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球孢虫草(Cordyceps bassiana)生物学特性及活性成分研究

杨振芳  
【摘要】: 本文以球孢虫草为实验材料,利用菌种分离技术、PCR、高效液相色谱等技术和化学手段,对球孢虫草的生物学特性和化学成分进行了研究,主要包括以下内容:球孢虫草无型性确定和生活史验证,液体深层发酵条件及人工栽培条件优化,球孢虫草中蛋白质、氨基酸、甘露醇、多糖和核苷类物质的研究及多糖和小分子物质的活性测定。研究结果如下: 1.球孢虫草无型性确定和生活史验证:采用形态学鉴定和分子生物学鉴定相结合,确定了球孢虫草的无型性为球孢白僵菌。在此基础上对球孢白僵菌进行了生活史验证,从而有力的证明了球孢虫草与球孢白僵菌是同一物种的不同生长阶段,球孢虫草是有型性,而球孢白僵菌为无型性。 2.液体深层发酵条件及人工栽培条件优化:以EPS和菌丝体生物量为指标,由单因素实验和正交实验确定了该菌株液体发酵最佳培养基的组成为:蔗糖25‰、蛋白胨3‰,(NH_4)_2SO_4 1.5‰、K_2HPO_4 1.5‰、MgSO_4 0.5‰;由单因素实验确定了液体发酵条件为:初始pH 7.0、温度26℃、装液量75mL/250mL、接种量5%、培养时间3d。在最佳的培养基和培养条件下,该菌株产EPS量高达1.827g/L,菌丝体生物量达2.135g/100mL。 以子实体质量和产量为指标,由单因素实验和正交实验,确定了人工栽培的最佳条件为:麦粒为原料,含水量70%,培养温度22~24℃,PH值7.0。 3.活性成分分析:研究发现,球孢虫草子座和菌丝体中蛋白质含量分别为:35.32%、24.05%,低于野生冬虫夏草,但氨基酸含量高于冬虫夏草,分别为25.96%、16.51%;球孢虫草菌丝体中甘露醇含量高达12.05%,高于子座和野生冬虫夏草。 采用GC和HPLC分别测定了球孢虫草多糖的单糖组成和核苷类物质的含量及组成,结果表明,球孢虫草胞外多糖(EPS)由甘露糖和半乳糖组成,摩尔比是1.2:1.0;胞内多糖(IPS)由甘露糖、半乳糖和葡萄糖组成,摩尔比为5.4:4.0:1.0。球孢虫草子座与发酵菌丝体中均含有鸟苷、腺苷和尿苷三种成分,且发酵菌丝体中三者的含量高于子座及野生冬虫夏草。通过五种活性成分测定,为综合评价球孢虫草内在品质和开发球孢虫草提供了科学依据。 4.活性测定:通过对多糖体外抗氧化活性研究发现:IPS具有清除DPPH·、·OH、·O_2~-和螯合Fe~(2+)的作用,有强的还原力;EPS仅可以清除·OH,螯合Fe~(2+),对DPPH·和·O_2~-均没有清除作用,也没有还原力。IPS和EPS对革兰氏阳性菌的抑菌效果较好,对革兰氏阴性菌基本没有抑菌作用;乙酸乙酯萃取物和正丁醇萃取物对选取的菌种均有较好的抑菌活性。


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