高产蛹虫草诱变菌株发酵条件优化及放大

考察高产蛹虫草诱变菌株放大发酵条件,为产业化奠定实验基础。以蛹虫草菌丝体干重、多糖、腺苷和虫草酸质量浓度为指标,采用单因素试验的方法优化5 L发酵罐发酵条件:搅拌转速、发酵培养基初始pH值和接种量,并在此条件下重复4次实验,以考察发酵条件的稳定性;进一步考察15 L和100 L发酵罐发酵条件。5 L发酵罐发酵条件为:转速250 r/min、起始pH值7、接种体积分数6%,发酵温度26℃,通气量250 L/h,菌丝体干重、多糖、腺苷和虫草酸质量浓度分别达到23.29 g/L、0.94 g/L、162.84 mg/L和2.06 g/L,4次重复实验发酵条件稳定(P0.01)。15 L发酵罐的最佳发酵时间为72 h,菌丝体干重、多糖、腺苷和虫草酸质量浓度分别达到30.84g/L、1.10 g/L、233.22 mg/L和1.89 g/L;100 L发酵罐的最佳发酵时间为47 h,菌丝体干重、多糖、腺苷和虫草酸质量浓度分别达到32.05 g/L、1.33 g/L、187.20 mg/L和3.51 g/L。5 L发酵罐发酵条件稳定,以菌丝体干重、多糖、腺苷和虫草酸质量浓度为综合考察指标,分别绘制了高产蛹虫草诱变菌株15 L、100 L发酵罐发酵生长曲线,为生产提供了数据依据。     

类胡萝卜素对蛹虫草子实体形成的影响

类胡萝卜素对蛹虫草子实体形成有很大影响.为了探讨类胡萝卜素与蛹虫草子实体形成的关系,选取三种典型菌落形态的蛹虫草菌株,研究其在光照黑暗交替条件下不同菌落形态和类胡萝卜紊含量对子实体形成的影响.采用酸热法和吸收光谱法提取测定类胡萝卜素含量.结果表明三类蛹虫草在沙氏平板上均有可形成子实体的菌株,说明形态与子实体形成无直接关系.类胡萝卜素含量在3000μg/g以下的菌株在沙氏培养基上无子实体形成,3000～3500μg/g有子实体形成平均为2个/cm2,3500～6500μg/g菌株子实体形成能力较强平均为7个/cm2,含量在6500μg/g以上菌株形成子实体平均在5个/cm2,全黑暗培养菌株未检测到类胡萝卜素,也无子实体形成.     

蛹虫草Cordyceps militaris JN168菌株的诱变育种及液态发酵产虫草素

利用离子束、亚硝基胍及离子束-亚硝基胍诱变法处理蛹虫草Cordyceps militaris JN168,初步获得了几株较高产虫草素的菌株。通过进一步筛选得到复合诱变菌2,并对该菌的液态发酵培养基组分进行了优化。实验结果表明:蛹虫草液态发酵产虫草素的最佳培养基组分为(g/L),葡萄糖40,酵母浸粉25,Mg SO4·7H2O 0.6,K2HPO4·3H2O 0.6,KH2PO40.6。优化后虫草素产量提高了5倍,最高达1 045.65 mg/L。     

原生质体紫外诱变选育蛹虫草新菌种的研究

对蛹虫草原生质体进行了紫外诱变处理 ,从中筛选出 41 0 2 2 #和 41 0 2 8#两株诱变株 ,其子实体产量分别达到 4 1和 4 3g(干重 /罐头瓶 ) ,虫草多糖含量达到 7 3 %和 6 9% ,都明显高于原始菌株。经过 1 0代PDA斜面继代培养及其 3 0 0罐头瓶大米培养基栽培试验 ,所得诱变株为比原始菌株更优秀的稳定高产、高多糖含量的蛹虫草生产菌株。     

类胡萝卜素对蛹虫草子实体形成的影响

类胡萝卜素对蛹虫草子实体形成有很大影响。为了探讨类胡萝卜素与蛹虫草子实体形成的关系,选取三种典型菌落形态的蛹虫草菌株,研究其在光照黑暗交替条件下不同菌落形态和类胡萝卜素含量对子实体形成的影响。采用酸热法和吸收光谱法提取测定类胡萝卜素含量。结果表明三类蛹虫草在沙氏平板上均有可形成子实体的菌株,说明形态与子实体形成无直接关系。类胡萝卜素含量在3000μg/g以下的菌株在沙氏培养基上无子实体形成,3000~3500μg/g有子实体形成平均为2个/cm2,3500~6500μg/g菌株子实体形成能力较强平均为7个/cm2,含量在6500μg/g以上菌株形成子实体平均在5个/cm2,全黑暗培养菌株未检测到类胡萝卜素,也无子实体形成。      

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.     

离子束注入选育富锗蛹虫草菌株

蛹虫草具有抗衰老、抗癌抑癌等功效,而有机锗具有抗病毒、抗炎、抗癌等药用功效.为了提高蛹虫草对培养基中GeO2的富集能力,采用离子束注入蛹虫草,选育出富锗能力强的10号菌株,在不同氧化锗浓度下,其生物量比原始菌株高,总体来说,低浓度锗促进生长,高浓度锗有一定抑制作用;锗浓度为200mg/L时,茵丝体内的锗含量达1201.063ug/g,比诱变前增加61.25%;此时锗的富集率达5.298%,比诱变前增加44.56%;确定培养基内添加GeO2浓度为200~300mg/L.     

离子束注入选育富锗蛹虫草菌株

蛹虫草具有抗衰老、抗癌抑癌等功效,而有机锗具有抗病毒、抗炎、抗癌等药用功效。为了提高蛹虫草对培养基中GeO2的富集能力,采用离子束注入蛹虫草,选育出富锗能力强的10号菌株,在不同氧化锗浓度下,其生物量比原始菌株高,总体来说,低浓度锗促进生长,高浓度锗有一定抑制作用;锗浓度为200mg/L时,菌丝体内的锗含量达1201.063μg/g,比诱变前增加61.25%;此时锗的富集率达5.298%,比诱变前增加44.56%;确定培养基内添加GeO2浓度为200～300mg/L。      

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。     

氯化锂诱变蛹虫草菌株液体发酵富集微量元素锌

为更好地开发蛹虫草资源,以蛹虫草为富锌载体,进行发酵富锌培养条件优化,选择最佳质量分数的Li Cl诱变蛹虫草,通过火焰原子吸收法检测诱变前后菌丝体中锌元素的含量。结果表明:蛹虫草富锌的最优碳源为蔗糖,质量分数为3%,最优氮源为蛋白胨,质量分数为3%,最佳培养时间为6 d,最佳接种量为5%,最佳装液量为100 m L/250 m L,培养基中添加的最佳Zn SO4质量浓度为100μg/m L,此时,富锌率为18.54%。Li Cl的最佳诱变条件为:Li Cl质量分数0.15%。选育出富锌较高菌株5株,最高富锌率达24.68%,比出发菌株提高了近42%,具有广阔的应用前景。     

蛹虫草及其培养基中主要核苷类成分的分析比较

采用高效液相色谱法测定虫草中的核苷类成分,优化后的色谱条件为YMC-Polyamine 柱(250mm × 4.6mm,5μm);采用梯度洗脱,流动相：乙腈- 水(V/V)：0～15min 为90:10,15～20min 为86.5:13.5,20～30min 为75:25,30～35min 为70:30;流速：1mL/min;柱温：30℃;检测波长：259nm;进样量：10μL。结果表明：胸腺嘧啶、虫草素、尿嘧啶、腺苷、腺嘌呤、尿苷、鸟嘌呤、次黄嘌呤均能得到较好分离,该方法稳定性好、精密度高、重现性好,适用于虫草中的核苷类成分的分析。经分析发现,蛹虫草子实体核苷类物质组成大致相似,但含量差异非常显著,同时发现蛹虫草培养基残基及固体发酵产物中虫草素含量较高,其他核苷类成分很少,因此认定蛹虫草培养基残基及固体发酵产物是非常优良的分离纯化虫草素的原料。     

不同固态培养基对蛹虫草子实体品质的影响

通过测定不同固态培养基培养蛹虫草子实体的生长情况,虫草素、虫草酸、虫草多糖含量,1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基清除率及2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）自由基清除能力,研究不固态培养基对蛹虫草子实体品质的影响。结果表明,不同固体培养基培养蛹虫草子实体的活性物质与抗氧化活性差异显著（P＜0.05）,其中小米+麦麸培养基培养蛹虫草子实体的生长情况较佳,出芽时间最快,为12 d,子实体最长,为（6.50±0.15） cm,鲜质量最重,为（8.58±0.07） g,其虫草素和虫草酸含量最高,分别为（6.53±0.06） mg/g和（7.66±0.21） mg/g;薏仁米培养基培养蛹虫草子实体虫草多糖含量最高,为（59.07±1.89） mg/g,薏仁米＋麦麸培养基抗氧化活性最强,DPPH自由基清除率和ABTS自由基清除率分别为（66.84±0.77）%、（68.28±0.26）%。     

蛹虫草退化梯度的建立及退化过程中相关分子机制的变化

该研究以实验室人工栽培模拟工业生产工艺，对蛹虫草菌株ZGCM进行重复传代培养，人为建立了1至7代的菌种退化梯度株系，以探究蛹虫草退化过程中的形态变化规律及其内在分子机制的变化。实验结果表明，ZGCM菌株自第2代开始退化，至第6代基本不产生子实体。培养基残糖含量随退化梯度菌种代际数目的上升而呈下降趋势，第5代与第1代相比下降了62.40%。培养基残余蛋白质含量在第2代下降后出现回升，提示蛹虫草菌株随着传代次数的上升，吸收外界氮源的能力持续下降。以qRT-PCR法测定过往报道中发现的14个转录水平变化趋势与蛹虫草退化代际数目呈线性相关的基因，结果表明仅有CCM_04090基因的表达量呈上升趋势，第5代与第1代相比提高了39.60%，与过往报道一致。其他基因均无显著变化。以HPLC法测定静置液体发酵液中的虫草素含量，发现其随着传代次数的上升而下降。静置发酵30 d时，第5代与第1代相比虫草素产量下降了74.56%。结果表明蛹虫草菌株退化会对子实体产量和虫草素含量等两大产品品质核心因素造成负面影响。     

高产虫草酸蛹虫草菌株的分离鉴定及培养条件优化

该研究以蛹虫草子实体为研究对象,采用组织分离法从中分离纯化高产虫草酸的蛹虫草菌株,通过分子生物学技术对其进行鉴定,并以虫草酸含量为响应值,利用单因素试验和响应面法对其培养条件进行优化。结果表明,分离得到一株高产虫草酸的菌株YCC-1,并被鉴定为蛹草拟青霉（Paecilomyces militaris）,菌株YCC-1产虫草酸的最佳培养条件为接种量7.8%、初始pH值6.0、培养温度25 ℃、转速140 r/min。在此最优条件下,虫草酸含量为132.65 mg/g,较优化前提高22.86%,为蛹虫草菌株液体发酵培养生产虫草酸提供试验依据。     

固体发酵降低大米血糖指数的蛹虫草菌株筛选

为缩短生产周期,降低成本,获得血糖指数（glycemic Index,GI）较低且活性物质含量高的蛹虫草发酵菌质。以菌丝生长速度、菌质预估血糖指数（expected glycemic index,eGI）、多糖及虫草素含量为指标,筛选固体发酵大米的蛹虫草优势菌株。结果表明,利用沈农大虫草、皖西虫草、云虫草和全虫草4个菌株对大米进行固体发酵后,快速消化淀粉（rapidly digestible starch,RDS）含量均有所减少,慢速消化淀粉（slowly digestible starch,SDS）和抗性淀粉（resistant starch,RS）含量增加,体外消化动力学数据表明发酵菌质的eGI值较未发酵前大米基质显著降低（P<0.05）。综合上述4个指标确定全虫草为固体发酵大米的最佳菌株,经过25 d发酵,发酵菌质的eGI值从发酵前80.33下降为65.63,达到中GI值水平,多糖含量为5.29%,虫草素含量为5185.98 mg/kg,其两种物质的含量均已高于子实体中的水平。因此,大米发酵菌质可替代子实体用于营养和功能食品开发,并为蛹虫草低GI产品的开发提供原料。     

人工培养蛹虫草C19提取液的体外抗氧化活性研究

探讨人工培养的蛹虫草C19的生物学活性,采用化学比色法分别测定蛹虫草提取物的抗氧化活性.实验结果表明,蛹虫草C19提取液具有很强还原能力.提取液为0.12%时,对DPPH的清除率达到(49.7±1.83)%,对MDA生成的抑制率为(88.67±2.59)%;提取液为0.6%时,对O2-·的清除率为(83.22±3.07...     

不同复合碳源对蛹虫草生长的影响

蛹虫草子实体可药食两用,具有广阔的研究前景.该文主要研究了不同复合碳源对蛹虫草子实体培养过程的影响.研究发现,蛹虫草在以小麦为复合碳源的培养基中长势最好,所得子实体中虫草多糖的含量也最高.     

蛹虫草子实体中抗氧化活性化合物的分离纯化

以1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除活性为指导对蛹虫草子实体中的抗氧化活性化合物进行了分离纯化。对蛹虫草子实体经甲醇浸提后获得的甲醇提取物,再进行硅胶柱色谱分离得到一个具有较强抗氧化活性的组分CM9,组分CM9利用反相高效液相色谱法进行活性指导下的分离得到抗氧化活性化合物CM9-1。该化合物采用薄层色谱和高效液相色谱法进行纯度检测发现此为纯品化合物,液相色谱-质谱分析结果表明该化合物相对分子质量为430,分子式为C22H22O9。该物质在质量浓度为1.0 mg/m L时对0.4 mg/m L的DPPH自由基试剂的清除率为(73.67±0.29)%。     

蛹虫草子实体中新型类胡萝卜素的提取工艺优化

蛹虫草作为一种新食品原料,富含水溶性的新型类胡萝卜素。以蛹虫草子实体为原料,筛选一种安全的提取溶剂和无环境污染的细胞破碎方法,以获得类胡萝卜素的最适提取工艺参数。以类胡萝卜素得率为指标,采用7种溶剂分别提取类胡萝卜素,最终确定乙醇溶液为最适提取溶剂。分别采用超声波破碎法和酸热法提取类胡萝卜素,结果表明超声波破碎法较酸热法更有利于类胡萝卜素的提取。在单因素试验基础上,选取乙醇浓度、提取时间、提取温度为自变量,采用Box-Behnken试验设计建立回归模型,获得了类胡萝卜素的最适提取工艺参数为乙醇体积分数73.4%,提取时间30.4 min,提取温度54.4℃。在此条件下,类胡萝卜素得率的预测值为2969.23μg/g,验证试验的试验值为3017.31μg/g,预测值和试验值差异不显著,回归模型拟合程度良好。