量较高。培养基锌含量在2038mg/kg以下时,蛹虫草子实体中锌的富集量随着培养基锌含量的提高而提高,在培养基锌含量为2038mg/kg时,子实体中锌的含量达到28570mg/kg(干重)。     

不同培养条件和前体对蛹虫草液体发酵产虫草素的影响

蛹虫草能产生虫草素等多种活性物质。为考察不同液体发酵方式及添加前体物质对虫草素积累的影响,选用蛹虫草08Y1菌株,通过光照振荡、光照静置、黑暗振荡、黑暗静置四种培养条件和添加前体物质（腺嘌呤1g/L+甘氨酸16g/L）,发酵16d后检测虫草素和腺嘌呤含量。结果表明：08Y1菌株在黑暗振荡培养条件下,虫草素积累达1,015.0mg/L,腺嘌呤利用率达98.5%,说明黑暗振荡培养并添加前体物质是提高虫草素产量的有效方法。     

虫草素高产菌株的筛选及不同添加物对虫草素产量的影响研究

通过对14株蛹拟青霉菌株进行摇瓶液体发酵培养试验,筛选虫草素产量最高的蛹虫草菌株,并确定了虫草素的最佳收获期;比较8种营养添加物对虫草发酵过程中虫草素积累的影响,筛选出最佳的营养添加物,以提高液体发酵生产虫草素的产量。结果表明：蛹虫草CM001号菌株的虫草素产量最高,蛹虫草菌在第10天细胞量达到最大值20.44mg/mL,虫草素含量在第13天达到最大值73.81mg/L,70%以上的虫草素分布在发酵液中。其中分别添加腺苷、腺嘌呤、丙氨酸、L-天冬氨酸、甘氨酸5种物质,对虫草素合成的促进作用均较明显,均能有效提高蛹虫草液体发酵虫草素的产量,特别是添加1g/L的腺嘌呤能使10号菌株的虫草素产量提高7.09倍。     

蓝光诱导蛹虫草菌丝类胡萝卜素的积累

蛹虫草(Cordyceps militaris L.)在培养时受蓝光诱导,其菌丝体中有高产量的类胡萝卜素积累.当温度为25℃且蓝光光照强度为6.5μmol·m-2·S-1时,菌丝体的类胡萝卜素含量在含蚕蛹粉的培养基上24h达到最高峰的495.5μg/g FW;而在不含蚕蛹粉的培养基上72h才达最高峰414.1μg/g FW.蛹虫草菌丝类胡萝卜素的积累也受蓝光光照强度的影响,最适光照强度可随培养时间的不同而有所变化.此外,黑暗培养时间的长短和温度也可共同影响蛹虫草菌丝产类胡萝卜素时对蓝光的敏感性.     

产虫草素酿酒酵母工程菌株的构建与发酵优化

虫草素作为药用真菌蛹虫草的主要活性成分,具有抗肿瘤、抗病毒等多种生理功能。现阶段虫草素主要通过蛹虫草液体发酵生产,但发酵周期长、生产强度低,制约了其大规模开发利用。文中在酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae S288C中异源表达虫草素合成关键基因ScCNS1和ScCNS2,成功构建了产虫草素的酵母工程菌SHC16,发酵240 h虫草素产量可达67.32 mg/L;基因表达分析显示,发酵后期磷酸戊糖途径、嘌呤代谢及虫草素合成途径关键酶编码基因ZWF1、PRS4、ADE4、ScCNS1及ScCNS2表达水平显著上调。进一步地,通过优化发酵培养基组成,确定以50 g/L葡萄糖为初始底物结合一次补料、添加5 mmol/L Cu2+和1.0 g/L腺嘌呤为最适培养基组成。基于此在5 L搅拌发酵罐中开展补料分批发酵,144 h虫草素产量达到137.27 mg/L,生产强度达0.95 mg/(L·h),较未优化发酵体系提高240%。     

维生素B_1、B_6和生长激素2,4‐D对蛹虫草液体发酵虫草素产量的影响

分别研究了不同添加浓度的维生素B1、B6和2,4‐D(2,4‐二氯苯氧乙酸)3种微量物质对蛹虫草Cordyceps militaris液体发酵中虫草素产量的影响。结果表明在设置的几个添加浓度梯度中维生素B1、B6和2,4‐D均能提高虫草的产量,其中维生素B1和B6的最佳添加浓度均为0.83g/L,2,4‐D的最佳添加浓度为0.015mg/mL。此外,高温灭菌对维生素B1、B6和2,4‐D对蛹虫草发酵液中虫草素产量有影响:高温灭菌可使部分维生素B1分解,高温灭菌前添加维生素B1比灭菌后添加更有利于虫草素产量的增加,虫草素的产量提高了19.9%,表明维生素B1的分解产物具有更好的促进虫草素合成的作用。     

真菌激发子对提高蛹虫草虫草菌素的作用

研究了不同真菌激发子菌株对提高蛹虫草生物量和虫草菌素含量的影响,其中一株疫霉（Phytophthora sp.)YL提高虫草菌素含量比对照高4倍。机械研磨和80℃高温细胞自溶相结合制备的真菌激发子诱导效果最佳。同一激发子不同浓度对虫草素的诱导实验表明,80μg/ml浓度碳水化合物的真菌激发子诱导蛹虫草产生虫草菌素效果最明显。     

蛹虫草TTC-脱氢酶测定方法的优化

TTC-脱氢酶还原法可用于检测和鉴别优良及退化蛹虫草菌株.这一方法的应用依赖测定参数的优化.本文优化了蛹虫草TTC-脱氢酶的测定方法,结果显示:测定蛹虫草TTC-脱氢酶活性时,培养6d的蛹虫草菌液先以生理盐水洗涤4次后配成0.15 g/mL的待用菌液;反应缓冲液为Tris - HCI,最适pH值为8.4;最适反应温度为...     

基质用量与蛹虫草生长及代谢数学模型研究

以蛹虫草CM-16菌株为研究对象,以小麦为主要栽培基质,采用规格为300mm×200mm×110mm的蛹虫草栽培专用塑料盒进行盒式栽培,栽培基质用量分别为250 g/盒,300g/盒,350 g/盒,400 g/盒和450g/盒,以蛹虫草的生产周期、子座鲜质量、基质利用率及栽培基质代谢损失等为指标,研究不同栽培基质用量对蛹虫草生长发育及代谢的影响规律.在试验范围内,栽培基质用量与蛹虫草生产周期、子座密度、子座鲜质量、生物学效率及基质利用率之间均呈显著的二次函数关系,与栽培剩余基质含水率及栽培基质代谢损失之间呈极显著的线性关系,但与子座长度的关系不显著.研究结果表明,栽培基质用量是影响蛹虫草生长发育、子座产量及经济效益的重要因素.     

蛹虫草液体培养条件的优化及生长动力学考察

为了优化蛹虫草菌的液体培养条件 ,对液体培养菌丝的生长情况进行了研究。采用摇瓶培养的方法 ,以发酵得率为指标确定培养条件。结果表明 :优化培养基成分确定为蛋白胨 1.5 % ,葡萄糖 2 % ,KH2 PO4 0 .15 % ,Mg SO40 .0 5 %、VB1 5 m g/ L .2 ,4 - D 2 mg/ L .该培养基下发酵得率达 1.4～ 2 .2 g/ 10 0 m L ;考察了蛹虫草菌液体培养的外部条件 ,确定为 :装料系数为 30 % ,培养基 p H为 5 .5 ,接种量为 0 .0 3g,摇床振荡频率为 12 0 r· m in- 1 ;利用优化培养基得到了生长代谢曲线。在相同条件下 ,优化培养基比原来培养基的发酵得率提高了 4 .5 % ,研究初步得到蛹虫草菌液体培养条件和生长动力学 ,为工业化生产提供了一定的依据