论文摘要
蛹虫草(Cordyceps militaris)又名北冬虫夏草,是虫草属的模式种,在我国分布广泛。迄今为止,它是国内唯一能够进行大规模人工栽培的虫草菌,同时产虫草素能力也最强。本论文利用正交设计优化了人工蛹虫草中4种主要核苷成分(尿苷、鸟苷、腺苷和虫草素)超声提取条件,并建立高效液相色谱定量分析方法。高效液相色谱法定量分析采用的色谱条件:Amethyst C18-H柱(4.6 mm×250 mm,5μm),甲醇-水(15 : 85),保留时间18 min,流速0.8 ml·min-1,柱温35℃,检测波长260 nm,进样量10μL。最佳超声提取条件为料液比1 : 30,提取溶剂为纯水,25℃下超声45 min。对3个蛹虫草菌株发酵液和菌丝体中主要的4种核苷类成分(鸟苷、尿苷、腺苷、虫草素)的含量分别进行测定,筛选出核苷总产量最高的蛹虫草菌株(高邮);通过正交设计对该菌株的营养条件进行了优化,获得最适培养基配方为:葡萄糖25 g·L-1,麦芽糖15 g·L-1,蛋白胨10 g·L-1,酵母粉10 g·L-1, K2HPO4 1 g·L-1,KH2PO4 1 g·L-1。培养方式的考察结果表明:前期震荡培养结合后期静置培养能显著提高该菌株核苷的总产量,是纯震荡培养的1.8倍。另外静置阶段结合室内散射光照射,能进一步提高核苷产量约30%。以蛹虫草菌株(高邮)为研究对象,考察液体发酵过程中主要核苷类成分(尿苷、鸟苷、腺苷、虫草素)的动态变化。结果表明:不论是在菌丝体中还是在发酵液中,尿苷、鸟苷、腺苷的含量都是随发酵时间延长呈现明显的下降趋势,与虫草素含量随发酵时间延长不断上升相反。在发酵第2天的菌丝体中检测到了4种核苷的存在,尿苷、鸟苷、腺苷的含量呈先上升后下降的趋势,虫草素含量从发酵开始,就呈上升趋势,第8天之后上升趋势尤为明显,直到发酵结束。发酵第2天,在发酵液中检测到4种核苷的存在,其中尿苷、鸟苷含量一直呈现下降趋势,在第10天已经检测不到二者存在。前6天腺苷含量下降非常快, 6天之后,腺苷含量继续下降但趋势变慢,直至培养的第12天在发酵液中检测不到。虫草素一直不断积累,第8天之后含量上升趋势变的非常明显,一直持续到发酵结束。本研究首次发现在蛹虫草液体发酵过程中,一定量的光照可以促进虫草素的产生。首次研究了蛹虫草液体发酵过程中4种核苷的动态变化。这些结果为蛹虫草的工业化生产提供参考,也对虫草素的生物合成机理提供了可能的切入点。