高产虫草素的蛹虫草新品种选育

虫草素(3'-脱氧腺苷)具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒、增强免疫力等多种生物活性功能,是蛹虫草(Cordyceps militaris)的核心生物活性物质.目前,蛹虫草中虫草素含量还偏低,且蛹虫草菌株易退化,急需选育高产优质的蛹虫草新菌株.作者以高产虫草素的蛹虫草CM17菌株和高产子实体的蛹虫草ZGCM菌株为亲本,从ZGCM...     

核糖核酸还原酶基因对虫草素的转录调控作用

检测和分析核糖核酸还原酶大亚基（RNR-LC）基因、小亚基（RNR-M2）基因在不同蛹虫草菌株中mRNA的相对表达量与虫草素含量的变化关系,探究核糖核酸还原酶在虫草素合成途径中的转录调控作用。检测不同蛹虫草菌株虫草素含量,采用荧光PCR技术对蛹虫草RNR-LC基因、RNR-M2基因表达的mRNA进行定量分析,并应用双内参基因对试验数据进行校正。以虫草素含量最低的野生蛹虫草组为对照,米基虫草组RNR-LC、RNR-M2基因的mRNA表达量分别是野生蛹虫草组的1.28倍和1.47倍,蚕蛹虫草组分别是其2.35倍和3.84倍。与对照组相比,RNR-M2 mRNA表达随虫草素的增加总体呈现升高的变化规律。两种基因在不同蛹虫草菌株中的相对表达量存在显著性差异（p<0.05）。RNR-M2基因在高虫草素菌株中存在明显的表达优势,而RNR-LC基因表达量与虫草素含量无明显变化关系,二者不存在协同调控作用。推测RNR-M2基因在虫草素合成途径中起着重要的正向调控作用。     

蓝光对蛹虫草多糖含量的影响

蛹虫草菌种在两种不同的液体培养基(其中一种添加奶粉)中经摇发酵培养后,再在静置培养过程中以蓝光照射蛹虫草菌丝体,研究蓝光照射对其产生胞内和胞外多糖含量的影响。结果表明,在不含有奶粉的液体培养基表面生长蛹虫草菌丝体,其胞外多糖和胞内多糖含量受蓝光照射的影响而降低;而在培养基中加入奶粉以后,蓝光照射时也可降低胞内多糖的相对含量,但使蛹虫草胞外多糖含量稍有增加。     

蛹虫草航天搭载对活性成分含量的影响

目的:明确蛹虫草航天搭载后活性成分含量的变化.方法:以航天搭载蛹虫草及其原始菌株为材料,用高效液相色谱法测定虫草素和腺苷,高碘酸钠比色法测定虫草酸,苯酚-硫酸法测定虫草多糖.结果:航天搭载蛹虫草的虫草素含量较原始菌株提高2.5倍,腺苷含量提高2倍,活性成分总量提高26.2%.结论:航天搭载可大幅度提高蛹虫草的活性成分含量.     

蛹虫草虫草素合成代谢网络及其关键节点的研究进展

虫草素（Cordycepin）是虫草属（Cordyceps）真菌产生的核心高附加值次级代谢产物之一。与其他工业菌种相比,蛹虫草在腺苷结构类似物（如虫草素）合成方面有天然的代谢通量优势。近年,随着组学分析技术和蛹虫草基因编辑技术的发展,蛹虫草虫草素合成代谢网络,尤其是关键的底物合成途径得到了完整的解析。因此,该综述对目前已知的蛹虫草虫草素合成代谢网络进行了模块化梳理,将其划分为中心碳代谢途径、单磷酸肌苷（Inosinate,IMP）途径和虫草素底物合成途径,并分析了前体物质组成和多个分散途径、关键节点对虫草素合成的影响,系统阐述了IMP物质的合成与流向,佐证了IMP的合成与代谢是虫草素合成的关键节点,为未来通过代谢工程与合成生物学策略优化蛹虫草虫草素代谢网络、构建稳定高产虫草素的蛹虫草菌株提供相对详实的背景参考。     

蛹虫草液体菌种通气发酵培养及其营养成分分析

利用液体通气发酵培养蛹虫草菌种,分析培养所得不同蛹虫草的有效成分.以体积分数2%的接种量,在pH 7.0、20℃下培养96 h即可达到最佳发酵效果;菌种冷藏时间对发酵效果无显著影响;培养基料量占培养容器体积的1/5,添加5%的营养素为最经济是培养基料配方.利用缫丝后的干蚕蛹成功培养出蛹虫草.对不同培养基(大米、鲜蚕蛹、干蚕蛹)培养的蛹虫草营养成分进行了比较研究:干蛹虫草中虫草素的含量和超氧化物歧化酶(SOD)的酶比活力最高;腺苷的含量以鲜蛹虫草最高;大米虫草多糖含量最高,菌丝体中虫草酸含量最高;4个虫草样品中矿物质元素含量都较丰富,而镉、铅、砷重金属元素含量较低,汞元素未检测到.     

高效液相色谱法测定3 种蛹虫草中虫草素及比较分析

对3 种蛹虫草中虫草素含量进行高效液相色谱法测定并比较,以查看不同地区来源的蛹虫草中虫草素含量
的区别,为选育高含量虫草素蛹虫草菌种及改变其培养条件指明方向。首先采用正交试验研究虫草素的提取条件,
获得最适提取工艺,即料液比1∶80、提取时间5 h、提取温度70 ℃,在此条件下虫草素的得率达0.604%（以湖北地区
的蛹虫草作为原料）。然后在此条件下分别对湖北地区（A）、云南地区（B）和本实验室培养（C）的蛹虫草中提
取虫草素并进行测定,结果表明：样品C的虫草素含量远高于A（6.041 mg/g）和B（7.606 mg/g）,为26.071 mg/g。
结果显示,不同产地的蛹虫草中虫草素含量有一定区别,这可能与培养蛹虫草所用的菌种和培养条件差异有关。本
研究筛选出来的菌种以及获得的培养方法,对后续研究补硒栽培对蛹虫草中的活性成分虫草素含量的影响提供了技
术基础。     

野生虫草无性型分离株分子鉴定及遗传多样性的研究

虫草具有较高的食用与药用价值,本文以19株野生虫草分离株为研究材料,利用ITS引物进行PCR扩增、测序,并从Genbank上下载虫草属相关序列,构建系统发育树,并对19株虫草无性型分离物进行ERIC-PCR扩增,同时还检测了上述无性分离物发酵液中虫草素的含量。系统发育分析表明在分子水平上19株虫草的无性型分离菌株,都为蛹虫草(Cordyceps militaris)。与高雄山虫草(C.takaomontana)、蝉花(C.cicadae)、古尼虫草(C.gunnii)以及冬虫夏草(C.sinensis)平均遗传距离分别为0.1269、0.1228、0.2251和0.2354,在遗传距离上,与高雄山虫草和蝉花较近,与冬虫夏草较远。ERIC-PCR相似系数在0.8水平上,可以将19个蛹虫草菌株分为3组,相似系数在0.9水平上19株蛹虫草菌种可以分为8组。对蛹虫草发酵液中虫草素含量检测发现,所有蛹虫草无性型分离物发酵液都含有虫草素,最高的可达到126.33 mg/L,为现有的蛹虫草生产菌株JD的119倍。     

不同谷物培养基质对蛹虫草有效成分的影响

以蛹虫草菌种为材料,高粱、糜子、油莎豆3 种谷物为培养基质,测定谷物蛹虫草菌丝共生体和蛹虫草子实体的主要活性成分,研究不同培养基质对蛹虫草有效成分含量的影响。结果表明,油莎豆培养的蛹虫草菌丝共生体产纤溶酶酶活最高,为312.26 U/g;油莎豆培养的蛹虫草子实体产虫草素含量最高,为7.34 mg/g。高粱培养的蛹虫草子实体麦角甾醇含量最高,为6.10 mg/g;糜子蛹虫草菌丝共生体粗多糖含量最高,为72.5 mg/g。高粱适合作为培养高产麦角甾醇的蛹虫草子实体的培养基质,糜子适合作为培养高产粗多糖的菌丝共生体的培养基质,油莎豆适合作为培养高产虫草素的蛹虫草子实体和高产纤溶酶的菌丝共生体的培养基质。     

蛹虫草液态发酵过程中有效成分的动态积累变化

通过对蛹虫草4号菌株进行摇瓶液态发酵培养,考察了蛹虫草发酵过程中发酵液及菌丝体生物量、虫草多糖、虫草酸及虫草素含量的动态积累变化情况。结果表明:70%以上的虫草多糖、虫草酸、虫草素分布在发酵液中。蛹虫草菌在第10天生物转化量达到最大值20.44 mg/mL,虫草酸、虫草多糖、虫草素含量分别在第11、13、14天达到最大值,综合考虑3种产物的最佳发酵周期,将蛹虫草发酵时间定为12 d。10 L发酵罐深层培养试验的结果表明,生物量达24.5 mg/mL,比摇瓶培养提高19.86%,而虫草酸、虫草多糖、虫草素含量分别为7.43、2.82、90.73μg/mL,比摇瓶培养分别提高8.3%、13.7%和15.6%。     

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。     

蛹虫草营养保健醋的研制

本实验以采收蛹虫草后的培养基残料为原料,经浸提、发酵生产虫草保健醋的工艺过程,并对产品的营养成分进行了测定和分析。结果表明,与传统的醋酸发酵工艺相比,该工艺更适合虫草废料的理化特性,且省却了酒精发酵阶段,发酵周期缩短到了25d;所得产品不仅具有发酵醋的醇厚风味,且含有多种氨基酸和蛹虫草独特的营养及活性成分,如虫草酸、虫草素等。该产品营养丰富、味道醇和、酸甜适口,极具开发利用价值。     

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...     

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。     

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。     

北虫草发酵过程中营养成分及代谢物变化研究

研究了北虫草摇瓶发酵过程中培养基营养成分及其代谢物质变化情况,测定了培养基的pH、总糖、还原糖和可溶性蛋白及游离氨基酸等成分含量,探明了北虫草菌体生长、多糖及虫草素生成规律。结果显示:随发酵时间的延长,发酵液的pH、可溶性固形物、总糖和还原糖含量均总体呈下降趋势;游离氨基酸含量呈先变化迟缓而后上升趋势;北虫草菌丝体及虫草素产量随时间延长先增加后下降;粗多糖含量总体略呈下降趋势。     

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）%。     

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。