灵芝多糖生物合成的研究

灵芝多糖生物合成的研究

王琼[1]2013年在《灵芝菌丝体培养中多糖组分的变化与相关酶活性分析》文中指出灵芝(Ganoderma lucidum)是名贵的食药用真菌,我国古代称其子实体为“仙草”。多糖(polysaccharides)是灵芝主要的有效化学物质之一,是一类以β-(1,3)和β-(1,4)键连接而成的同多糖或杂多糖类大分子物质。众多研究表明,灵芝多糖具有调节免疫能力、抗肿瘤、抗氧化、抗HIV、降血压等生物活性。本文从液体发酵培养基调控的角度,研究不同培养基调控体系对灵芝多糖合成的影响。首先,研究了菌体的形态变化与多糖产量之间的关系,从形态方面论述对灵芝多糖合成的影响;针对不同微生物的特点,其研究多糖途径的方法与手段也不尽相同,本课题通过分析灵芝多糖中单糖组成及比例和相关酶活性的变化,初步推断了灵芝多糖的合成途径,并从酶活水平研究不同培养基调控体系对灵芝多糖合成的影响。主要研究结果如下:1、灵芝菌体形态和多糖产量的关系丝状菌在液态发酵过程中,菌体形态的变化和代谢产物之间具有密切的关系。为了研究灵芝菌体形态与多糖产量之间的关系,本文考察了灵芝在液态发酵过程中以及在不同培养条件下菌体形态和多糖产量的变化。结果发现,灵芝菌体主要以球状形态存在,在不同培养条件下,菌体形态和多糖产量变化很明显,高浓度的葡萄糖(大于20g/L)和低浓度的蛋白胨(小于10g/L)以及高浓度的无机盐(KH2PO4和MgSO4·H2O)均能促进M型菌球(0.8≤D≤2.5)形成,同时,多糖产量均超过了2g/L,这说明,M型菌球是最利于多糖合成的形态。此外,菌球表面粗糙度和多糖产量之间没有明显规律。这表明,菌体形态的变化对灵芝生长和多糖产量具有重要作用,在以后的大规模发酵中可以通过形态控制实现灵芝多糖的高产。2、不同单糖碳源培养下灵芝多糖中单糖组分的变化不同的培养条件下,灵芝多糖中的单糖组分和比例是不同的。分别以葡萄糖、甘露糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖和鼠李糖为唯一碳源,考察在发酵过程中多糖组成及比例的变化。结果表明,在以某一单糖为唯一碳源时,该单糖在多糖中所占的比例最高,均超过了80%;在不同单糖碳源培养下,灵芝多糖组分中均出现了葡萄糖、甘露糖和半乳糖,比例在1%-10%之间;而木糖、阿拉伯糖和鼠李糖是叁种比较难合成的单糖,所占比例均小于1%,在特殊情况下甚至不会合成。此外,灵芝多糖中均出现了岩藻糖,但所占比例非常低。3、不同单糖碳源培养下灵芝多糖合成中相关酶活性的变化根据本实验室前期的研究结果,并结合细菌和植物中多糖的合成,我们推断出灵芝多糖的合成途径,并对途径中核苷酸糖供体合成的相关酶(包括磷酸葡萄糖异构酶、果糖-1,6-二磷酸酶、磷酸葡萄糖变位酶、UDP-葡萄糖焦磷酸化酶、UDP-葡萄糖-4-差向异构酶、UDP-葡萄糖脱氢酶、dTDP-葡萄糖焦磷酸化酶、鼠李糖合成酶系、磷酸甘露糖异构酶、GDP-甘露糖焦磷酸化酶)活性进行跟踪测定。结果表明,推断途径在灵芝细胞内被证实部分存在,它是灵芝多糖中核苷酸糖供体合成的常规途径。此外,结合单糖组成实验结果发现,核苷酸糖供体的合成还存在其他途径,即单糖进入细胞内会通过激酶和焦磷酸化酶的催化直接生成核苷酸糖供体,其中葡萄糖、甘露糖、半乳糖和阿拉伯糖的该途径均已在细菌和植物中被证实,木糖和鼠李糖的该途径还未见报道,但实验表明,这六种单糖应该均具有该途径。

李洁[2]2015年在《叁种单糖碳源对灵芝多糖合成影响的研究》文中提出灵芝(Ganoderma lucidum)是一种营养保健和药用价值极高的大型担子菌。液态发酵所产的灵芝胞外多糖(Exopolysaccharides)是灵芝中有效活性物质之一。近年来对灵芝多糖的研究报道大多集中在灵芝多糖结构及其生理活性上,通过代谢途径调控灵芝多糖单糖组成,特别是利用基因工程研究灵芝多糖代谢途径的报道甚少。本论文在以葡萄糖为基本碳源的液态发酵条件下,加入另外两种灵芝多糖的主要单糖组分半乳糖和甘露糖,研究混合碳源对灵芝生长代谢和灵芝多糖组成以及比例变化规律的影响。采用酶学检测手段从翻译水平确定了灵芝多糖中糖核苷酸供体与其相关酶的比酶活之间的关系。利用RT-PCR实验技术从转录水平验证了控制葡萄糖代谢流向和调节灵芝多糖组成的重要酶。考察了不同结构灵芝多糖的抗肿瘤活性,旨在通过发酵调控生产出稳定的高活性的灵芝多糖。研究结果主要有:以不同的混合碳源为灵芝液态发酵的初始碳源,测定灵芝胞外多糖产量和生物量,发现混合碳源对灵芝多糖产量和生物量影响较小。比较分析菌体对葡萄糖、半乳糖和甘露糖这叁种单糖的利用速率发现灵芝对葡萄糖和甘露糖利用率相当,而对半乳糖的利用率较差。分析不同初始碳源条件下灵芝多糖单糖组成的变化规律,发现初始碳源混合比例直接影响灵芝多糖单糖组成及其比例。对不同混合碳源条件下,灵芝多糖的单糖组分与糖核苷酸供体合成的相关酶比酶活变化规律进行了研究。结果发现,在培养基中没有甘露糖的情况下,磷酸葡萄糖异构酶、磷酸甘露糖异构酶、GDP-甘露糖焦磷酸化酶是参与甘露糖糖供体合成的重要酶,相关系数分别为0.562、0.807、0.686。在培养基中不含半乳糖时,磷酸葡萄糖变位酶是参与UDP-半乳糖合成的重要酶,相关系数为0.624。转录调节特定分支碳水化合物代谢流向的基因在不同发酵阶段表达量不同。多糖产量达到最高的发酵中期pgm基因相对表达量高。编码磷酸甘露糖异构酶的基因pmi存在同工酶,两种同工酶(pmi1、pmi2)在不同混合碳源条件和不同发酵时期都能得到表达,且培养基中甘露糖含量高pmi表达量高。研究了混和碳源对灵芝多糖抗肿瘤活性的影响。将不同组合碳源条件下所获得的灵芝多糖作为加样多糖,进行体外抑制皮肤基底癌细胞A431和人乳腺癌细胞MDA-MB-231增殖实验。结果表明,不同的灵芝多糖剂量对皮肤基底癌细胞A431和人乳腺癌细胞MDA-MB-231的增殖均有抑制作用,且抑制作用呈一定的剂量依赖关系。多糖单糖组成中,半乳糖所占比例高于葡萄糖和甘露糖所占组分大于葡萄糖的灵芝多糖表现出了较好的抗肿瘤活性。

刘高强, 丁重阳, 章克昌, 王晓玲, 韩文军[3]2009年在《药用昆虫蜣螂对灵芝多糖生物合成的影响》文中研究指明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时能显着促进灵芝胞内多糖(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着变化(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。

吴彩云[4]2016年在《对羟基苯甲醛等天麻成分对灰树花多糖代谢的影响及其机理研究》文中指出本文主要是基于天麻中主要成分影响灰树花多糖代谢的机理研究。首先,在灰树花发酵体系中添加天麻提取物,探索和分析中药天麻的添加对灰树花生物量和胞外多糖产量的影响。其次,采用高效液相色谱法(HPLC)测定天麻醇提取物中天麻素、对羟基苯甲醇和对羟基苯甲醛含量,并在灰树花发酵过程中添加不同浓度梯度的天麻素、对羟基苯甲醇和对羟基苯甲醛纯品,探明这叁种成分中对灰树花胞外多糖增效贡献力最大的成分。最后,动态测定发酵期间灰树花生物量、胞外多糖及其关键酶酶活力变化,从酶活角度论述天麻中主要成分促进灰树花胞外多糖生物合成机理。主要研究结论如下:在灰树花发酵体系中分别添加不同浓度梯度的75%天麻醇提取物,分析天麻醇提取物添加浓度对灰树花菌体生长和胞外多糖产量的影响结果表明:75%天麻醇提取物添加量在3-9 g/L是均能显着促进灰树花菌体生长和提高胞外多糖产量(P<0.05),其中添加量为7 g/L时效果最佳,生物量和胞外多糖分别达最大值1.366和2.196 g/L,与空白组比较,分别增加了78.54%和142.83%。采用不同体积分数乙醇溶液分别对天麻粉进行常温静置浸提和超声浸提后,用HPLC法测定天麻醇提取物中天麻素、对羟基苯甲醇和对羟基苯甲醛含量。常温浸提48h条件下,75%乙醇天麻醇提取物灭菌后的所测叁种成分的提取效果最佳,其天麻素、对羟基苯甲醇和对羟基苯甲醛的含量分别为:5.4660、0.8317、1.5913(mg/g)。根据常温浸提48h条件下,灭菌后7g 75%天麻醇提取物中天麻素、对羟基苯甲醇和对羟基苯甲醛的含量,在灰树花深层发酵体系中分别添加不同浓度的这叁种成分,结果表明:适宜质量浓度的天麻素、对羟基苯甲醇和对羟基苯甲醛均能促进灰树花菌体的生长和胞外多糖的生物合成,其中对羟基苯甲醛添加量为0.15 g/L时对灰树花胞外多糖合成的促进作用效果最佳,其胞外多糖达最大值2.251 g/L,与空白组比较增加了40.53%。因此,对羟基苯甲醛是促进灰树花菌体的生长和胞外多糖的生物合成增效贡献力最大的天麻成分。比较分析0.15 g/L对羟基苯甲醛和7 g/L天麻醇提取物对灰树花胞外多糖促进作用的结果表明,对羟基苯甲醛略低于天麻醇提取物。并且在整个发酵过程中对羟基苯甲醛的生物量和胞外多糖均略低于天麻醇提取物。动态测定灰树花发酵过程中菌体生物量、胞外多糖产量、pH值、还原糖含量和对羟基苯甲醛含量变化发现,灰树花可充分利用营养物质(葡萄糖等)和天麻活性成分(对羟基苯甲醛)来促进自身生长和胞外多糖产量生物合成。在发酵培养的1-5d,菌体生长处于调整期,灰树花率先利用葡萄糖等营养物质和天麻活性成分(对羟基苯甲醛)来促进自身生长;在发酵的5-9d,菌体生长处于对数期,灰树花快速增长的同时通过多糖合成途径大量产胞外多糖;在发酵的9-13d,菌体生长处于稳定期,灰树花菌体生长达到饱和状态,基本不再产胞外多糖。在灰树花发酵体系中添加0.15 g/L对羟基苯甲醛和7 g/L天麻醇提取物,所测五种胞外多糖合关键酶均表现出高度酶活性,并且在发酵的第7d酶活力最大。除dTDP-鼠李糖合成酶系活力是对羟基苯甲醛实验组高于天麻醇提取物实验组外,其余酶活力(包括α-磷酸葡萄糖变位酶、UDP-葡萄糖焦磷酸化酶、UDP-葡萄糖脱氢酶、dTDP-葡萄糖焦磷酸化酶)均是天麻醇提取物实验组最高。对羟基苯甲醛和天麻醇提取物主要是通过提高这五种关键酶活力来促进灰树花菌体生长和胞外多糖生物合成。本研究从酶活角度论述天麻中主要成分促进灰树花胞外多糖生物合成机理,选出胞外多糖合成关键酶,可为后期从基因水平研究此作用机理奠定基础。

刘高强, 赵艳, 王晓玲, 朱朝阳[5]2011年在《灵芝多糖的生物合成和发酵调控》文中进行了进一步梳理灵芝多糖是灵芝的关键药效成分之一。从灵芝多糖的结构和构效关系、灵芝多糖的单糖组成,灵芝主要多糖IPS-1-1的基本合成途径,以及灵芝多糖的深层发酵调控策略和方法等方面,综述了灵芝多糖生物合成和发酵调控方面的新进展。并对今后的主要研究方向进行了展望。

梅锡玲[6]2014年在《光质对灵芝生长、内源植物激素及叁萜酸影响研究》文中提出论文采用LED冷光源及滤光膜设置不同光质处理,研究光质对灵芝(Ganoderma lucidum)菌丝体及子实体生长、内源植物激素含量及其相关酶活性、多糖和叁萜酸积累的影响,并对不同光质处理灵芝菌丝体叁萜酸成分及叁萜酸生物合成途径几个关键酶基因表达水平进行分析,考查光质对灵芝内源植物激素的调节作用,及内源植物激素与灵芝生长、活性成分积累的关系,同时从分子水平探究光质对灵芝次生代谢产物叁萜酸的调控作用,为灵芝的光控设施栽培提供理论依据。光质对灵芝菌丝体生长、多糖和总叁萜酸含量及叁萜酸成分都有影响。红光处理菌丝体培养初期生长速度及生物量最大,但是中后期生长速度显着下降;绿光处理菌丝体培养前中期生长速度及生物量均最小;蓝光处理的菌丝体生长较稳定,多糖含量高。灵芝菌丝体在培养第7天时叁萜酸含量高,随培养时间延长种类增多,含量下降。绿光和蓝光处理对提高灵芝菌丝体叁萜酸种类和含量均有促进作用。光质对灵芝菌丝体和子实体内源植物激素含量有一定影响,不同光质处理灵芝菌丝体和子实体生长发育早期,红光促进内源IAA含量的增加,而菌丝体培养第13天及子实体生长发育后期,黄光处理IAA含量显着高于其它光质处理。灵芝子实体四种内源植物激素IAA、ZR、GA3和BR含量的变化均受到光质的调控,灵芝不同生长时期光质对四种内源植物激素影响不同。灵芝内源植物激素含量变化与子实体多糖积累有一定关联性。实时荧光定量PCR (real-time quantitative PCR)是定量分析基因表达的重要手段,实验对不同光质处理灵芝菌丝体叁萜酸生物合成途径叁个关键酶(HMGR、SQS、LS)的基因表达进行分析,发现不同光质诱导下灵芝菌丝体叁萜酸生物合成途径关键酶基因hmgr、sqs、ls表达水平与叁萜酸产量具有一定正相关性。ls表达水平与叁萜酸量积累有直接相关性。蓝光诱导灵芝菌丝体ls高表达,促进叁萜酸含量增高,研究结果对灵芝叁萜酸的代谢调控及规模化生产具有一定指导意义。

生东明[7]2004年在《灵芝多糖生物合成的研究》文中研究表明本文以筛选出的菌株树舌为灵芝多糖生物合成的生产菌株,对灵芝多糖的生物合成、提取条件、分离纯化及分子量的测定进行了研究,以寻找一种有效的发酵方法达到高产灵芝多糖的目的,主要研究结果如下:六株灵芝菌经液态、固态发酵试验,结果表明:在两种发酵方式下,树舌都是产灵芝多糖能力最强的菌种。分别对液态发酵和固态发酵两种发酵方式的碳源、氮源、盐、培养基的起始pH 等对该菌株灵芝多糖生物合成的影响进行了研究,通过正交试验确定了高产灵芝多糖的液态发酵培养基和固态发酵培养基,液态发酵培养基的组成为:麦芽糖,3%;蛋白胨,0.4%;KH2PO4,0.15%;MgSO4,0.05%;培养基起始pH 为6。固态发酵培养基的组成为:麸皮,100%;蔗糖,1.5%;KH2PO4,0.05%;MgSO4,0.1%;水分,140%~170%;培养基起始pH 为自然pH 。对菌株在液态发酵和固态发酵两种发酵方式下,在各自生产灵芝多糖最佳的培养基中发酵的工艺条件进行了研究,以正交试验确定了各自的最适工艺条件。结果如下:液态发酵的最适工艺条件为:发酵温度28℃,发酵时间为136h,接种量为5%;固态发酵的最适工艺条件为:发酵温度30℃,发酵时间178h,接种量0.6%。将生产菌种分别接种到产糖量最佳的固态和液态发酵培养基中以各自最佳的发酵工艺条件进行发酵,测定灵芝多糖的含量。结果发现,固态发酵灵芝多糖的产量为58.8g/kg,液态发酵灵芝多糖的产量为52.5g/l,固态发酵的产糖量略高于液态发酵的产糖量。二者相比较,液态发酵的周期比固态发酵的周期要缩短90h。但发酵的工艺及设备相对复杂,需要在发酵罐中进行。而且发酵过程中易被污染,干燥的费用较高,生产的投资也比较大。固态发酵虽然发酵周期长,但所需工艺和设备都很简单。在发酵过程中不易被污染,一般只要控制好霉菌,就没有污染的可能性。而且固态发酵的干燥费用低,生产的投资比较小。从成本上看,固态发酵所用的固态培养物麸皮是农产品的废料,而且达到58.8g/kg的产糖量无需氮源,碳源的添加量也低于液态发酵,加之所需的设备简单,干燥费用低,所以与液态发酵相比,固态发酵的生产成本也有大幅度的降低。因此本实验认为,采用固态发酵生产灵芝多糖的方法是可行的,可以考虑今后作为制备灵芝多糖的一种主要方法。对多糖的提取条件进行了研究,确定了固态发酵生产灵芝多糖的最佳提取工艺条件为:采用蒸馏水为提取剂,料水比为10:1,提取温度为90℃,提取时间为60min。将经过高产灵芝多糖的固态发酵培养基和最佳的固态发酵工艺条件发酵后的产物通过最佳的多糖提取工艺提取,结果表明,与未经过优化的提取工艺相比,灵芝多糖的含量提高了13.4%。对提取出的多糖进行了分离,得到两种多糖GLP1、GLP2,对它们进行了纯化,经鉴定两种糖都为单一组分,符合化学定性定量的标准。通过粘度法测定了两种糖的分子量分别为M1=6.07×104, M2=3.76×104。

张伟[8]2008年在《灵芝细胞多阶段培养高效生产灵芝酸和灵芝多糖》文中研究表明本文系统研究了光照控制策略、pH两阶段控制策略、溶氧(DOT)两阶段控制策略、以及搅拌桨顶端线速度(ITS)对药用真菌灵芝发酵过程的影响,发现了灵芝细胞生长的最适条件与次级代谢产物灵芝酸或灵芝多糖生物合成的最适条件往往不一致的特征,从而建立了上述各种策略综合利用的灵芝细胞多阶段培养过程,大幅度提高了灵芝酸或灵芝多糖的产量,并成功放大至200 L的机械搅拌生物反应器。本文第一方面的工作是建立了灵芝细胞叁阶段光照培养过程。在考察的光质(蓝光、红光、白光和黑暗环境)范围内,灵芝酸最高含量(2.3 mg/100 mg DW)是在黑暗条件下达到的,而其产量(202.8 mg/L)是在白光光照条件下获得的。白光光照强度对灵芝酸生物合成的影响是不一致的。在前6天,100和300 lux有利于单位细胞灵芝酸生物合成,而在此之后500和1000 lux有利于其合成。灵芝酸产量在500 lux白光光照条件下达到其最高值(232.4 mg/L)。据此,建立了两阶段光照培养过程,即前2天进行暗培养,之后采用500 lux白光光照培养,灵芝酸产量为276.0 mg/L。根据前面观察到的实验现象,即100 lux白光光照在第2天到第8天有利于单位细胞灵芝酸生物合成,进一步建立了前2天暗培养、之后6天100 lux白光光照培养和第8天后500 lux白光光照培养的叁阶段光照培养过程。在叁阶段的光照培养过程中,灵芝酸产量得到明显提高,达到466.3 mg/L。本文第二方面的工作是在机械搅拌式发酵罐(STR)中建立了pH两阶段培养、DOT两阶段培养和补料的协同控制策略高效生产灵芝酸。在pH两阶段培养过程中,即在第4天将pH值由3.0上升到4.5,灵芝酸产量达到了321.6 mg/L,比起始pH值为5.5的发酵过程所获得的灵芝酸产量提高了190%。在DOT两阶段培养过程中,即在第6天将DOT由25%的空气饱和度下降至10%的空气饱和度,灵芝酸产量达到487.1 mg/L,分别比DOT恒定在25%的空气饱和度和10%的空气饱和度条件下所获得的灵芝酸产量提高了43%和230%。同时采用pH两阶段、DOT两阶段和补料的控制策略,灵芝酸产量达到了754.6 mg/L,为目前文献报道STR中的最高值。而同时采用DOT两阶段和补料的协同调控策略,胞外多糖和胞内多糖产量分别达到了3.54和4.86 g/L,其中胞内多糖的产量为文献报道的最高值。本文第叁方面的工作是在7.5 L生物反应器中考察剪切力对灵芝细胞协同调控培养体系的影响。较低的剪切力即搅拌桨顶端线速度(Vtip)在0.154-1.234 m/s范围内,有利于灵芝细胞生长、灵芝酸含量和产量的提高,生物量、灵芝酸含量和产量依次为22.62 g/L、3.53 mg/100 mg DW和798.0 mg/L,分别比高剪切力培养组即Vtip在0.154-2.161 m/s范围内提高了104%、85%和276%。从而确定了在较低的剪切力条件下,即Vtip在0.154-1.234 m/s范围内,进行灵芝细胞协同调控培养。本文第四方面的工作是确定了灵芝细胞培养过程放大的关键性影响因子,灵芝细胞培养过程放大到200 L生物反应器中。在第4天将pH值由3.0上升到4.5、第6天将DOT由25%的空气饱和度下降至10%的空气饱和度、整个细胞培养过程剪切力(Vtip)控制在0.154-1.234 m/s范围内,200 L机械搅拌生物反应器中,灵芝酸含量和产量依次为3.7 mg/100 mg DW和673.1 mg/L,接近7.5 L机械搅拌生物反应器的发酵水平。从而确定了pH、DOT和剪切力作为灵芝细胞培养过程放大的标准。基于灵芝细胞生长和次级代谢产物生物合成所需最适条件的不一致性,本文首次建立了灵芝细胞多阶段培养过程高效生产灵芝酸和灵芝多糖,并建立了多标准协同的发酵工艺放大过程,实现了灵芝细胞在200 L生物反应器高效生产灵芝酸和灵芝多糖。灵芝细胞生物量(22.64 g/L)、胞内多糖产量(4.86 g/L)和灵芝酸产量(798.0 mg/L)均为文献报道STR中的最高值,为灵芝液体发酵工业化生产灵芝酸和灵芝多糖奠定了基础,同时也为其他药用真菌培养生产次级代谢产物提供了参考,为药用真菌发酵过程优化提供了借鉴。

乔双逵[9]2014年在《液态发酵过程发酵条件对灵芝形态及灵芝多糖合成影响的研究》文中进行了进一步梳理灵芝(Ganoderma lucidum)是一种名贵的食药用真菌,灵芝多糖作为主要活性成分之一,具有降血糖、降血脂、抗肿瘤、抗氧化等药理作用,在科研和生产领域俱有应用价值。近年来,对于灵芝多糖的提取分离、结构鉴定、发酵优化及生理活性等方面的研究较多。然而,从菌体形态、多糖合成途径的角度,考察发酵条件对灵芝多糖合成的影响,鲜有研究报道。为此,本研究开展工作的主要结果如下:对灵芝菌体形态与多糖产量之间的关系进行了研究。结果表明,液体发酵过程中,灵芝菌体主要以球状的形态存在,根据菌球的直径大小,所有菌球被分为小型、中型和大型菌球,发酵过程中菌体形态以中型菌球为主,当中小型菌球比例较高时有利于胞外多糖的合成,并且小型菌球比例大于大型菌球时,发酵液中的多糖含量较高,而大型菌球对多糖的积累会产生不利的影响。对不同发酵条件下,灵芝多糖的单糖组成及多糖合成相关酶的比酶活的变化和联系进行了研究。培养温度、初始pH值、摇床转速对它们均有重要影响,其中,灵芝多糖的葡萄糖、甘露糖、半乳糖比例以及多糖合成相关酶的比酶活,随发酵条件的改变分别呈现出规律性的变化趋势,并且甘露糖和半乳糖的比例变化与相关酶的比酶活的变化趋势相似。因此,分别对不同发酵条件下不同发酵时期的灵芝多糖的单糖组成、多糖合成相关酶的比酶活及其它生理参数进行测定,并进行相关性分析,结果表明,PGM(磷酸葡萄糖变位酶)、UGPG(UDP-葡萄糖焦磷酸化酶)、PGI(磷酸葡萄糖异构酶)、PMI(磷酸甘露糖异构酶)是影响灵芝多糖的单糖比例变化的重要酶。研究了发酵条件对灵芝多糖抗肿瘤活性的影响。将不同发酵条件下的不同时期所获得的灵芝多糖作为加样多糖,并进行体外抑制小鼠肝癌细胞Hepa1-6及人乳腺癌细胞MDA-MB-231增殖实验,结果表明,不同发酵条件对灵芝多糖的抗肿瘤活性均有重要影响,且呈现一定的变化规律。低pH值、低转速、30℃下获得的灵芝多糖对肿瘤细胞有更高的抑制作用。此外,随着发酵时间的改变,发酵条件对灵芝多糖活性的影响规律不变。

刘高强, 杨海龙[10]2014年在《灵芝关键产物的合成调控与抗肿瘤的量子化学基础》文中提出采用分批和补料分批发酵技术,底物和产物动力学、产物和酶活过程监测技术,体外高通量抗肿瘤试验和体内抑癌试验,以及半经验量子化学,主成分分析和聚类分析等方法,研究了灵芝真菌关键产物灵芝多糖和灵芝叁萜(灵芝酸)在液体发酵过程中的生物合成、合成调控,抗肿瘤作用及抗肿瘤作用的分子化学基础。结果表明,虫类药f蜣螂可对灵芝多糖的生物合成,其关键活性成分是9-油酸酸胺和棕榈酸,并获得了其促进灵芝多糖生物合成的基本机制;获得了灵芝关键活性多糖IPS-1-1的基本生物合成途径和调控关键酶节点;明确了蜣螂中9,10-环甲基十七焼酸对灵芝叁萜合成的正向调控作用^采用昆虫蜣螂补料-分批发酵后,灵芝发酵物(总培养物)抗小鼠肝癌的活性得到显着增强,胞外叁萜样品对BEL7402细胞的体外抑制作用也显着增强,但胞内叁萜样品对BEL7402的抑制作用没有得到增强,灵芝叁萜(灵芝酸)对肝癌细胞BEL7402的抑制’用主要是阻断BEL7402细胞繁殖G1期到S期的转变。量子化学分析表明,总能量(Et)、最髙占有轨道能量(Ehomo)和原子9、11、15、23的净电荷六个参数是影响灵芝叁萜(灵芝酸)化合物对肿瘤细胞的细胞毒作用大小的关键因素。

参考文献:

[1]. 灵芝菌丝体培养中多糖组分的变化与相关酶活性分析[D]. 王琼. 江南大学. 2013

[2]. 叁种单糖碳源对灵芝多糖合成影响的研究[D]. 李洁. 江南大学. 2015

[3]. 药用昆虫蜣螂对灵芝多糖生物合成的影响[J]. 刘高强, 丁重阳, 章克昌, 王晓玲, 韩文军. 生物工程学报. 2009

[4]. 对羟基苯甲醛等天麻成分对灰树花多糖代谢的影响及其机理研究[D]. 吴彩云. 贵州大学. 2016

[5]. 灵芝多糖的生物合成和发酵调控[J]. 刘高强, 赵艳, 王晓玲, 朱朝阳. 菌物学报. 2011

[6]. 光质对灵芝生长、内源植物激素及叁萜酸影响研究[D]. 梅锡玲. 北京协和医学院. 2014

[7]. 灵芝多糖生物合成的研究[D]. 生东明. 东北农业大学. 2004

[8]. 灵芝细胞多阶段培养高效生产灵芝酸和灵芝多糖[D]. 张伟. 湖北工业大学. 2008

[9]. 液态发酵过程发酵条件对灵芝形态及灵芝多糖合成影响的研究[D]. 乔双逵. 江南大学. 2014

[10]. 灵芝关键产物的合成调控与抗肿瘤的量子化学基础[C]. 刘高强, 杨海龙. 中国菌物学会第六届会员代表大会(2014年学术年会)暨贵州省食用菌产业发展高峰论坛会议摘要. 2014

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灵芝多糖生物合成的研究
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