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蛹虫草液体发酵和人工子实体培养研究

马进川  
【摘要】:蛹虫草Cordyceps militaris(L.)Fr,又名北虫草,是一种具有滋补作用的药食两用真菌,具有很高的药用价值和营养价值。蛹虫草是冬虫夏草的近缘种,也是虫草属的模式种,我国北方民间把蛹虫草当做冬虫夏草应用。蛹虫草作为冬虫夏草的代替品,已引起人们的高度重视。现代研究表明,虫草素作为冬虫夏草的重要活性成分,具有抗肿瘤、抗病毒、抗疲劳、抗菌、抗氧化,提高人体免疫等显著功效,而蛹虫草的活性成分如虫草素、虫草多糖、超氧化物歧化酶、腺苷等含量明显高于天然虫草,被认为是冬虫夏草的理想代替品。 本研究主要以虫草素为指标,建立标准曲线方程。利用虫草素的高效液相色谱(HPLC)定量分析手段以及优化好的超声提取条件,对不出草蛹虫草固体培养基中的虫草含量进行测定,为合理利用废弃固体培养基提供依据。其次,对维生素B1、B6、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)等微量添加物对蛹虫草液体发酵液中虫草素产量的影响进行研究。第三,进行蛹虫草固体培养出草实验,对影响人工蛹虫草出草的培养基组成、生长激素、保湿剂、培养条件的等因素进行了研究。主要结果如下: 1、建立了虫草素HPLC快速检测方法。该方法不仅能使虫草素色谱峰与其它色谱峰得到很好的分离,而且能快速、简便地对虫草素的含量进行定性、定量分析。该方法对以虫草素为指标的蛹虫草液体深层发酵、蛹虫草固体培养等研究具有很好的借鉴价值。对不出草蛹虫草固体培养基中虫草素的含量测定结果表明,5个批次不出草的蛹虫草固体培养基均含有较高含量的虫草素,其平均含量高达548.5μg/g,具有较高的利用价值。 2、在设置的几个微量元素添加梯度中维生素B1、B6、2,4-D均能提高虫草的产量,其中维生素B1和B6的最佳添加量都为0.83g/L,2,4-D的最佳添加量为15mg/L。本实验还考察了高温灭菌对维生素B1、B6和2,4-D对蛹虫草发酵液中虫草素产量的影响。结果表明,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%。 3、对影响蛹虫草固体培养出草的条件进行优化。在固料选择的实验结果表明,从接种到完成转色,以大米小麦1:1为固料的培养基中虫草素的含量最高,达318.6μg/g,由于固体培养基中虫草素的含量与子实体中虫草素的含量具有正相关性,因此选择大米小麦1:1作为基础固料进行蛹虫草出草实验。在2,4-D的添加实验中,结果表明,添加6mg/L的2,4-D最适于蛹虫草子实体的生长,并获得最大产量5.8±0.3g/瓶,而添加过多的2,4-D可导致子实体生长畸形。添加保水剂(营养液/保水剂300:1)可有效减少喷水次数,并且子实体生长较好。在采收时间的考察中,培养40-55d子实体生长旺盛,55d后子实体生长基本处于停止状态,产量增加不明显,因此采收时间以55d为宜。另外,本文还总结整理了蛹虫草固体培养的技术及注意事项。


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