1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
灵芝ganoderma lucidum 是一种大型药用真菌,属于担子菌岗多孔菌科灵芝属真菌,包括赤芝g. lucidum( levss. exfr. ) . 和紫芝g. sinense. 的干燥子实体。始载于《神农本草经》,历代医书将其列为上品,具有补中益气、滋阴强壮、扶正固本、延年益寿等功效。灵芝是《中国药典》收录的一种中药材,是食药兼用的一种真菌,灵芝中的多糖、三萜、核苷、生物碱、氨基酸多肽、微量元素等成分是其药效物质基础,其中三萜和多糖是灵芝最主要的两大活性成分。现代药理研究表明,灵芝三萜类化合物具有保肝、抗肿瘤、抗hiv-1 及hiv-1蛋白酶活性、抗组织胺释放、抑制血管紧张素、抗氧化等作用。
20 世纪80 年代,国内外研究者开始深入研究灵芝化学成分,并取得一定的成效,迄今为止,已成功分离出200 多种化合物,并进行了分子结构鉴定。但是,这些工作都是在实验室进行的,得到的化合物量非常少,只能开展色谱分析、分子结构鉴定和体外细胞水平的药理活性筛选等研究工作,而难以开展药理学、药效学和毒理学的深入研究,极大影响灵芝三萜的继续开发和利用。
由于传统栽培灵芝生长期长,受环境影响大,产量和品质不稳定,极大地限制了灵芝生物活性物质的开发应用。因此,近年来针对发酵培养获得灵芝三萜的研究越来越多。研究表明,环境因子、培养基成分、发酵条件、外源添加物对灵芝三萜含量均有很大影响。李娜通过单因素实验分析了不同碳源、氮源、无机盐和生长因子对灵芝三萜含量的影响,结果发现最适碳源是蔗糖,最适氮源是黄豆饼粉,最适无机盐是硫酸亚铁,最适ph是6.0。通过正交实验发现,碳源对灵芝三萜合成的影响大于氮源、无机盐和生长因子等因素,因子之间存在不能忽略的交互作用。此外,初始糖浓度、天然培养基、半合成培养基等因素对灵芝三萜的含量也影响科研工作者比较了不同接种密度、初始ph、供氧量和补料发酵策略对发酵产灵芝三萜的影响。zhang和tang研究发现光照波长和强度对灵芝发酵过程存在显著影响,进而提出了三阶段光照发酵法。zhu等对五种真菌提取其全激发子、多糖蛋白激发子和多糖激发子,发现尖孢镰刀菌、黑曲霉、酿酒酵母的三种激发子均能抑制灵芝菌丝生长,而从黑孢块菌中获得的蛋白激发子能明显促进灵芝三萜和灵芝多糖含量的提高。此外,小分子化合物即苯巴比妥和咪康唑以及cu2 和 ca2 可以显著地提高灵芝菌丝体中灵芝三萜的含量。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标
探讨mn2 对灵芝菌丝体液体发酵产生灵芝三萜的影响,研究是否能通过对mn2 的控制实现对灵芝三萜产量的提高。
研究内容
(1)跟踪灵芝菌丝体液体发酵中菌丝产量随mn2 不同浓度处理的变化。
(2)跟踪灵芝菌丝体液体发酵中灵芝三萜产量随mn2 不同浓度处理的变化。
3. 研究的方法与方案
研究方法
1液体培养方法
(1)液体种子摇瓶培养
4. 研究创新点
灵芝三萜生物合成途径研究的最终目的是提高三萜产量。可利用一些诱导物和环境信号来提高生物合成途径中的限速步骤相关酶的表达量和活性,也可利用一些抑制剂来降低分支途径关键酶的表达量和活性,以提高三萜化合物的生物合成水平。此外,灵芝三萜的合成外部条件影响也较多。Mn2 对菌丝形态和生长代谢状况和灵芝三萜含量的影响尚不明确,针对Mn2 发酵培养获得控制灵芝三萜含量极大影响灵芝三萜的继续开发和利用。
5. 研究计划与进展
研究计划及预期进展
2014.1-2014.2:收集资料并确定实验流程
2014.3-2014.4:灵芝菌丝体发酵培养和mn2 处理
