全 文 :收稿日期:2008-04-05
作者简介:武模戈(1965-), 男 ,河南台前人 , 副教授 ,主要从事生物生学教学 、研究工作。
*通讯作者:王振河(1966-), 男 ,河南辉县人 , 教授。
不同无机盐对裂褶菌菌丝生物量及多糖产量的影响
武模戈 1 ,刘明久 2 ,王振河 2* ,郑小召2
(1.濮阳职业技术学院 ,河南 濮阳 457000;2.河南科技学院 河南 新乡 453003)
摘要:运用摇瓶培养研究了不同无机盐对裂褶菌深层发酵菌丝生物量 、胞外多糖和胞内多糖产量的影响。结果表
明 , 在培养温度为 26 ℃,摇床转速为 160rpm,培养时间为 7d的条件下 ,裂褶菌菌丝生物量 、胞外多糖和胞内多糖产
量最高无机盐分别是 KH2PO4 +MgSO4· 7H2O, KH2PO4和 KH2PO4 , 平均量分别为 9.78g/L, 5.96 g/L, 0.95 g/L.
关键词:裂褶菌;深层培养;菌丝生物量;多糖产量;无机盐
中图分类号:S646 文献标识码:A 文章编号:1673-6060(2008)02-0004-03
TheEffectofInorganicSaltontheMycelialSchizophyllan
communeBiomassandYieldofPolysaccharide
WuMoge1 , etal.
(1.PuyangVocation-TechnicalColege, Puyang457000, China)
Abstract:TheefectofdifferentinorganicsaltonthewerestudiedbiomassandthepolysaccharidesproductionofSchizo-
phyllumcommunebysubmergedfermentation.Theresultofshakecultureindicatedthattherotationalofspeedshakingta-
bleis160rpm, wheninthefermentationtemperatureis26℃, thefermentationtimeis7d, respectively, themostadequate
inorganicsaltproductionofmyceliumbiomassofS.commune, hyper-polysaccharideandintra-polysaccharisKH
2
PO
4
+
MgSO4· 7H2O, KH2PO4 , KH2PO4 , respectively.Theaveragerateis9.78 g/L, 5.96 g/L, 0.95g/L, respectively.
Keywords:Schizophyllumcommune;submergedculture;mycelialbiomass;productionofexopolysaccharide;inorganic
salt
裂褶菌(SchizophylumcommuneFr.)又名白参 、
树花 ,在分类学上属于真菌界 、担子菌亚门 、层菌纲 、
非褶菌目 、裂褶菌科 、裂褶菌属 [ 1] 。裂褶菌是一种
食药两用菌 ,传统医学认为其能滋补强身 ,扶正固
本 ,有镇静 、治疗神经衰弱 、精神不振 、头昏耳鸣 、虚
汗的作用[ 2] 。在云南 ,民间常用裂褶菌子实体与鸡
蛋炖服治疗妇女白带 ,效果非常显著 [ 3] 。
裂褶菌胞外多糖(Schizophylan,简称 SPG),又
称裂褶菌素 ,是一种水溶性的 β -D-葡聚糖 ,具有
多种生理活性。南京大学李兆兰报道裂褶多糖具免
疫活性 ,有促进网状内皮系统机能的作用 ,对多种实
验肿瘤有抑制活性 [ 4] 。天津师范大学邵伟报道用
适宜剂量的裂褶菌多糖 ,对艾氏实体瘤具有显著的
抑制作用 ,抑瘤率达 63%[ 5] 。云南农业大学夏冬等
报道 SPG可恢复老年动物低下的细胞免疫及体液
免疫功能 ,提高老年小鼠抗体形成 ,对延缓衰老有一
定的意义 [ 6] 。安徽省马鞍山市肿瘤医院赖晓莺等
报道 SPG具有健脾和胃 、养心安神 、滋补肝肾 、益气
养津等功效[ 7] 。云南农业大学郝瑞芳等报道裂褶
菌具有明显解除运动疲劳的作用[ 8] 。华南理工大
学周林等报道裂褶多糖表现出良好的吸湿和保湿性
能 ,因而是一种很有开发潜力的天然保湿剂 [ 9] 。
由于裂褶菌子实体个体较小 ,人工栽培生物学
效率偏低 ,所以要获得大量裂褶菌多糖目前主要依
靠深层发酵。深层培养裂褶菌提取其多糖具有周期
短 、成本低 、产量大等优点 ,且易于大规模工业生产。
无机盐是影响裂褶菌生长发育的重要营养物质 ,无
机盐的种类和添加量对菌丝生物量和多糖产量都有
显著的影响。为此 ,本文研究了 6种无机盐对裂褶
菌丝生长和多糖产量的影响 ,筛选出适宜裂褶菌丝
生长且多糖产率高的最适无机盐 ,为确立菌丝生物
量和多糖高产的裂褶菌深层培养提供科学依据。
4
第 36卷 第 2期
Vol.36 No.2
河 南 科 技 学 院 学 报 (自然科学版)
JournalofHenanInstituteofScienceandTechnology
2008年 6月
Jun.2008
1 材料和方法
1.1 实验材料
1.1.1 供试菌株 裂褶菌 ,河南科技学院微生物实
验室提供(由野生裂褶菌经多孢分离获得)。
1.1.2 培养基 斜面种子培养基:采用综合 PDA
培养基 。配方为:马铃薯 200g/L,葡萄糖 20g/L,蛋
白胨 5g/L, KH2PO4 3.0g/L, MgSO4· 7H2O1.5g/L,
琼脂 20g/L, pH自然 。化学试剂除琼脂外均为分
析纯。
种子平板培养基:同斜面种子培养基 。
液体基础培养基:葡萄糖 20g/L,蛋白胨 2g/L,
KH2PO4 3g/L, MgSO4· 7H2O1.5g/L, pH自然 。
1.2 实验方法
1.2.1 菌种活化与同步 常规制作综合 PDA斜面
培养基 。在无菌条件下进行转管 ,在 26℃培养箱中
培养 7d,菌丝长满斜面后备用。
将活化后的菌种转接到综合 PDA培养基平板
中央 ,接种块 1块约 25mm2.在 26℃培养箱中培养
7d,菌丝长满平板后备用 。
1.2.2 无机盐实验 分别用不同的无机盐 MgSO4
· 7H2 (3g/L)(I2), KH2PO4 (3g/L)(I3), KH2PO4
(3g/L)+MgSO4 · 7H2O(3g/L)(I4), CaSO4(3g/
L)(I5), ZnSO4· 7H2O(1g/L)(I6), FeSO4· 7H2O
(1g/L)(I7)代替液体基础培养基中的 KH2PO4(3g/
L)+MgSO4· 7H2O(1.5g/L),以不添加无机盐为
空白对照(I1),每处理设 3次重复 ,观察不同无机盐
对裂褶菌菌丝生物量及多糖产量的影响 。
1.2.3 摇瓶培养 将配制好无机盐液体培养基分
装入容量为 250mL的三角瓶内 , 每瓶装液量为
100mL,用八层纱布和两层报纸封口 ,灭菌 、冷却至
室温备用 。每瓶接直径为 6mm的菌饼 10片 。接种
后静置培养 12h,然后置于摇床上培养 ,培养条件为
26℃, 160 rpm,培养 7d.
1.2.4 裂褶菌菌丝体和粗多糖的提取
1.2.4.1 工艺流程 工艺流程见图 1.
图 1 工艺流程
1.2.4.2 主要操作要点 Sevage法脱蛋白:在溶液
中加入 0.2倍体积的氯仿 、正丁醇混合液(氯仿∶正
丁醇 =5∶1)在磁力搅拌器上剧烈振荡 30min,离心 ,
回收上清夜 ,去除蛋白质及有机溶剂 。
乙醇沉淀:向滤液中加入 3倍体积的 95%的乙
醇 ,保持乙醇浓度在 70%以上 。
浸提:在粉碎后的裂褶菌干菌丝体中加入 20倍
质量的蒸馏水 ,在 90℃的恒温水浴下搅拌提取 4h,
重复 2次。
1.2.5 裂褶菌菌丝生物量和粗多糖含量的测定
1.2.5.1 菌丝生物量测定 取出裂褶菌培养液 ,过
滤 ,用水冲洗 ,将离心后分离出的菌丝体进行烘干 ,
起始温度为 35℃,以后每隔 1小时增加 5℃,最高温
度 50℃,烘至恒重。
菌丝生物量(g/L)=菌丝体重量 /培养液体积
1.2.5.2 粗多糖含量测定 将粗多糖烘干至恒重 ,
方法同菌丝体烘干 ,称量并记录 。
粗多糖含量(g/L)=粗多糖重量 /培养液体积
2 结果与分析
2.1 不同无机盐对裂褶菌菌丝生物量及多糖产量的
影响
2.3.1 不同无机盐对裂褶菌菌丝生物量的影响
不同无机盐对裂褶菌菌丝生物量的影响见图 2
和表 1。
图 2 不同无机盐的发酵醪
5
武模戈 ,等:不同无机盐对裂褶菌菌丝生物量及多糖产量的影响 第 2期
表 1 不同无机盐对裂褶菌菌丝生物量的影响 (g/L)
无机盐 菌丝生物量Ⅰ Ⅱ Ⅲ Xi Xi
差异显著性*
0.05 0.01
KH2PO4 +MgSO4· 7H2O(I4)9.68 9.82 9.85 29.35 9.78 a A
KH2PO4(I3) 7.78 7.82 7.90 23.5 7.83 b B
空白(I1) 7.49 7.50 7.43 22.42 7.47 c C
MgSO4· 7H2O(I2) 4.58 4.64 4.82 14.04 4.68 d D
CaSO4(I5) 4.36 4.28 4.17 12.81 4.27 e E
FeSO4· 7H2O(I7) 2.79 3.02 2.85 8.66 2.89 f F
ZnSO4· 7H2O(I6) 2.46 2.52 2.46 7.44 2.48 g G
*LSD
0.05 =0.122 LSD0.01 =0.170
由图 2和表 1可知 ,裂褶菌菌丝对供试无机盐
的利用能力存在显著差异 。其中添加 KH2PO4 +
MgSO4· 7H2O(I4),裂褶菌菌丝生物量最大 ,达到
9.78 g/L,与其他处理差异达到极显著水平。因此 ,
以菌丝生物量为指标 ,液体深层培养裂褶菌最适宜
的无机盐是 KH2PO4 +MgSO4· 7H2O(I4).
2.3.2 不同无机盐对裂褶菌胞外多糖产量的影响
不同无机盐对裂褶菌胞外多糖产量的影响
见表 2.
表 2 不同无机盐对裂褶菌胞外多糖产量的影响 (g/L)
无机盐 胞外多糖产量Ⅰ Ⅱ Ⅲ Xi Xi
差异显著性*
0.05 0.01
KH2PO4(I3) 6.10 5.66 6.13 17.89 5.96 a A
KH2PO4 +MgSO4· 7H2O(I4)5.82 5.49 5.90 17.21 5.74 b A
空白(I1) 5.40 5.37 5.34 16.11 5.37 c B
MgSO4· 7H2O(I2) 2.81 2.58 2.78 8.17 2.72 d C
CaSO4(I5) 1.95 1.92 2.03 5.90 1.97 e D
ZnSO4· 7H2O(I6) 1.61 1.41 1.34 4.36 1.45 f E
FeSO
4
· 7H
2
O(I7) 0.36 0.35 0.33 1.04 0.35 g F
*LSD0.05 =0.209 LSD0.01 =0.290
由表 2可知 ,裂褶菌利用无机盐发酵生产胞外
多糖的能力存在显著差异 。其中添加 KH2PO4
(I3),裂褶菌胞外多糖产量最大 ,达到 5.96 g/L,与
添加 KH2PO4 +MgSO4 · 7H2O(I4)有显著差异 ,二
者与其他处理都达到极显著差异 。因此 ,以胞外多
糖产量为指标 ,液体深层培养裂褶菌的适宜无机盐
是 KH2PO4(I3)和 KH2PO4 +MgSO4· 7H2O(I4),最
适宜的无机盐是 KH2PO4(I3)。
2.3.3 不同无机盐对裂褶菌胞内多糖产量的影响
不同无机盐对裂褶菌胞内多糖产量的影响
见表 3.
由表 3可知 ,裂褶菌利用无机盐发酵生产胞内
多糖的能力存在显著差异。其中添加 KH2PO4(I3),
表 3 不同无机盐对裂褶菌胞内多糖产量的影响 (g/L)
无机盐 胞内多糖产量Ⅰ Ⅱ Ⅲ Xi Xi
差异显著性 *
0.05 0.01
KH2PO4(I3) 0.92 0.87 1.05 2.84 0.95 a A
KH2PO4 +MgSO4· 7H2O(I4)0.86 0.79 0.89 2.54 0.85 b B
空白(I1) 0.69 0.71 0.67 2.07 0.69 c C
MgSO4· 7H2O(I2) 0.44 0.53 0.47 1.44 0.48 d D
CaSO4(I5) 0.69 0.62 0.65 0.64 0.21 e E
ZnSO4· 7H2O(I6) 0.18 0.13 0.15 0.46 0.15 ef EF
FeSO4· 7H2O(I7) 0.10 0.09 0.12 0.31 0.10 f F
*LSD0.05 =0.065 LSD0.01 =0.091
裂褶菌胞内多糖产量最大 ,达到 0.95g/L,与其他处
理间存在极显著差异 ,因此 ,以胞内多糖产量为指
标 , 液体深层培养裂褶菌最适宜的无机盐是
KH2PO4(I3)。
3 小结与讨论
研究结果表明 ,以菌丝生物量为指标 ,液体深层
培养裂褶菌最适宜的无机盐是 KH2PO4 +MgSO4·
7H2O(I4)。以胞外多糖产量为指标 ,液体深层培养
裂褶菌最适宜的无机盐是 KH2PO4(I3)。以胞内多
糖产量为指标 ,液体深层培养裂褶菌最适宜的无机
盐是 KH2PO4(I3)。在进行裂褶菌液体培养时 ,需
要根据培养目的合理选择无机盐种类。
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(责任校对:周启)
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2008年 河南科技学院学报(自然科学版)