担子菌类食用菌交配型位点结构的研究进展

大多数可栽培的食用菌是属于担子菌的大型真菌,具有复杂的交配型系统,通常涉及到两类交配型基因,即编码同源域转录因子的A交配型基因以及编码脂肽信息素和信息素受体的B交配型基因。对担子菌交配型系统的研究已经有上百年的历史,近年来随着高通量测序技术的发展,很多常见食用菌的基因组获得测序,使得我们对不同类型交配型位点的分子遗传学结构能够进行更加细致的解析。本文在概述了担子菌有性生殖系统和交配型基因分子特点的基础上,对常见食用菌中的香菇、金针菇、灵芝、糙皮侧耳、刺芹侧耳、白灵侧耳、裂褶菌、双孢蘑菇、草菇和虎皮香菇以及模式生物灰盖鬼伞等物种的交配型位点的结构进行了总结和分析。从已有的研究结果来看,常见食用菌的交配型位点的分子遗传学结构存在多样性,不同物种的交配型位点具有不同的结构特点。从物种内不同菌株之间的交配型结构比较来看,交配型基因的位置和数量也具有丰富的多样性。在分子遗传学层面对常见食用菌交配型位点结构的认识将有助于深入阐明交配型基因对子实体发育的调控以及解决食用菌生产实际中的科学问题,但是目前对食用菌交配型位点和基因的研究仍旧存在很多空白,有待于进一步深入和拓展。

栽培基质对杏鲍菇子实体蛋白质营养价值的影响

分析不同配方瓶栽杏鲍菇培养基栽培所产子实体的基本成分和氨基酸组成,采用国际通用的评价方法对其蛋白质营养价值进行评价比较。结果表明：各配方栽培获得的杏鲍菇子实体中必需氨基酸占总氨基酸比例为46.4%~49.5%;单一木屑碳源的基质配方（配方7）栽培的子实体中蛋白质含量及营养指数最高,分别为20.62%和18.5;玉米芯与木屑复合碳源（碳源物质的质量分数为55%）配方（配方4、5）栽培子实体的蛋白质获得最高的氨基酸评分、化学评分及氨基酸比值系数分,分别为95.0,62.5及41.94;氮源物质的质量分数为22%且未添加豆粕及玉米粉配方（配方1）栽培的子实体中蛋白质有较高的必需氨基酸指数和生物价,分别为92.5和89.1;玉米粉或豆粕作为氮源物质能一定程度改善产品蛋白质营养价值。本研究为生产优质、高产的瓶栽杏鲍菇提供了理论依据。

杏鲍菇子实体及其下脚料的营养成分和呈味物质研究

研究以杏鲍菇子实体及其下脚料菇蕾和菇片为对象,分析检测其粗蛋白、纤维、总糖等营养成分及可溶性糖、有机酸、游离氨基酸、5’-核苷酸等呈味物质,并比较杏鲍菇培养料子实体生长前后营养成分与呈味物质的变化。结果显示,子实体采收后杏鲍菇培养料中主要营养物质纤维素、蛋白质及总糖含量均有一定程度降低,但前两者仅分别下降了7%及13%左右;此外,除甘露醇的含量显著上升,培养料中各呈味物质的含量均有一定下降。粗蛋白含量在杏鲍菇菇蕾、子实体、菇片中依次降低,为230.12~108.68mg/g,总糖与之相反,为366.61~565.53 mg/g。除海藻糖、果糖、乙酸及谷氨酸外,菇蕾中各呈味物质的含量均比杏鲍菇子实体中较高。而菇片多数呈味物质含量均低于或者接近于子实体中的含量。杏鲍菇菇片、菇蕾、子实体的等鲜浓度值逐次升高,为19.05~24.10g MSG/100 g。结果显示杏鲍菇下脚料仍具有极高的应用价值。

不同产地商业品种香菇的滋味成分分析及评价

利用氨基酸分析仪和高效液相色谱法,对五个产地三种市售干香菇（花菇、冬菇和金钱菇）滋味成分中的游离氨基酸和5’-核苷酸进行检测分析,并利用滋味活性值TAV和等鲜浓度EUC值对其鲜味进行评价。结果表明,不同产地的同种干香菇和同一产地的不同种干香菇中呈鲜成分含量和呈鲜效果存在明显差异;氨基酸总量结果显示花菇以福建宁德产的较高（7.76±0.05）mg/g,冬菇以河南西峡产的较高（6.22±0.04）mg/g,金钱菇以浙江庆元产的较高（7.38±0.03）mg/g,其中鲜味氨基酸（谷氨酸和天冬氨酸）含量均最高,占氨基酸总量的11.8%~39.9%,以浙江庆元金钱菇含量最高为（2.81±0.02）mg/g;核苷酸含量结果均显示胞苷酸含量最高,未检测到肌苷酸和黄苷酸,其中鲜味5’-核苷酸含量（腺苷酸和鸟苷酸）占总量13.9%~48.9%,以浙江庆元金钱菇鲜味核苷酸含量最高为（6.45±0.21）mg/g;滋味活性值（TAV）值显示所测香菇中鲜味成分鸟苷酸呈味贡献最显著,其次谷氨酸和腺苷酸,甜味成分中丙氨酸呈味贡献最显著,苦味成分呈味贡献均不显著（TAV〈1）;等鲜浓度值（EUC）值显示浙江庆元金钱菇呈鲜效果最明显[EUC=（2.033±0.07）g MSG/100g dry matter],其次河南西峡花菇[EUC=（1.618±0.13）g MSG/100g dry matter]。研究结果为进一步筛选富集风味成分的香菇提供了切实的理论基础。

西藏地区青稞、小麦秸秆栽培平菇配方试验

选用西藏当地丰富的青稞秸秆和小麦秸秆,以不同比例分别添加到培养料中进行平菇栽培试验。结果表明,添加青稞秸秆配方的栽培效果普遍优于添加相同比例的小麦秸秆配方,筛选出最适宜当地条件的高产配方为青稞秸秆45%,棉籽壳44%,麸皮10%,石灰1%。

粉碎程度对杏鲍菇下脚料粗多糖理化性质和巨噬细胞活性的影响

本文以杏鲍菇下脚料为材料,比较了碎块、细粉和超细粉末三种粉碎程度对杏鲍菇粗多糖提取及其理化性质和刺激巨噬细胞活性的影响。结果表明,细粉和超细粉末体积平均粒径分别为83.548μm和17.553μm,其中超细粉末均匀性好。与碎块相比,两种处理都可以显著提高杏鲍菇粗多糖的得率,其得率分别是碎块的3.04倍和4.14倍,粗多糖中多糖和β-葡聚糖含量也明显提高。HPSEC-MALLS-VS-RI联用分析多糖分子量分布结果显示,三种处理所得粗多糖均主要含有3个组分,其中组分1和组分2分子量都在100万道尔顿以上,为高分子量组分,粉碎处理可以使粗多糖中高分子量组分所占比例增加,且粉碎后各组分的分子量大于碎块相应组分的分子量。单糖组成分析结果显示,不同粉碎程度所得多糖的单糖种类相同,但单糖组成摩尔比差异较大,葡萄糖所占摩尔比随粉碎程度增加明显增大。三种粉碎程度所得粗多糖均具有体外刺激巨噬细胞释放NO的活性,但总体上超细粉碎方式所得多糖的活性最高。

高效液相色谱法测定不同产地及品种灵芝三萜类成分的含量

【目的】建立同时测定灵芝子实体中灵芝酸C_2、灵芝酸B、灵芝酸A、灵芝酮三醇、灵芝酸DM、灵芝酸T、灵芝醇B、灵芝酸S、灵芝酸G、灵芝酸F、灵芝酸D、灵芝稀酸B12种三萜成分的高效液相色谱法。【方法】选用Aglient ZORBAX SB-Aq(4.6 mm×250 mm,5μm)色谱柱,以乙腈-醋酸(0.01%)水溶液为流动相进行梯度洗脱,流速1.0 mL/min,分析波长252 nm,柱温30°C,对不同产地及品种的灵芝样品进行测定分析。【结果】同一产地不同品种间三萜类成分含量具有显著差异,不同产地的灵芝样品三萜成分含量也有显著差异,所建方法精密度高,稳定性和重复性好。【结论】所建方法适用于12种三萜成分的同时测定。

刺芹侧耳下脚料多糖的纯化与结构解析

采用超滤分离结合乙醇沉淀的方法,从刺芹侧耳下脚料水提物中纯化获得一多糖组分PEP30。苯酚硫酸法检测其糖含量约为94.2%,HPSEC-MALLS-RI系统分析其重均分子量(Mw)为3.74×106Da,多分散系数为1.03,为窄分布样品。通过红外光谱、单糖组成分析、甲基化GC-MS分析和核磁共振技术对多糖的结构特征进行了研究。结果表明,PEP30为一种β-D-葡聚糖,其主链以β-(1→3)-糖苷键连接,支链以β-(1→6)-糖苷键连接,支链与主链上糖残基的摩尔比为1:3。

鲍姆桑黄孔菌子实体HPLC指纹图谱及抗氧化活性谱效关系

本研究对38个不同批次和菌龄的椴木栽培鲍姆桑黄孔菌Sanghuangporus baumii子实体醇提物进行了高效液相色谱(HPLC)分析,建立了S.baumii醇提物HPLC指纹图谱,提取得到27个共有峰信息(P1–P27);同时,对38个样品醇提取的Trolox等价抗氧化能力(TEAC)进行分析,基于正交偏最小二乘(OPLS)回归建立了抗氧化活性预测模型,潜变量数为3,交互验证所得累积模型预测参数(Q^(2))为0.803,变量累积解释指标(R^(2)X)和(R^(2)Y)分别为0.574和0.954,相关系数平方(R^(2))为0.954,经验证模型可以获得良好的预测效果,可以准确反映谱峰与活性之间相关关系;利用模型变量投影重要性(VIP)指标筛选得到14个共有峰对抗氧化活性具有显著贡献。研究获得的鲍姆桑黄孔菌抗氧化谱效关系模型为桑黄原料活性的预测提供了有效的方法,可辅助指导鲍姆桑黄孔菌活性化合物的分离纯化,也为鲍姆桑黄孔菌栽培子实体的品质控制提供了技术手段。

运用萎锈灵抗性基因构建香菇聚乙二醇介导的遗传转化方法

【背景】萎锈灵抗性基因作为筛选标记在植物和真菌中得到广泛应用。【目的】构建可以使用萎锈灵作为筛选标记的香菇遗传转化技术。【方法】利用溶壁酶消化培养4 d的香菇菌株411-4的菌丝体获得原生质体,加入适量pL-cbx质粒和聚乙二醇溶液,混合物涂布于再生筛选培养基上,培养后挑选菌落进行验证试验。【结果】在原生质体数目>108个和添加4μg质粒DNA的情况下,得到了40个抗性转化子。利用PCR实验和转代实验对转化子进行验证,结果显示38个转化子的抗性可稳定遗传,表明萎锈灵抗性基因整合进入了供试菌株的基因组中。【结论】利用香菇411-4菌株建立了一套运用萎锈灵抗性基因作为分子标记的遗传转化技术体系。

灵芝液态发酵高产胞外多糖菌株筛选及多糖特性分析

对10株灵芝菌株发酵菌丝体生物量、胞内多糖含量、胞外粗多糖得率及其多糖含量和单糖组成特征进行了系统分析。结果表明,随着培养时间的延长,10株菌株的生物量均有不同程度增加,但不同菌株胞内多糖含量和胞外粗多糖得率变化趋势有所不同。在培养至7d时,G0023和G0160菌株胞外粗多糖得率均较高,分别为3.02g/L和3.14g/L,其多糖含量分别达到了84.11%和91.03%,可作为发酵高产胞外多糖的优良菌株。分级醇沉胞外多糖分析结果表明,各菌株胞外液20%乙醇沉淀所得20E组分的得率和多糖含量均高于50%乙醇沉淀所得的50E组分,说明胞外液中主要以大分子量多糖为主。20E主要由葡萄糖组成,含有少量木糖和甘露糖;50E主要由葡萄糖和甘露糖组成,含有少量木糖和半乳糖。胞外液表观粘度随剪切速率变化曲线分析结果显示,各菌株胞外液均呈现剪切变稀非牛顿流体特性,其表观粘度大小与菌株对应20E组分的得率及多糖含量呈正相关。

ARTP诱变猴头菌株的发酵菌丝体多糖理化性质及体外免疫活性

为探讨常压室温等离子体诱变的3株高产多糖猴头菌和出发菌株的多糖组分差异,通过液体发酵获得的菌丝体经水提、分级醇沉获得8个胞内多糖组分,对它们的理化性质、结构特征及体外免疫活性进行了研究。结果表明,3株ARTP诱变菌株414、321、236菌丝体多糖含量较出发菌株有较明显提升;ARTP诱变的猴头菌20%醇沉多糖组分较出发菌株分子量大,所占比例增加;诱变菌株60%醇沉多糖组分的分子量略大于出发菌株,所占比例相近。20%醇沉多糖主要由半乳糖、葡萄糖、甘露糖构成,诱变菌株该多糖组分中葡萄糖和甘露糖的比例较出发菌株均有明显提升,60%醇沉多糖组分单糖组成无明显差异;8个多糖组分均具有体外刺激巨噬细胞释放NO的活性,其中20%醇沉多糖的活性优于60%醇沉多糖,诱变菌株的生物活性优于出发菌株。本研究探讨了ARTP诱变对猴头菌胞内多糖结构及活性的影响,为猴头菌相关产品的开发提供了优质资源。

灵芝提取物β-1,3-葡聚糖含量测定及多糖成分分析

采用酶法试剂盒检测法和苯胺蓝荧光检测法对不同结构多糖中β-葡聚糖含量进行测定,结果表明,两种方法对高纯度β-1,3/1,6-葡聚糖的含量检测均较为准确,但含有葡萄糖的杂多糖和多分支连接的β-葡聚糖均会对酶法试剂盒检测产生干扰,苯胺蓝荧光法检测β-1,3-葡聚糖专一性较好。通过比较不同灵芝提取物中β-1,3-葡聚糖的含量和得率可知,热水提取物和KOH提取物中β-1,3-葡聚糖的含量较高,分别为20.52%和45.86%,β-1,3-葡聚糖得率分别为0.27%和1.27%,占β-1,3-葡聚糖总提取得率的88%。HPSEC分析结果显示不同提取物中多糖的分子量分布不同,热水提取物中主要包含2个组分,分子量分别为2.835×10~6Da和9.587×10~4Da,KOH提取物中主要包含分子量分布在1×10~5–1×10~6Da范围内的3个组分。各提取物中多糖的单糖组成均以葡萄糖为主,水提多糖中含有少量半乳糖,酸碱提取多糖中含有少量木糖和甘露糖。本研究结果显示,分步提取中沸水和KOH碱溶液提取β-1,3-葡聚糖效率较高。

不同基质栽培的猴头菌子实体多糖理化性质和体外免疫活性

【背景】猴头菌多糖是猴头菌(Hericium erinaceus)中主要的活性成分,具有提高免疫力、抗肿瘤、降血糖、抗突变、抗衰老等多种功效。目前对于猴头菌多糖的研究主要集中在结构分析上,有关不同基质栽培对于猴头菌子实体多糖理化性质的影响鲜见报道。【目的】研究不同基质栽培的猴头菌子实体多糖的理化性质和体外免疫活性,筛选出高产优质猴头菌的栽培配方。【方法】采用7种不同配方的基质经工厂化栽培获得不同的猴头菌子实体,对其子实体产量和粗多糖含量进行统计和分析测定,并对7种不同基质栽培获得的猴头菌子实体多糖的分子量分布及单糖组成等理化特征进行分析,比较其对刺激RAW264.7巨噬细胞株释放NO的差异。【结果】综合各项指标表明,配方2 (木屑30%,玉米芯40%,棉籽壳15%,玉米粉2%,麸皮6%,米糠5%,石膏1%,石灰1%)和配方7 (玉米芯39%,棉籽壳10%,麸皮10%,米糠30%,大豆皮5%,甜菜渣4%,碳酸钙2%)栽培获得的猴头菌子实体具有较高的多糖含量和活性。【结论】所选配方适合作为栽培猴头菌深加工原料的培养基质。

香菇菌丝后熟转色的转录组分析

香菇是世界第二大栽培食用菌,其菌丝后熟转色是其特有的栽培过程,并对其产量和品质至关重要。为了进一步了解香菇后熟转色形成的机制,本研究利用Illumina二代高通量测序平台,对初始未转色菌丝(LE118)、光照下转色菌丝(LE313C)、黑暗下未转色菌丝(LE313W)进行转录组测序,以香菇单核体W1-26基因组为参考基因组进行转录组有参分析,共鉴定出2215个差异表达基因,LE313C比LE118、LE313C比LE313W、LE313W比LE118中分别有1216、1507、1054个基因差异表达。GO富集分析表明,差异表达基因显著富集碳水化合物代谢过程、氧化还原酶活性、水解酶活性、过氧化物酶活性等。KEGG分析发现芳香族化合物的降解在LE313C比LE313W中被显著富集。在LE313C比LE118即香菇菌丝后熟转色发育过程中,筛选出关键差异表达基因包括糖苷酶、疏水蛋白、P450、漆酶、谷氨酸脱氢酶等,表明这些差异基因在香菇菌丝的后熟转色中可能行使重要的生物功能。本研究为进一步研究香菇菌丝后熟及转色形成的机理提供了重要依据。

猴头菌UDP-葡萄糖-4-差向异构酶基因克隆表达及酶学性质

通过实验室前期对诱变菌株猴头菌321的多组学分析结果,获得了一个多糖合成过程中起关键作用的UDP-葡萄糖-4-差向异构酶基因(UDP-glucose-4-epimerase,UGE),并在大肠杆菌E. coli BL21(DE3)中进行了异源表达。通过筛选最优的目的蛋白诱导表达条件后,通过镍柱亲和层析纯化后获得高纯度目的蛋白,并对目的蛋白进行了酶学性质的研究,明确了其生物学性质和动力学参数,为其开发利用提供理论参考。