蛹虫草发酵产虫草素的培养条件研究

研究外源添加物,麸皮、玉米芯、腺苷等对蛹虫草液体发酵合成虫草素的影响,结果表明,发酵5d后加入3g/L腺苷,虫草素的产量最高。当腺苷添加量大于4g/L时,虫草素对腺苷的得率维持在25%,虫草素产量最大能达到1.62g/L。通过分析菌丝体生长与虫草素合成的动力学关系,发现虫草素的合成属于部分生长偶联型发酵。当振荡发酵4d后,静置发酵7d,虫草素的产量达到1.60g/L,产率达到145.5mg/L/d。这一蛹虫草合成虫草素的发酵工艺具有潜在的工业应用价值。     

金属离子对蛹虫草液体培养产胞外虫草素产量的影响

主要研究不同金属离子对蛹虫草液体培养胞外虫草素产量及菌丝体生物量的影响。将含有Mg2+、Fe2+、Fe3+、Zn2+、Mn2+、Cu2+、Ca2+、Co2+及I-的化合物添加到蛹虫草液体培养基中,选择出有利于胞外虫草素产量及菌丝体生物量增加的金属离子,确定其最佳添加浓度。实验结果表明:添加Mn2+、Ca2+、Mg2+能够显著（p<0.05）提高蛹虫草液体培养胞外虫草素产量及菌丝体生物量,其最适浓度分别为Mn2+0.05 g/L、Ca2+0.6 g/L、Mg2+1.0 g/L。      

蛹虫草液体种制备及发酵生产菌丝体和虫草菌素工艺优化

为获得蛹虫草液体种制备和液体发酵生产菌丝体和虫草菌素的最佳工艺,以蛹草拟青霉Peacilomyces militarisBCEC07菌株为菌种,通过对接种量(孢子浓度)的考察,探索不同孢子浓度对蛹虫草液体母种制作效果的影响;通过单因素和正交试验,优化生产虫草菌素各营养因子的最佳种类和配比。结果表明:在1.5×1010孢子数的接种量时制作的母种最适合用于蛹虫草液体发酵产菌丝体和虫草菌素;蔗糖、蛋白胨、MgSO4.7H2O、K2HPO4和NAA是最适合的碳源、氮源、无机盐及生长因子;工艺优化后得出蛹虫草液体发酵产菌丝体的最佳配方为30g/L蔗糖、25g/L蛋白胨、1.5g/L KH2PO4、0.5g/L MgSO4.7H2O和4.0mg/L NAA;产虫草菌素的最佳配方为:30g/L蔗糖、25g/L蛋白胨、1.5g/L KH2PO4、0.5g/L MgSO4.7H2O和3.0mg/L NAA。优化后生物量和虫草菌素总产量分别提高了43.00%(达31.60g/L)和31.60%(达645.12mg/L)。为进一步提高蛹虫草菌丝体及虫草菌素的单位产量提供参考。     

不同添加物对青稞蛹虫草子实体中虫草菌素产量的影响

研究不同物质及添加量对青稞蛹虫草子实体中虫草菌素含量的影响,并对影响虫草菌素产量的培养基配方进行优化。结果表明,蔗糖、蚕蛹粉、磷酸二氢钾、链霉素分别作为碳源、氮源、无机盐和生长因子有利于青稞蛹虫草子实体虫草菌素的合成、累积,且作用显著。通过正交试验确定不同物质对青稞蛹虫草子实体中虫草菌素含量影响的主次因素为蔗糖＞蚕蛹粉＞磷酸二氢钾＞链霉素＞硫酸镁＞酵母膏,各物质最佳添加量为蔗糖30 g/L,蚕蛹粉7.5 g/L,磷酸二氢钾1.0 g/L,链霉素2.0 g/L,硫酸镁1.5 g/L,酵母膏2.5 g/L。在优化配方条件下,青稞蛹虫草子实体中虫草菌素含量可达8 215 mg/kg。     

油酸对蛹虫草胞外虫草菌素产量的影响

以蛹虫草(Peacilomyces militaris)08-03为材料,在有机溶剂油酸,十二酸及邻苯二甲酸二丁酯中,选择合适的有机溶剂及浓度并确定最适合的加入时间,对蛹虫草菌株进行两相发酵培养.结果显示,接种08-03的同时添加6%(v/v)油酸,胞外虫草菌素产量达到(5.58 ±0.26)mg/L,比对照组(2.217±0.22)mg/L提高2.5倍.     

基于胃液动态消化模型下SPI乳液酶解产物特性的研究

虫草素是蛹虫草菌发酵的重要生物活性物质之一,具有多种医学功效,然而,低产率限制了其大规模生产和应用。为了提高虫草素产率,本研究通过超声波和硫酸二乙酯复合诱变、定向筛选得到一株黄嘌呤和鸟嘌呤双重营养缺陷型突变株xan－gua－-c,其虫草素产量较原始菌株提高约40%,达到1.76 g/L（发酵20 d）。本研究进一步考察了外源添加虫草素结构类似物对突变株合成虫草素的影响,发现添加1.0 g/L腺苷和1.0 g/L腺嘌呤后,第20 d虫草素产量分别提高了33.5%和103.5%,达到2.35 g/L和3.59 g/L。代谢途径分析表明,蛹虫草菌中可能同时存在由腺嘌呤或腺苷合成虫草素的代谢途径,甚至这两条合成途径本就是重合的,且阻断黄嘌呤和鸟嘌呤的合成代谢是促进蛹虫草菌积累虫草素的有效策略。     

双重营养缺陷型蛹虫草突变株的选育及其高产虫草素的研究

虫草素是蛹虫草菌发酵的重要生物活性物质之一,具有多种医学功效,然而,低产率限制了其大规模生产和应用。为了提高虫草素产率,本研究通过超声波和硫酸二乙酯复合诱变、定向筛选得到一株黄嘌呤和鸟嘌呤双重营养缺陷型突变株xan-gua--c,其虫草素产量较原始菌株提高约40%,达到1.76 g/L(发酵20 d)。本研究进一步考察了外源添加虫草素结构类似物对突变株合成虫草素的影响,发现添加1.0 g/L腺苷和1.0 g/L腺嘌呤后,第20 d虫草素产量分别提高了33.5%和103.5%,达到2.35 g/L和3.59 g/L。代谢途径分析表明,蛹虫草菌中可能同时存在由腺嘌呤或腺苷合成虫草素的代谢途径,甚至这两条合成途径本就是重合的,且阻断黄嘌呤和鸟嘌呤的合成代谢是促进蛹虫草菌积累虫草素的有效策略。     

蛹虫草高产胞外虫草素和虫草多糖的诱变育种

通过诱变获得高产胞外虫草素和虫草多糖的蛹虫草菌株.采用紫外线诱变(UV)、化学诱变(LiCl)、复合诱变(UV-LiCl) 3种方式对蛹虫草孢子进行诱变;发酵检测存活菌株的胞外虫草素和虫草多糖的含量.结果:以胞外虫草素为指标,3种诱变方式的最大正突变率分别为化学突变(29.2％)＞紫外突变(28.6％)＞复合诱变(26.5％);以胞外多糖为指标,最大正突变率分别为紫外诱变(35.7％)＞复合诱变(33.3％)＞化学诱变(27.0％).紫外诱变突变株Z-5-1胞外虫草素产量达0.842g/L,比出发菌株高311％;紫外诱变突变株Z-4-7胞外虫草多糖产量达5.250g/L,比出发菌株高148％.在连续培养5代后,仍具有较好的遗传稳定性.紫外诱变能获得较高的蛹虫草正突变率,同时能获得高产虫草素、虫草多糖的突变株.     

虫草枸杞复合发酵工艺研究

在蛹虫草液体培养过程中加入枸杞汁,进行虫草枸杞复合发酵,对发酵过程中虫草菌生长曲线及发酵产物有效成分含量进行了测定。确定了虫草枸杞复合发酵最佳工艺条件为:蛹虫草发酵72 h时向培养基中添加5 g/L的枸杞匀浆液,发酵周期144 h。在此工艺条件下,复合发酵产物产量较虫草菌丝体升高了112.12%,达11.73 g/L。其中虫草素含量11.23 mg/g,虫草酸含量178.21 mg/g,多糖含量30.73 mg/g,较虫草菌丝体分别提高了29.98%,64.46%和97.20%。复合发酵产物抗氧化能力较虫草菌丝体升高了44.62%。     

虫草菌素生物合成的研究进展

虫草菌素是蛹虫草主要的生物活性物质,具有抗肿瘤、杀虫和抗菌等活性。重点评述了虫草菌素生物合成的研究进展,包括生物合成虫草菌素的优势、产虫草菌素的菌株种类、蛹虫草的诱变育种、蛹虫草液体发酵方式以及蛹虫草相关基因研究,同时对如何提高生物合成虫草菌素产量进行了比较全面的综述。     

蚕虫草与有关虫草活性成分检测比较

通过测定蚕虫草、蚕蛹草和冬虫夏草的腺苷、虫草素、虫草多糖和虫草酸,发现以家蚕为寄主的蚕虫草,虫草素的含量高达12.59mg/g,是同一菌种蚕蛹草的4.45倍,同时虫草多糖是蚕蛹草的2.68倍;与冬虫夏草相比,除虫草素是其数百倍外,腺苷也高达4倍之多,是一种很有开发前景的虫草新资源。     

蛹虫草面酱发酵工艺研究

为了提升面酱的营养价值,丰富面酱品种,改良传统发酵工艺,酿造出蛹虫草特色面酱,在面酱生产工艺的不同环节添加蛹虫草子实体,通过测定发酵过程中氨基酸态氮、还原糖、总酸和虫草素含量的变化,结果表明,蒸料前添加10%的蛹虫草,再经制曲和发酵所制得的蛹虫草面酱中各指标含量均高于传统发酵面酱。在此最佳工艺条件下,蛹虫草面酱中氨基酸态氮含量为0.91 g/100 g,还原糖含量为22.22 g/100 g,总酸含量为1.31 g/100 g,虫草素含量为344.04 μg/g。     

植物生长调节剂促进蛹虫草液体表面培养生产虫草素

为进一步提高虫草素的产量,研究了不同浓度的三十烷醇、赤霉素和6-苄基腺嘌呤以及它们的组合对蛹虫草表面液体发酵生长及虫草素积累的影响。采用中心复合实验设计和响应面方法建立数学模型优化植物生长调节的组合。结果表明,这三种植物生长调节剂对蛹虫草的生长及虫草素的积累均有不同程度地促进作用。单独使用时,赤霉素的促生对蛹虫草作用最明显,其最佳质量浓度为10 mg/L。三十烷醇促进虫草素积累的作用最明显,其最佳质量浓度为0.6 mg/L。组合使用时,0.55 mg/L三十烷醇、22.64 mg/L赤霉素与1.69 mg/L 6-苄基腺嘌呤的组合是最有利于虫草素积累的组合,虫草素最大产量达到7.31 g/L。因此,该植物生长调节剂的组合是有利于虫草素的积累。     

蛹虫草丝瓜络半固态发酵产虫草素的工艺优化

采用丝瓜络作为蛹虫草孢子附着点和植物油吸附基质,经半固态发酵生产虫草素,旨在提高液体表面培养的比表面积,进一步提高虫草素产量。利用单因素和Box-Behnken试验设计分别对玉米油和橄榄油条件下的加液量、孢子接种量和发酵温度进行响应面优化。结果表明,虫草素最佳工艺条件为:植物油用玉米油,加液量为3.0 mL/g,孢子接种量为9.49%,发酵温度为27.3℃,相对湿度90%。在优化后的发酵条件下,虫草素产量达到10.13 g/L,比初始半固态发酵虫草素产量提高了76.48%。综上,发酵温度的控制是获得虫草素高产的关键因素。蛹虫草丝瓜络半固态发酵能够通过提高比表面积获得较高的虫草素产量,为大规模工业化虫草素生产提供理论支持。     

紫外-硫酸二乙酯复合诱变高通量筛选虫草素高产蛹虫草突变株

为了进一步提高虫草素的产量,本研究以蛹虫草(Cordyceps militaris)CICC 14014菌株为出发菌株,利用紫外-硫酸二乙酯(UV-DES)进行原生质体复合诱变,结合96孔板高通量筛选方法筛选虫草素高产且性状稳定的菌株。通过96孔板初筛获得54株虫草素产量大于6 g/L的突变株;再经三角瓶复筛,最终筛选出了一株虫草素高产突变菌株UD10-2,在液体表面培养条件下虫草素产量达到11.32 g/L,比发菌株CICC 14014(产量为5.43 g/L)提高了108.47%,经过20次传代后性状稳定。     

不同产地蛹虫草鲜干品核苷类含量测定

运用液相色谱法分别对山东、安徽、云南、湖北四种产地和烘干、冻干、新鲜三种加工后的蛹虫草中腺苷、虫草素、N-6-2羟乙基腺苷进行比较,考察不同地区、不同加工方法的蛹虫草核苷物质含量及种类差别,以期找到蛹虫草的较好来源及其加工方法。结果表明:热水提取法的效果明显比超声提取法好。云南产地蛹虫草中腺苷、虫草素、N-6-2羟乙基腺苷含量最高,分别为0.19,0.21和0.24 mg/g。新鲜蛹虫草超声水提后腺苷、虫草素、N-6-2羟乙基腺苷含量明显要比冻干、烘干含量高。