蛹虫草Cordyceps militaris JN168产虫草素液态发酵条件的优化

利用单因素筛选和响应面法对蛹虫草Cordyceps militaris JN168产虫草素的液态发酵培养基进行优化,以确定蛹虫草产虫草素的最佳发酵培养基配方。结果表明,蛹虫草产虫草素的最佳碳源为葡萄糖,最适质量浓度为40 g/L;最佳氮源为牛肉膏,最适质量浓度15 g/L;加入的无机盐及其添加量分别为MgSO40.76 g/L,K2HPO40.63 g/L,CaCl20.66 g/L,Na2HPO40.67 g/L。优化后发酵液中虫草素质量浓度达到633.47 mg/L,是优化前的6倍。

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。

蛹虫草(Cordyceps militaris)菌丝体液体培养基的优化和发酵条件的研究

采用二次回归通用旋转组合设计方法，对蛹虫草菌丝体液体发酵培养基的最佳组合进行了研究，建立了培养基的反应模型，并用实验数据验证了数学模型，对培养基最佳优化组合的各种因子、影响产量的反应规律及交互作用进行了探讨，并在此基础上进行了蛹虫草菌丝体液体发酵条件的研究。结果表明，蛹虫草菌丝体液体发酵的最适条件为：接种量６％（ｖ／ｖ），发酵初始ｐＨ７．０，培养基装量１００ｍｌ／５００ｍｌ三角瓶，发酵温度２４℃～２８℃，发酵周期９６ｈ。

蛹虫草(Cordyceps militaris)对药物引起免疫抑制的拮抗作用

实验研究蛹虫草对环磷酰胺造成的小鼠免疫抑制的作用。实验选用天然冬虫夏草为阳性对照。给药方式为每天灌胃 0 .2 g生药水煎剂 ,7d后测定其生物学活性。实验结果表明 :小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬率由对照组的 13.97%提高到 2 2 .16 %;骨髓细胞的微核数目由对照组的 16 .6×10 -3 降低到 12 .3× 10 -3 ;外周血白细胞由对照组的 70 %提高到 83%。结果证实 :蛹虫草具有明显的拮抗由环磷酰胺造成的免疫抑制的作用 ,与冬虫夏草比较有相似的生物学活性 ,某些作用明显高于冬虫夏草 ,为蛹虫草的医学应用提供了一定的理论依据。

Cu^(2+)、Zn^(2+)胁迫对蛹虫草(Cordyceps militaris)抗氧化酶活性及脂氧化水平的影响

研究了Cu2+、Zn2+对蛹虫草菌丝体抗氧化酶活性及脂氧化水平的影响。结果表明:高浓度的Cu2+抑制菌丝体的生长和细胞内抗氧化酶的活性;高浓度的Zn2+对菌丝体的生长也有抑制作用但抗氧化酶的活性变化不大。脂氧化水平随细胞内过氧化状态的变化而变化。蛹虫草菌丝体对Cu2+、Zn2+有较高的耐受度。

蛹虫草(Cordycepsmilitaris)无性型的多型现象

在萨氏琼脂和PDA上，蛹虫草Cordycepsmilitaris（Vuill）Fr.无性型，蛹草拟青霉Paecilomycesmilitaris(Kob）Br.＆Sm．的一些单孢子株可自发产生突变，基于多型现象及其它形态特征可分三种类型：（1）具野生型菌株特征；产孢结构拟青霉型（Paecilomyces－type），稳定，菌落通常不自发产生角变，大多数单孢子株属此类群。（2）属此类群的单孢子株，在PDA上可形成亮褐色至橙黄色的角变，它们典型的产孢结构为瓶梗轮生，分生孢子常聚集成头状的轮枝孢型（Verticillium－type）。在查氏培养基上则相反，拟青霉型的产孢结构占优势。单孢子株Cm-71是这一类群的代表。（3）单孢子株Cm－42是在所观察单孢子株中形态特征独特的菌株。在PDA上菌丝生长纤细，蛛网状，产孢结构轮枝孢型。蛹草拟青霉对氯酸钾（KClO3）不敏感，在浓度为6％（W／V）的KMM培养基上，23～24℃14天菌落的直径仅1～2cm，无气生菌丝生长。各单孢子株形成的不利用硝酸盐突变株（nit突变株）的途径和形态特征，也可分成类似于粉被虫草CordycepspruinosaPeteh不利用硝酸盐突变株（nit突变株）的三种类型。

蛹虫草(Cordyceps militaris)的交配型研究

利用可以在人工条件完成整个生活史的蛹虫草菌种,分离、鉴定了2个蛹虫草菌株子囊孢子的单孢分离物,对子囊单孢的配对培养和子实体诱导结果显示,蛹虫草具有典型的二极性异宗配合习性。

蛹虫草水提物影响人胃癌细胞BGC-823不同RCD通路的转录组分析

目的:基于转录组测序技术,分析预测蛹虫草(XG)水提物影响人胃癌细胞BGC-823生长活性的主要调节性细胞死亡(Regulated Cell Death,RCD)信号通路。方法:MTT法测定XG水提物对胃癌细胞增殖能力的影响,转录组测序分析显著差异基因及其京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集情况,获得凋亡、自噬、坏死性凋亡及铁死亡信号通路的hub基因(10个)。通过激光共聚焦、流式细胞术、实时荧光定量PCR(qRT-PCR)进一步验证XG水提物对胃癌细胞凋亡的诱导情况。结果:XG水提物对人胃癌细胞BGC-823生长活性的抑制作用具有剂量依赖特征。转录组测序共筛选到5885个差异表达基因,并在凋亡(P=0.001)及自噬(P=0.008)信号通路存在显著性富集,除铁死亡外,其它信号通路的hub基因的表达量均被显著性抑制,包括caspase依赖性凋亡信号通路的关键因子CASP3、CASP9、CASP7和APAF1,自噬小体形成相关的基因ULK1、ULK2、UVRAG、Atg14及Atg5。细胞学检测结果显示,胃癌细胞经XG水提物处理后呈典型的凋亡形态学特征,早期凋亡率为24.8%,细胞周期阻滞于G2/M期。qRT-PCR检测显示,BCL2、BCL2L1、CASP3、CASP9及XIAP的表达受到显著抑制(P<0.01),ENDOG和AIF表达量显著上调(P<0.01),与转录组测序结果一致。结论:蛹虫草主要通过caspase非依赖性线粒体凋亡途径抑制人胃癌细胞BGC-823的生长活性,同时可以影响自噬等信号通路的激活,为蛹虫草在功能性食品的开发提供理论支持。

蛹虫草提取物改善糖尿病肾病的药效及代谢组学

基于气相色谱联用质谱(GC-MS)的代谢组学和药效学,评估蛹虫草提取物中虫草素与虫草寡糖联合用药对小鼠糖尿病肾病的改善作用及其作用机制。采用链脲佐菌素(STZ)联合高脂饮食建立2型糖尿病小鼠模型,将小鼠随机分为空白组、模型组、虫草素组、虫草寡糖组和联用组。给药8周,其间每两周测定各组小鼠血糖浓度。8周后,测定肾脏指数;苏木精-伊红(HE)染色评估小鼠肾组织形态。同时通过气相色谱联用质谱(GC-MS)进行血清代谢组学研究。结果表明:成功建立了小鼠糖尿病肾病的模型;虫草寡糖组和联用组均有降血糖作用;虫草素组、虫草寡糖组和联用组均能显著降低肾脏指数,同时显著改善肾组织形态。代谢组学结果表明:空白组和模型组能够很好地分离,虫草素组、虫草寡糖组和联用组更趋近于空白组。与空白组比较,模型组血清内L-酪氨酸、L-丙氨酸和焦磷酸盐等代谢物差异显著[变量投影重要性(VIP)>1,P<0.05]。本研究表明:蛹虫草提取物中虫草素与虫草寡糖的联合用药对糖尿病肾病具有降血糖作用,能显著降低肾脏指数,还可以改善肾组织形态,这为蛹虫草提取物的临床应用提供了一定的理论基础,并为改善糖尿病肾病的治疗提供了新的思路。

蛹虫草(Cordyceps militaris)LaeA蛋白的生物信息学分析

采用Prot Param、Prot Scale、Signal P 4.1、SOPMA、SWISS-MODEL等在线生物学软件对LaeA蛋白质的理化性质、信号肽、跨膜结构域、蛋白质二级和三级结构进行预测分析。结果表明,蛹虫草LaeA蛋白质是由20种295个氨基酸组成,不含信号肽、无跨膜结构域、稳定的亲水蛋白;LaeA蛋白二级结构主要由α-螺旋、无规则卷曲、伸展链和β-转角组成,其中α-螺旋和无规则卷曲是LaeA蛋白的主要二级结构。通过生物信息学预测分析首次获得了蛹虫草LaeA蛋白的理化性质及各级结构信息,为将来深入研究蛹虫草LaeA蛋白的生物学功能奠定了理论基础。

蛹虫草可溶性β-葡聚糖的分离纯化、结构表征及降血糖活性

菌菇来源可溶性β-葡聚糖具有良好的生物活性,为开发利用蛹虫草中的β-葡聚糖(CMBG),本研究以蛹虫草子实体为原料,采用蛋白酶酶解、大孔树脂吸附、DEAE离子交换柱层析进行纯化,以脱色率及β-葡聚糖保留率进行加权评分,摸索建立最佳纯化工艺条件。对获得的β-葡聚糖进行结构分析,并研究其体外降血糖活性。结果显示:大孔树脂HPD-750具有最佳的吸附效果,其吸附最优条件为:上样流速5 mL/min、上样浓度4 mg/mL、上样体积400 mL、树脂质量40 g。利用DEAE-FF纤维素交换柱分离出两个β-葡聚糖组分CMBG-1和CMBG-2,相对分子量分别为13.57×10^(4)Da和14.36×10^(4)Da;两者均由Gal、Glc、Man三种单糖组成,其摩尔比分别为1.28:5.27:1.01和0.71:4.43:0.80。通过刚果红分析得出CMBG-1具有三螺旋结构,而CMBG-2不具备三螺旋结构,二者对α-淀粉酶及α-葡萄糖苷酶抑制率都与样品的浓度呈正相关,其对α-淀粉酶抑制的IC50分别为2.68和4.32 mg/mL,对α-葡萄糖苷酶抑制的IC50分别为2.37和3.01 mg/mL,拥有三螺旋结构的CMBG-1的降血糖活性明显高于不具备三螺旋结构的CMBG-2,在功能食品开发方面具有良好的前景。

蛹虫草-浙贝母-黑豆菌质固体双向发酵工艺及其抗肿瘤活性研究

为实现浙贝母、黑豆高值化利用,开发一种具有抗肿瘤功效的蛹虫草菌质,将浙贝母-黑豆(浙贝母黑豆=21,质量比)作为蛹虫草(Cordyceps militaris)菌株发酵基质,以多酚含量为评价指标,采用单因素及响应面试验方法优化蛹虫草-浙贝母-黑豆菌质固体双向发酵工艺,采用MTT法测定发酵菌质体外抗肿瘤活性。结果表明,最佳发酵条件为料液比11.2(g/mL),接种量20 mL/100 g,培养温度21℃,培养时间29 d。优化条件下,菌质中多酚含量(6.24 mg/g)与模型预测值(6.35 mg/g)偏差为1.78%,且显著高于基质中多酚含量(1.19 mg/g);发酵菌质具有一定的体外抗肿瘤活性,其水提物对S180肿瘤细胞体外增殖抑制率表现出良好的量效及时效关系,以质量浓度相当于生药量200 mg/mL的水提液作用48 h条件下的细胞增殖抑制率最强,达到了73.08%,且在相同质量浓度及作用条件下,发酵菌质对S180肿瘤细胞的体外增殖抑制率是基质的1.10~1.88倍。

高产虫草素Cordyceps militaris菌的诱变育种

以一株生长性状优良的Cordyceps militaris FFCC5111为出发菌株,通过复合诱变,筛选高产Cordycepin双重营养缺陷型(Xan-+Gua-)菌株。采用200 W、22kHz超声强度联合1%DES复合诱变,获得双重营养缺陷型突变株7株,经抗菌试验、摇瓶培养/发酵复筛至第16天,突变株C.militaris FFCC5111-c产生的Cordycepin总量为4.142g/L,比亲株提高44.5%。试验证明,筛选Xanthine和Guanine双重营养缺陷型突变株是获得Cordycepin高产菌种的有效方法,Cordycepin的生物合成与Guanine代谢相关。

蛹虫草菌株胞外发酵液抗氧化能力评价及优良菌株筛选

为建立高抗氧化能力的蛹虫草优良菌株评价筛选方法,以蛹虫草(Cordyceps militaris)胞外发酵液为研究对象,采用相关性分析对10株蛹虫草菌株进行抗氧化能力评价及优良菌株筛选。以菌株生长活性、胞外酶活力、抗氧化能力为指标,在相关性分析、隶属函数赋值计算的基础上建立线性回归方程,得到蛹虫草菌株抗氧化综合能力与发酵生物量、菌丝平均生长速度、β-葡萄糖苷酶活力、蛋白酶活力的蛹虫草菌株定向筛选模型,采用模型筛选得到优势菌株CH-1及CA-1。通过结实性实验进一步验证,蛹虫草菌株CH-1与CA-1生物学转化率可达90%以上,其虫草素含量较野生菌株高60%左右,菌株生长周期短10 d以上,试验结果说明此模型可用来快速筛选出具有高抗氧化能力的蛹虫草优良菌株。

一种蛹虫草萃取物胶囊的免疫功能研究

目的研究蛹虫草萃取物胶囊的免疫功能调节作用。方法SPF级昆明种雌性小鼠共240只,随机分为4个剂量组,开展6个实验。实验组为高、中、低对应1.06、0.35、0.18 g·kg^(-1)剂量,经口给予(相当人体推荐量的30、10、5倍)受试物,溶剂对照组经口给予蒸馏水,依据《保健食品检验与评价技术规范(2003版)》进行免疫功能评价。结果与溶剂对照组比较,迟发型变态反应实验高、中剂量组显著增强(P<0.05);体液免疫血清溶血素测定高、低剂量组显著增强(P<0.05);抗体生成细胞检测中、低剂量组显著增强(P<0.05);单核-巨噬细胞小鼠碳廓清试验高剂量组显著增强(P<0.05)。结论该配方具有免疫功能调节作用,值得深入研究。

高虫草素含量蛹虫草菌的复合诱变选育研究

蛹虫草菌是冬虫夏草的近缘种,简称蛹草,不仅含有种类齐全、含量比例适宜的人体必需氨基酸,还含有大量腺苷、虫草素、腺嘌呤,是食药两用的虫草属真菌。其中,虫草素具有抗菌消炎、抗病毒、抗肿瘤、抗癌等功效,是蛹草中重要的活性成分。不同蛹草菌产虫草素能力不同,本文采用LiCl、60Coγ复合诱变,对1株蛹草菌原始菌株进行诱变,考察了LiCl不同质量浓度、60Coγ射线不同辐照剂量对诱变菌株致死率、突变率的影响,并用高效液相色谱法对筛选出的稳定突变体发酵液中的虫草素含量进行测定,筛选出高产虫草素突变体1株,虫草素含量达2.64mg/mL,为蛹虫草菌的进一步改良提供了一定的参考依据。

蛹虫草提取物对高尿酸血症大鼠的降尿酸作用及机制

【目的】探究蛹虫草(Cordyceps militaris)提取物对高尿酸血症模型大鼠的降尿酸(uric acid,UA)作用及其机制。【方法】测定蛹虫草提取物总糖、还原糖、多糖、蛋白质和多酚物质含量,基于灌胃氧嗪酸钾联合酵母膏饲养建立高尿酸血症大鼠模型,通过对大鼠的血清UA水平、肾功能、氧化应激和炎症以及肠道微生物组成变化等测定以评价蛹虫草提取物对高尿酸血症大鼠的影响作用及其机制。【结果】蛹虫草提取物含有35.86%多糖、27.05%蛋白质及0.21%的酚类物质。动物实验结果表明,蛹虫草提取物降低高尿酸血症大鼠血清的UA水平,其中0.5 g/(kg·d)的蛹虫草提取物效果最佳,可使UA水平从281.62μmol/L降至93.27μmol/L,抑制率为66.88%,同时可抑制高尿酸血症大鼠肾脏组织的氧化应激和炎症反应。分子机制研究表明,蛹虫草提取物可以下调高尿酸血症大鼠肾脏组织中尿酸盐阴离子转运蛋白(uric acid transporter 1,URAT1)、葡萄糖转运蛋白9(glucose transporter 9,GLUT9)的表达水平;上调有机阴离子转运蛋白1(organic anion transporter 1,OAT1)和三磷酸腺苷结合盒转运蛋白G2(ATP binding cassette subfamily G member 2,ABCG2)的表达水平。蛹虫草提取物能显著抑制肝脏组织中的黄嘌呤氧化酶活力。此外,蛹虫草提取物能够提升高尿酸血症大鼠肠道微生物的多样性,维持其肠道微生态平衡。【结论】蛹虫草提取物具有良好的抗高尿酸血症的作用,可能与调节尿酸转运蛋白表达水平和抑制黄嘌呤氧化酶活力等有关。

青梅蛹虫草发酵酒的品质分析及保健效果研究

该研究以青梅和蛹虫草为原料制备了一种新型青梅蛹虫草发酵酒,对其理化指标、酒精度、感官评分以及总酚、总黄酮、氨基酸、矿物质、挥发性风味物质等指标进行检测分析,并对其体外抗氧化、降血脂和降血糖的能力以及对人肝癌细胞(HepG2)和结肠癌细胞(HCT116)增殖的抑制效果进行评价。结果表明,青梅蛹虫草发酵酒酒精度为12.65%vol、感官评分为93.02分、理化及微生物指标符合《绿色食品果酒》标准;酒体富含6种矿物质元素(钾、钙、镁、锌、铜、铁),17种氨基酸,共检出37种挥发性风味成分;对ABTS+自由基和DPPH自由基清除率分别为(96.58±1.19)%和(94.15±0.24)%,具有较强的抗氧化效果;青梅蛹虫草发酵酒冻干粉溶液对牛磺胆酸钠的结合率为(65.50±1.24)%,对α-葡萄糖苷酶的抑制率为(83.52±0.23)%,说明其能够有效降低血脂和血糖,对HepG2和HCT116癌细胞的增殖抑制率分别为(83.16±0.54)%和(75.94±2.18)%,表现出良好的抑制效果。总之,青梅蛹虫草发酵酒是一款富含丰富营养成分且具有多重保健效果的功能饮品。

短期服用蛹虫草对不同状态小鼠的免疫调节作用

为研究短期服用蛹虫草对不同状态小鼠的免疫调节作用,探讨其作为免疫调节剂的应用价值,将KM系小鼠随机分为低倍组(DB组)、高倍组(GB组)和对照组(CK组),DB组和GB组连续灌胃不同剂量蛹虫草水溶液21 d,CK组灌胃同等剂量蒸馏水。测定小鼠体质量、脏器指数、血清免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)G、IgM、白细胞介素(interleukin,IL)-2和IL-10含量,外周血CD3^(+)CD4^(+)和CD3^(+)CD8^(+)T淋巴细胞亚群含量,肠道菌群组成结构及空肠Toll样受体(Toll-like receptor,TLR)2、TLR4、髓样分化因子88及核因子(nuclear factor)-κB表达量的变化。腹腔注射80 mg/kg mb环磷酰胺溶液诱导小鼠免疫抑制状态,在蛹虫草水溶液灌胃的第0、7、14、21天取材检测。结果显示,不同剂量蛹虫草对小鼠体质量、脏器指数、血清IgG、IgM、IL-2和IL-10水平、外周血CD3^(+)CD4^(+)和CD3^(+)CD8^(+)T淋巴细胞亚群含量均未产生显著影响(P>0.05)。蛹虫草可以上调小鼠肠道菌群Shannon指数和操作分类单元数量,增加肠道菌群多样性和丰富度。肠道益生菌Lactobacillus和Alistipes相对丰度明显升高(P<0.05),炎症促生菌Clostridium XIVa、Helicobacter及Lachnospiracea_incertae_sedis相对丰度显著降低(P<0.05)。不同剂量蛹虫草均引起小鼠空肠组织TLR4表达量显著降低(P<0.05),NF-κB表达量的降低程度与蛹虫草灌胃剂量呈正相关。蛹虫草能够提前恢复环磷酰胺导致的脏器损伤,显著提高免疫抑制小鼠IgM、IgG和IL-2水平(P<0.05),促进外周血CD3^(+)CD4^(+)和CD3^(+)CD8^(+)T淋巴细胞亚群的增殖。综上,短期服用蛹虫草可以降低肠道炎症的发生风险,不会引起正常免疫状态的失衡;蛹虫草可以通过增强体液免疫和细胞免疫促进机体免疫抑制状态的恢复,可用于免疫调节剂的开发和利用。