古尼虫草胞内多糖高产培养基优化研究

以古尼虫草Cordyceps gunnii胞内多糖产量为目标,利用单因素法筛选古尼虫草产胞内多糖的最适碳源、氮源和无机盐,运用正交试验筛选最佳培养基组合,用最佳培养基研究古尼虫草产胞内多糖的发酵动力学。结果表明：古尼虫草产胞内多糖最佳培养基为葡萄糖35g/L、蛋白胨15g/L、硫酸锌1g/L、KH₂PO₄ 1g/L、K₂HPO₄ 0.5g/L,用最佳培养基获得胞内多糖（5.169±0.274）g/L,产量是优化前的1.81倍;动力学研究表明,144h是古尼虫草胞内多糖最佳培养时间,此时产量最高为（6.794±0.221）g/L,是目前报道古尼虫草胞内多糖的最高产量。     

不同植物药提取物对灵芝细胞生长和胞内三萜产物形成的影响

研究了不同植物药的水提和醇提物对灵芝深层发酵过程中菌丝量和胞内三萜产量的影响。将不同植物药的水提物和醇提物分别加入到发酵基础培养基中,培养7d后检测灵芝生物量和胞内三萜含量。结果表明,金银花和枸杞子水提物添加浓度为100mg/L时,可促进灵芝细胞的生长（p＜0.05）。连翘水提物对灵芝生长和胞内三萜的形成都有显著促进作用,当连翘水提物浓度为400mg/L时,胞内三萜产量从对照的（192.54±8.99）mg/L提高到（302.52±3.79）mg/L。金银花和枸杞子醇提物浓度为200mg/L时能显著促进灵芝细胞生长;枸杞子醇提物在同样浓度下还能促进灵芝胞内三萜的形成。但板蓝根和银杏叶水提物和醇提物都对灵芝的细胞生长和胞内三萜形成有较强的抑制作用。     

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。     

出芽短梗霉Aureobasidium sp. SRF的菌株特性分析及胞外多糖结构鉴定

菌株SRF是1株从意大利树莓(Rubus corchorifolius)果实表面分离、可产胞外多糖的新菌株。在鉴定其分类归属的基础上,对其产生的胞外多糖进行了结构分析和发酵条件优化,为寻找微生物多糖提供新的菌株,为开发利用资源微生物提供借鉴。通过形态学和ITS序列对比分析进行菌株鉴定;通过薄层层析和红外光谱分析,确定胞外多糖结构;通过单因素检测试验,确定影响产糖量的主要因素;响应面Plackett-Burman和Box-Behnken设计筛选发酵产胞外多糖的最优条件。结果表明,出发菌株SRF隶属于出芽短梗霉属,命名为Aureobasidium sp. SRF;SRF所产胞外多糖为普鲁兰多糖;单因素检测表明,对多糖产量影响最大的因素为碳源浓度、氮源浓度、无机离子浓度,其次是碳源、氮源、无机离子、pH值;根据响应面结果确定最优发酵条件为麦芽糖8%(质量分数)、酵母提取物3%(质量分数)、钙离子0.3 g/L、pH 6,产糖量达5.93 g/L。SRF是1株来源于树莓浆果表面,可产胞外普鲁兰多糖的出芽短梗霉新菌株,是1株产微生物多糖的候选菌株。     

产胞外多糖植物内生菌的分离和鉴定

利用平板涂布法从胡萝卜、芦荟、土豆、地瓜和紫薯样品中分离得到24株细菌,利用苯酚硫酸法测定菌株胞外多糖的产量,最终得到3株高产胞外多糖的细菌菌株25-Z-1、25-Z-3和12-L-6。经16S rDNA序列测定及系统发育分析,从紫薯样品中分离得到的25-Z-1与Bacillus pumilus strain ST277处于同一分支,相似性达到100%;25-Z-3与Bacillus cereus strain Se05处于同一分支,相似性达到99%;从芦荟中分离得到的12-L-6与Bacillus sp.GZT处于同一分支,相似性为99%。在LB液体培养基中,发酵温度30℃,摇床转数170 r/min条件下,发酵7 d后胞外多糖产量可分别达30.3 mg/L、29.1 mg/L及28.2 mg/L。     

产胞外多糖酵母菌株的筛选鉴定及发酵产糖

【目的】微生物胞外多糖大多具有良好的功能和特性,但对酵母胞外多糖的研究甚少。本研究从自然界中筛选出产胞外多糖的酵母菌株,并对其发酵产糖条件进行初步研究。【方法】利用平板涂布法从自然界中分离得到酵母菌株,苯酚硫酸法测定菌株胞外多糖的产量,筛选出胞外多糖高产菌株,并对其进行5.8SrDNA分类鉴定,最后优化其产糖培养基组成。【结果】对从葡萄、蜜枣、土壤样品中分离得到的132株酵母进行筛选,最终得到3株高产胞外多糖的酵母菌株Z14、Z20和L25。经5.8S rDNA序列测定及系统发育分析,从左优红葡萄中分离得到的Z14和Z20与东方伊萨酵母(Issatchenkia orientalis)处于同一分支,相似性达到99%以上;从落叶松近表层土壤分离得到的L25与土生隐球酵母(Cryptococcus humicolus)处于同一分支,相似性为98.8%。经优化,利于Z20胞外多糖合成的最优发酵培养基配方为:葡萄糖8%,(NH4)SO40.2%,KH2PO40.1%,酵母浸粉0.1%,CaCl20.01%。在初始pH6.0,发酵温度28℃,摇床转数160 r/min条件下,在此培养基中发酵4 d后胞外多糖产量可达2.046 g/L,比复筛时的产量1.137 g/L提高了79.9%。【结论】文献已报道某些属的酵母可以生产胞外多糖,经本文研究发现Issatchenkia属的酵母也可以合成胞外多糖,并且改变基础产糖培养基的成分可以显着提高Z20胞外多糖的产量。     

蛹虫草液体发酵产多糖的条件优化

多糖是蛹虫草Cordyceps militaris产生的重要活性成分。为提高其液体发酵胞外多糖的产量,通过单因素轮换法、方差分析、正交试验对蛹虫草菌株YCC-H产胞外多糖的发酵条件进行了优化。单因素结果表明液体发酵最适初始pH为5,最适葡萄糖浓度(质量分数)为6%,最适氮源为酵母膏,最适装液量为80 mL/250 mL,最适接种量(体积分数)为12%;在不同培养条件下菌体生物量变化较大;通过方差分析及正交试验进一步优化,结果显示：装液量(A)、氮源(B)、接种量(C)对蛹虫草产胞外多糖影响程度为B>A>C,最佳条件组合为A₂B₃C₂,即装液量80 mL/250 mL、酵母膏为唯一氮源、接种量(体积分数)为12%,其余因素选择单因素中最佳水平。经验证,该菌株合成胞外多糖的质量浓度达247.06 mg/L,较未优化前胞外多糖的产量23.67 mg/L提高了9.43倍。     

啤酒酵母胞外多糖发酵条件的研究

以啤酒酵母S－12为出发菌株,用紫外线＋氯化锂作为复合诱变剂,获得一株产胞外多糖量较高的变株S－12－4,比出发菌株提高33．3％,同时对变株进行了最佳培养条件的研究,结果表明：最适碳源和氮源分别为大米糖3％、酵母粉0．37％及NH4Cl0．32％,最适发酵条件为起始PH6．0、培养温度26℃,发酵周期为30h,在此基础上进行培养,变株S－12－4产胞外多糖最高可达38.2mg/100mL,比初始条件提高了54％。     

响应面法优化类芽胞杆菌HB172198产褐藻胶裂解酶发酵培养基

为了提高类芽胞杆菌新种HB172198产褐藻胶裂解酶活力,本研究采用响应面法对该菌株液体发酵培养基进行了优化实验。在单因素实验和Plackett-Burman试验筛选出海藻酸钠、胰蛋白胨、NaCl、MgSO4·7H2O等4个显著影响产酶因素的基础上,通过Box-Behnken设计及响应面法进行回归分析,得出产褐藻胶裂解酶最佳发酵培养基,其成分为:海藻酸钠7.50 g/L、胰蛋白胨13.57 g/L、NaCl 29.75 g/L、MgSO4·7H2O 0.08 g/L。优化条件下该菌株最大酶活性达14.60 U/mL,是优化前的1.87倍。本研究为菌株HB172198产褐藻胶裂解酶的大规模生产和工业应用提供了重要的理论依据。     

中药提取物对灰树花深层发酵产胞外多糖的影响

为筛选促进灰树花Grifola frondosa深层发酵的中药提取物,以期提高灰树花发酵产胞外多糖的产量,在灰树花液体深层发酵体系中添加12种中药(白花蛇舌草、金银花、淡竹叶、柚子皮、银杏叶、何首乌、薏苡仁、菊花、甘草、山药、枸杞、天麻)水提物和醇提物,以生物量和胞外多糖为指标,从中筛选出2种最适中药,并通过在发酵体系中单一添加和组合添加2种最适中药醇提物,确定2种中药的最适浓度和最适组合浓度。试验结果表明:对灰树花生物量与胞外多糖产量影响最大的中药是薏苡仁和天麻;添加薏苡仁醇提物质量浓度8 g/L时,灰树花生物量达到最大值,为14.43 g/L;发酵产胞外多糖的最佳条件为组合中药醇提物,即薏苡仁和天麻醇提物质量浓度均为6 g/L时,胞外多糖产量达3.61 g/L。试验结果为提高灰树花液体深层发酵的生物量和代谢产物合成量提供了新思路和新方法。     

灵芝深层发酵优良菌株的筛选

灵芝种类多,种间与品种间的不同均可能引起有效成分在产量表达上的差异,为了能筛选适宜深层发酵法生产的灵芝菌株,以8个灵芝菌株为研究对象,比较不同菌株在固体培养基上的菌丝体及液体发酵的菌球萌发菌丝生长速度、液体发酵产物、子实体多糖等指标。结果表明:8个菌株菌丝体生长速度有一定差异,以灵芝G9、红芝早萌发且生长速度快,甜芝、紫芝、灵芝G8、血芝其次,灵芝5760、黑芝最慢。8个菌株深层发酵产物由于生物学特性不同而有差别,同时菌株菌丝体生物量与次生代谢产物多糖之间无必然的联系,甜芝菌丝体生物量最大但自溶速度最快,灵芝5760菌球细小,速度最慢,血芝次生代谢产物多糖最高。菌丝体多糖与子实体多糖比较,各个菌株的菌丝体多糖含量均高于子实体多糖含量。提取多糖工艺以超声波辅助破壁处理后,再以热水浸提法提取多糖的得率明显提高,紫芝、黑芝提高了2倍以上。     

几种昆虫水提和醇提物对灵芝深层发酵生产多糖的影响

研究了几种昆虫的水提物和醇提物对灵芝深层发酵生产菌体和多糖的影响。结果表明,松毛虫水提物在剂量为30mg/L时,能促进灵芝菌体的生长,生物量从15.23±0.53g/L提高到16.26±0.67g/L。其它昆虫提取物对灵芝菌体的生长无显著影响,其中斑蝥提取物表现出明显的抑制作用。对灵芝多糖产量的影响试验表明,蜣螂水提物在剂量为50mg/L时,能显著提高灵芝胞内多糖的产量,产值从1.93±0.09g/L提高到2.34±0.13g/L;地鳖虫醇提物在剂量为55mg/L,以及松毛虫醇提物在剂量为35mg/L时,对胞内多糖的生产也具有促进作用。此外,蜣螂醇提物在剂量为20mg/L时,对胞外多糖的生产具有促进作用,产量从520.3±20.2g/L提高到589.5±24.1mg/L。结果提示药用昆虫中含有促进灵芝多糖生物合成的功能因子。     

平菇菌粗多糖的抗氧化活性研究

采用深层发酵技术生产平菇粗多糖,时其清除DPPH自由基、羟自由基的能力、铁离子螯合能力以及还原力进行了比较分析。结果表明：菌丝体粗多糖和发酵液粗多糖均具有较强的抗氧化能力,但2种多糖的抗氧化能力存在差异;茵丝体粗多糖清除DPPH自由基的能力较强,其EC。。值为2．20mg／mL;发酵液粗多糖清除羟自由基的能力、铁离子螯合能力以及还原力较强,其EC50值分别为0．72mg／mL、3．32mg／mL和7．91mg／mL。在一定的浓度范围内,多糖的浓度增加,其抗氧化能力也随之增强,呈量效依赖关系。     

Enhanced Production of Ganoderic Acids and Cytotoxicity of Ganoderma lucidum Using Solid-Medium Culture

Submerged cultures of Ganoderma lucidum are used to produce fungal mycelium, which is used as a functional food and in the production of various triterpenoids, including ganoderic acids (GAs). Specific culture approaches that produce fungal mycelium with high levels of GAs and good biological activity are critical in the functional food industry. In this study, a solid-medium culture approach to producing mycelium was compared to the submerged culture system. Production of GAs, biomass, intracellular polysaccharides, and cytotoxicity of the cultured mycelium were compared as between solid and submerged culture. Growing G. lucidum strains on solid potato dextrose agar medium increased biomass, the production of ganoderic acid 24 (lanosta-7,9(11), 24-trien-3α-o1-26-oic acid), GAs, and total intracellular polysaccharides as compared to fungi grown in submerged culture. Triterpenoid-enriched methanol extracts of mycelium from solid-medium culture showed higher cytotoxicity than those from submerged culture. The IC(50) values of methanol extracts from solid-medium culture were 11.5, 8.6, and 9.9 times less than submerged culture on human lung cancer cells CH27, melanoma cells M21, and oral cancer cells HSC-3 respectively. The squalene synthase and lanosterol synthase coding genes had higher expression on the culture of solid potato dextrose medium. This is the first report that solid-medium culture is able to increase GA production significantly as compared to submerged culture and, in the process, produces much higher biological activity. This indicates that it may be possible to enhance the production of GAs by implementing mycelium culture on solid medium.     

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。     

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。     

Medium modification to enhance the formation of bioactive metabolites in shake flask cultures of Antrodia cinnamomea by adding citrus peel extract

Antrodia cinnamomea has recently become a well-known medicinal mushroom in Taiwan. Bioactive compounds found in A. cinnamomea include: polysaccharide, sesquiterpene lactone, steroids and triterpenoids. The aim of this study was to evaluate the feasibility of adding citrus peel extract to enhance the formation of bioactive metabolites in the submerged culture of A. cinnamomea. With the exception of grapefruit, citrus peel extracts tested were proved to be beneficial to mycelial growth and to the production of intracellular polysaccharide. Lemon was the most effective for enhancing bioactive metabolite production. With an addition of 2% (v/v), the mycelium biomass concentration and intracellular polysaccharide content rose from 11.96?g DW/L of the control and 123.6?mg/g DW to 21.96?g DW/L and 230.8?mg/g DW, respectively, on day 8. The production of triterpenoids also increased from 86.7 to 282.9?mg/L. Moreover, this study also demonstrates that although the addition of peel extract could cause the lengthening of the exponential phase and reduce the specific growth rate, the production rate of biomass, intracellular polysaccharide and triterpenoids was still enhanced significantly.     

樟芝产生三萜类化合物的液体培养条件的响应面法优化

樟芝(Antrodia cinnamomea)是一种非褶菌目、多孔菌科的多年生蕈菌类,樟芝子实体中含有多种生理活性物质包括三萜类化合物,但野生樟芝只生长在台湾特有的牛樟树树干腐朽的心材内壁和枯死倒伏的牛樟树表面,生长极其缓慢,很难获得,价格昂贵。本研究的目的是通过液体培养樟芝的菌丝体以产生三萜类化合物,用响应面法优化了樟芝产生三萜类化合物的液体发酵条件。首先对樟芝的液体发酵的培养基成分及培养条件进行了单因素优化,研究发现樟芝液体发酵产生三萜类化合物的最佳碳源和氮源分别为葡萄糖和酵母提取物,最佳浓度分别为100 g/L和9 g/L,优化的培养基配方为(g/L):葡萄糖100.0,酵母提取物9.0,Mg SO4·7H2O 0.5,KH2PO41.0。优化的培养条件为:初始pH值6.0,温度28℃,接种量10%(v/v),摇床转速180 r/min。在此基础上,用响应面法对樟芝液体发酵产生三萜类化合物影响最大的三个因素即碳源、氮源和培养温度进行了优化,结果优化的三种因素条件为:葡萄糖104.71 g/L,酵母提取物9.93 g/L,温度28.42℃。用优化的培养条件液体培养樟芝,其三萜类化合物的产量达到391.45 mg/L,比优化前的产量223.39 mg/L提高了75.23%,为进一步研究液体培养樟芝产生三萜类化合物奠定了基础。     

蝉虫草菌丝体胞内和胞外多糖抗肝细胞氧化损伤比较研究

蝉虫草（蝉花）作为我国传统的中药材,是一种药食两用的虫生真菌,因含有丰富的活性物质而具有广泛的医疗保健价值。本研究以自由基清除率为指标分析蝉虫草胞内和胞外多糖的化学抗氧化活性,再以H₂O₂诱导的人肝LO2细胞氧化损伤为模型,进而分析比较二者对肝细胞氧化应激损伤的改善作用。结果表明,在化学抗氧化能力比较上,蝉虫草菌丝体胞外多糖有效清除?OH自由基、ABTS自由基和DPPH自由基的EC₅₀值分别为1.06mg/mL、0.96mg/mL和0.63mg/mL,而胞内多糖的EC₅₀值分别为3.71mg/mL、2.83mg/mL和1.70mg/mL,表明蝉虫草胞外多糖的化学抗氧化能力更强;在改善细胞氧化应激损伤比较上,与模型组对比,二者均能随着浓度递增而显著地提高细胞存活率,但胞外多糖比胞内多糖更强,当多糖浓度为5mg/mL时,胞外多糖细胞存活率达到92.36%,胞内多糖只达到82.07%;在调节细胞抗氧化酶清除ROS的机制上,与模型组对比,胞外多糖分别上调SOD酶活力2.51倍和CAT酶活力2.91倍,极显著地降低了细胞ROS水平（P<0.01）来改善细胞的氧化应激损伤作用。相应地,胞内多糖只上调了1.85倍和2.33倍,显著性地清除了ROS（P<0.05）,表明蝉虫草菌丝体胞外多糖具有更显著的抗肝细胞氧化损伤作用。本研究结果显示蝉虫草菌丝体胞外和胞内多糖均具有良好的抗肝氧化损伤活性,且胞外多糖比胞内多糖活性更好,为蝉虫草菌丝体多糖在保肝产品中的开发和应用提供了科学依据。     

姬松茸菌丝体中各组分多糖的抗肿瘤免疫活性

对深层发酵培养的姬松茸菌丝体依次采用热水、冷碱、热碱提取,得到了四种主要的多糖组分。其中冷碱提取的水不溶性多糖(CAASP)得率最高,达8.5 8g/ 10 0g干菌,且不同的多糖组分具有不同的单糖组成。其中热水提取的水溶性多糖(HWSP)及冷碱提取的水溶性多糖(CAWSP)在2 0mg/kg·d的剂量下对小鼠S180 移植瘤显示出较高的抗肿瘤活性,抑瘤率分别高达5 9.84 %和6 4 .6 6 %。同时发现在四种多糖在发挥抗肿瘤作用过程中,小鼠的脾脏指数和胸腺指数有不同程度的提高。并且各多糖活性组分在体外均具有显著的刺激脾淋巴细胞增殖的作用