Growth and biomass production with enhanced β‐glucan and dietary fibre contents of Ganoderma australe ATHUM 4345 in a batch‐stirred tank bioreactor

In this study we maximized biomass production by the basidiomycete Ganoderma australe ATHUM 4345, a species of pharmaceutical interest as it is a valuable source of nutraceuticals, including dietary fibers and glucans. We used the Biolog FF MicroPlate to screen 95 different carbon sources for growth monitoring. The pattern of substrate catabolism forms a substrate assimilation fingerprint, which is useful in selecting components for media optimization of maximum biomass production. Response surface methodology, based on the central composite design was applied to explore the optimum concentrations of carbon and nitrogen sources of culture medium in shake flask cultures. When the improved culture medium was tested in a 20‐L stirred tank bioreactor, using 13.7 g/L glucose and 30.0 g/L yeast extract, high biomass yields (10.1±0.4 g/L) and productivity of 0.09 g L^?1 h^?1 were obtained. The yield coefficients for total glucan and dietary fibers on biomass formed were 94.82±6 and 341.15±12.3 mg/g mycelium dry weight, respectively.     

灵芝子实体中三萜类物质抗肿瘤活性的谱效关系

通过HPLC指纹图谱结合多元线性回归分析对不同产地灵芝子实体的功效性特征进行评价,为寻找灵芝中活性三萜提供理论依据。利用高效液相分析方法,结合样品对肿瘤细胞L1210的增殖抑制率,运用“中药色谱指纹图谱相似度评价系统2004A版”软件和多元线性回归分析11批不同品种灵芝子实体中的三萜活性成分。样品与标准指纹图谱的相似度均在0.9以上,共标定了12个共有物质峰,其中与抗L1210肿瘤细胞活性关系密切的三萜物质有灵芝酸C₂、灵芝酸G、灵芝烯酸B、灵芝烯酸A、灵芝酸K、灵芝酸A、灵芝酸F和灵芝醛A。     

Ganoderic acid T from Ganoderma lucidum mycelia induces mitochondria mediated apoptosis in lung cancer cells

Ganoderma lucidum is a well-known traditional Chinese medicinal herb containing many bioactive compounds. Ganoderic acid T (GA-T), which is a lanostane triterpenoid purified from methanol extract of G. lucidum mycelia, was found to exert cytotoxicity on various human carcinoma cell lines in a dose-dependent manner, while it was less toxic to normal human cell lines. Animal experiments in vivo also showed that GA-T suppressed the growth of human solid tumor in athymic mice. It markedly inhibited the proliferation of a highly metastatic lung cancer cell line (95-D) by apoptosis induction and cell cycle arrest at G(1) phase. Moreover, reduction of mitochondria membrane potential (Delta psi(m)) and release of cytochrome c were observed during the induced apoptosis. Our data further indicate that the expression of proteins p53 and Bax in 95-D cells was increased in a time-dependent manner, whereas the expression of Bcl-2 was not significantly changed; thus the ratio of Bcl-2/Bax was decreased. The results show that the apoptosis induction of GA-T was mediated by mitochondrial dysfunctions. Furthermore, stimulation of the activity of caspase-3 but not caspase-8 was observed during apoptosis. The experiments using inhibitors of caspases (Z-VAD-FMK, Z-DEVD-FMK and Z-IETD-FMK) confirmed that caspase-3 was involved in the apoptosis. All our findings demonstrate that GA-T induced apoptosis of metastatic lung tumor cells through intrinsic pathway related to mitochondrial dysfunction and p53 expression, and it may be a potentially useful chemotherapeutic agent.     

重伞灵芝线粒体基因组在灵芝种间鉴定中的应用

线粒体是“动力工厂”,能够进行氧化代谢实现能量的转化,参与三羧酸循环形成ATP。随着分子生物学和生物信息学技术的发展,担子菌灵芝属中已有几种灵芝的线粒体基因组被相继报道,但尚未有对重伞灵芝线粒体基因组的报道。本研究通过对重伞灵芝YX线粒体基因组进行组装注释,比较分析了与其他灵芝属物种的差异,根据差异序列构建分子标记对重伞灵芝菌株快速鉴定。结果显示重伞灵芝线粒体基因组大小为67 340bp的闭合环形结构,含有15个普通蛋白编码基因,28个tRNA基因,以及rRNA的大小亚基基因。共5个基因含有12个内含子,主要为IB型,部分为ID型,包含LAGLIDADG_1 superfamily、GIY-YIG_Cterm superfamily保守结构域。根据重伞灵芝线粒体cox2基因设计的特异性引物扩增结果显示：4株重伞灵芝的cox2基因片段均可准确扩增,且扩增不出其他灵芝物种的cox2基因片段。基于各灵芝菌株线粒体cox2基因序列构建系统进化树,可以将4株重伞灵芝归在同一分支上,并且同源性为98%,与ITS鉴定结果一致。可见,基于线粒体基因cox2特异性引物可以快速地对重伞灵芝进行鉴定,且只需通过观察扩增条带的有无,无需测序,省时省力。     

灵芝线粒体及其对菌丝生长、主要活性成分影响的分析

线粒体是为细胞提供能量（ATP）的细胞器,携带着自己的DNA——mtDNA,已有多种灵芝属菌株的线粒体基因组相继报道,但对于种内的线粒体基因组的分析较少,对核相同、线粒体不同的菌株间差异的研究也鲜有报道。本研究对两株灵芝线粒体基因组进行组装注释,根据差异片段构建分子标记进行种间分类。结果显示：两株灵芝线粒体基因组大小分别为49 233bp、61 563bp的闭环结构,含有15个常见蛋白编码基因,rRNA大小亚基基因及26个携带氨基酸的tRNA基因,其差异区段主要为内含子序列、大亚基及基因间区。根据cob、cox2基因序列能够进行灵芝种间区分,用于灵芝种间鉴定。本研究还根据灵芝119、灵芝无孢的单核菌株构建同核异质体（TY-119、TY-W）,分析线粒体对菌落形态、菌丝生长速度及多糖、三萜成分的影响,结果显示：同核异质体TY-W与TY-119菌落形态上有一定差异,同核异质体TY-W菌丝生长速度为4.77mm/d,是TY-119菌丝生长速度4.50mm/d的1.06倍,同核异质体TY-119菌丝、子实体阶段多糖含量分别为4.45mg/g、12.14mg/g是TY-W菌丝体多糖含量（3.23mg/g）的1.38倍、子实体多糖含量（10.24mg/g）的1.19倍;同核异质体TY-W菌丝、子实体阶段的三萜含量分别为6.82mg/g、11.45mg/g是同核异质体TY-119菌丝体三萜含量（9.26mg/g）的0.74倍,子实体三萜含量（9.10mg/g）的1.26倍。利用高效液相色谱分析同核异质体中灵芝酸含量显示同核异质体TY-W灵芝酸A、灵芝酸E、灵芝酸F含量分别为3.77μg/mL、14.29μg/mL、12.91μg/mL;是TY-119灵芝酸A含量（2.59μg/mL）的1.46倍、灵芝酸E含量（13.65μg/mL）的1.17倍、灵芝酸F含量（12.72μg/mL）的1.06倍。对同核异质体菌丝、子实体阶段多糖、三萜合成通路关键基因（pgm、ugp、gls、hmgs、hmgr、mvd、fps、sqs）表达量进行检测,显示两菌株间多数基因具有显著性差异。结果表明线粒体的不同会影响灵芝菌落形态、菌丝生长速度及多糖、三萜的含量,有助于我们进一步研究线粒体基因组。     

高速逆流色谱法制备灵芝萜烯酮醇

本研究建立一种从灵芝子实体提取物中快速制备灵芝萜烯酮醇的方法.以沪农灵芝1号子实体为原料,经乙醇提取、D101大孔树脂富集后,再经一次正相色谱柱层析,获得富含灵芝萜烯酮醇的流分.采用高速逆流色谱法对该流分进行分离,优化分离条件,获得的最佳条件为:溶剂体系为正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水(V/V/V/V,12∶24∶18∶9...     

乙醇-酶体系预处理结合水提法提取灵芝中β-葡聚糖的研究

采用乙醇-酶预处理体系,结合水提法较系统地研究了灵芝子实体中β-葡聚糖的提取技术。结果表明,乙醇-酶体系预处理的关键参数为:乙醇质量分数60%(V/V),加酶量1.5%(M/V,g/m L)、酶解温度45℃、酶解p H8.0;在乙醇-酶体系预处理的基础上,进一步采用单因素试验和Box-Benhnken试验设计与响应面分析法对灵芝子实体中β-葡聚糖的热水提取工艺进行了优化。结果显示水提温度、提取时间、水料比3个因素及水提温度与水料比二者的交互作用对β-葡聚糖的提取有显著影响。经优化后获得3个核心因素的最佳水平为:提取温度80℃、提取时间2.5h、水料比35:1。在乙醇-酶预处理结合水提取条件下,灵芝子实体中β-葡聚糖的提取得率可达0.412mg/g,是传统无水乙醇回流预处理结合水提法提取β-葡聚糖得率的2.1倍。本研究为灵芝β-葡聚糖的进一步提取放大试验奠定了技术基础。     

HPLC测定灵芝子实体水提物及相关产品中三萜的含量

灵芝药品大多以灵芝子实体水提物为原料,为快速准确测定灵芝子实体水提物及相关产品中三萜的含量,建立了具有较好分离效果的HPLC分析测定方法。通过优化色谱柱和洗脱条件,优选出Agilent Zorbax SB-Aq C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5μm),以乙腈-乙酸水溶液(0.01%)为流动相梯度洗脱,流速为1.0 mL/min,检测波长252 nm,柱温30℃,该条件下灵芝酸A、灵芝酸F等10种灵芝酸得到较好的分离。方法学考察显示该分析方法精密度、重复性、稳定性和加样回收率的RSD值均小于5%,可以用于灵芝酸C2、灵芝酸G、灵芝烯酸B、灵芝酸B等10种灵芝酸的定量检测。通过对灵芝子实体原料、水提物和市售灵芝产品中10种三萜类成分分析发现,灵芝子实体水提物中均含有这10种三萜,含量为2.52%–6.83%,较子实体原料大幅提高,市售的灵芝产品中的三萜含量为0.27%–0.84%。该方法的建立为灵芝水提物及其产品质量标准的建立奠定基础。     

正交-满意度函数优化灵芝多糖及三萜共提取条件及其清除自由基活性

灵芝Ganoderma lingzhi是我国的一种著名珍稀药用真菌,多糖及三萜类化合物是其主要活性成分提。取乙时醇间水4h溶和液料为液提比取1:剂40,,以多灵糖芝和多三糖萜及的三提萜取提率取分率别为达响到应1值.13,=%正?和交k0-.4满6意%。度优函化数条优件化下乙提醇取含的量多、糖提和取三温萜,前者DPPH自由基清除活性高于热水法提取多糖,后者与乙醇浸提法提取三萜有相近的DPPH自由基清除活性。     

灵芝两个无孢品种中水提物成分分析及免疫活性比较

龙芝2号和鹿角灵芝均为赤芝的栽培品种,且在生长发育过程中均不产生孢子。目前,尚缺乏对两者化学成分和药理活性的系统比较研究。本研究以灵芝两个无孢品种——龙芝2号和鹿角灵芝为原料,研究对比两者子实体水提物成分差异及免疫活性的强弱。采用化学及仪器分析相结合的方法,分析两者水提物中的多糖得率、含量、重均分子量分布特征及核苷、蛋白质、氨基酸含量差异,并研究了灵芝两个无孢品种水提物样品刺激RAW 264.7细胞释放NO活性。结果表明,两者多糖得率及含量差异不大,但龙芝2号中重均分子量分布范围较广,多糖分子量较大,其含有3种多糖,分子量分别为2.021×10⁶、1.802×10⁶和4.825×10⁵,而鹿角灵芝中仅含有1种多糖,分子量为1.589×10⁴;两者中含有的核苷种类相似,但各核苷的含量存在差异;鹿角灵芝和龙芝2号中蛋白质含量分别为10.70%和10.32%,两者均不含有组氨酸,蛋氨酸在两者中含量均较高,分别达到2.556%和2.591%。从鹿角灵芝和龙芝2号中得到的水提物样品均具有体外刺激巨噬细胞释放NO的活性。