全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 1 期 2011 年 1 月 • 164 •
不同金属离子对竹黄液体发酵的影响
项小燕，郑爱芳，谢 翎
安庆师范学院生命科学学院，安徽 安庆 246011
摘 要：目的 研究不同质量分数的 Cu2+、Fe3+、Cr3+和 Ca2+对竹黄菌液体发酵产竹红菌素量和菌丝体生物量的影响。方法
向培养基中添加不同质量分数的金属离子，在 27 ℃、130 r/min 下培养 96 h。结果 Cr3+的质量分数为 0.005%时竹红菌素及
菌丝体生物量最大；Fe3+的质量分数为 0.003%时菌丝体生物量最高，0.005%时竹红菌素量最高；Ca2+的质量分数为 0.03%时
最有利于菌丝体生长，0.05%时最能促进竹红菌素的分泌；Cu2+的质量分数为 0.03%时生物量及竹红菌素量均达到最大值。
结论 添加金属离子后，菌丝体干质量最高达 15.28 g/L，竹红菌素量最高达 8.12 mg/g。
关键词：竹黄；竹红菌素；生物量；菌丝体；金属离子
中图分类号：R282.7 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2011)01 - 0164 - 03
Effect of different metal ions for submerged culture of Shiraia bambusicola
XIANG Xiao-yan, ZHENG Ai-fang, XIE Ling
School of Life Science, Anqing Teachers College, Anqing 246011, China
Abstract: Objective To study the effect of different levels of Cu2+, Fe3+, Cr3+, and Ca2+ on mycelia biomass and the hypocrellin yield
by submerged culture of Shiraia bambusicola. Methods The fungis were cultured under 27 ℃ and 130 r/min for 96 h with each level
of metal ions. Results The biomass and the hypocrellin yield were the highest with Cr3+ of 0.005%; Fe3+ of 0.003% and 0.005%
contents were favorable to the biomass and the hypocrellin yield, respectively; Ca2+ content of 0.03% was suitable for the mycelia
growth and the hypocrellin yield benefited from the concentration of 0.005% ; Cu2+ content of 0.03% was added, both the biomass and
the hypocrellin yield reached the best. Conclusion The highest mycelia dry weight and the hypocrellin yield could reach 15.28 g/L
and 8.12 mg/g, respectively in addition of metal ion.
Key words: Shiraia bambusicola P. Henn.; hypocrellin; biomass; mycelia; metal ions

竹黄 Shiraia bambusicola P. Henn.又名竹花、天
竹花、淡竹花、竹茧、赤团子、竹赤团子、竹赤斑
菌、竹参、竹三七、血三七等，属于真菌界子囊菌
亚门核菌纲肉座菌目肉座菌科竹黄属真菌[1]。研究
表明，竹黄具有抗炎、镇痛、抗菌、抗肿瘤等功效。
该菌中含有的竹红菌素具有止咳、祛疤、祛痛舒筋、
袪风利湿及治疗多种皮肤顽症的效用，并具有抗癌
和抗艾滋病的作用[2-9]。由于该菌野生资源分布有
限，易受地域和季节等因素的限制，野外人工栽培
又易引起竹林的衰败，因而大大限制了该菌的开发
利用。而液体发酵具有周期短、产量高，且不受场
地和季节限制等优点，因此，利用液体发酵生产竹
黄具有重要的意义。
李加友等[10]从该菌的发酵液中得到了抗菌活
性成分；石贵阳等[11]对该菌液体发酵，从中得到竹
红菌素的优化生长条件，而对于金属离子对液体发
酵的影响方面未见报道。由于金属离子可以改变真
菌细胞膜的通透性或改变发酵途径中关键酶的活
性，从而改变发酵产物的量[12]。因此，本实验探究
了不同质量分数的 Cu2+、Fe3+、Cr3+和 Ca2+对液体
发酵产竹红菌素和菌丝体生物量的影响，从而得出
适合菌丝体生长以及竹红菌素分泌的各金属离子质
量分数，为大规模发酵该菌提供一定的参考依据。
1 材料和方法
1.1 材料与仪器
菌株分离自安徽休宁采集的竹黄子座，由安庆

收稿日期：2010-04-20
基金项目：安徽省教育厅自然科学研究基金（KJ2007B107）；安徽省高校青年教师资助计划项目（2007jp1123）；安庆师范学院科研启动项目
（044-k05000000131）
作者简介：项小燕（1981—），女，安徽桐城人，讲师，硕士研究生，主要从事药用真菌研究。Tel: 13855641519 E-mail: xiaoyanxiang@aqtc.edu.cn
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师范学院魏和平博士鉴定。竹红菌素标准品购自
Sigma 公司。斜面母种培养基为 PAD 培养基。液体
种子培养基： 2%葡萄糖， 0.3%牛肉膏， 0.1%
KH2PO4，0.05% MgSO4，蒸馏水定容。液体摇瓶基
本培养基：2%葡萄糖，0.3% NaNO3，0.1% KH2PO4，
0.05% MgSO4，pH 7.5。离子培养基：在液体摇瓶
基本培养基中加入不同浓度的 CuSO4·5H2O、FeCl3、
CrCl3 和 CaCl2。
恒温培养箱（EHSY LAB），摇床（THZ—
03M2），冷冻干燥机（FD—1），分光光度计（721）。
1.2 菌种的获得
将采集的竹黄子座用 75%酒精表面消毒，在无
菌条件下切成黄豆粒大小，27 ℃恒温培养，待试管
长满菌丝后，挑选优势菌株置冰箱保存。
1.3 液体种子培养
将斜面菌株活化后用无菌水冲洗，在全温震荡
培养箱 27 ℃、130 r/min 培养 72 h，再用匀浆器将
菌丝打碎，即获得种子液。
1.4 液体摇瓶培养基
用 0、0.03%、0.05%、0.1%的 CuSO4·5H2O 和
CaCl2；0、0.003%、0.005%、0.01%的 FeCl3 和 CrCl3
加入各摇瓶培养，每一浓度做 3 个平行对照，27 ℃、
130 r/min，培养 96 h。
1.5 生物量（细胞干质量）测定
发酵液经 200 目筛滤过，倾去滤液，收集菌丝
体用蒸馏水洗涤后，将菌丝体放入冷冻干燥机中冷
冻干燥至恒重后称质量。
1.6 竹红菌素标准曲线的绘制
精确称取竹红菌素对照品 10 mg，置于 10 mL
量瓶，用丙酮溶解并定容至刻度，得对照品溶液 1
mg/mL。用丙酮稀释成一系列质量浓度（10、20、
30、40、50、100 μg/mL）的对照品溶液。取系列对照
品溶液在 465 nm 处测吸光度[13]，以竹红菌素质量
浓度为横坐标，吸光度值为纵坐标，进行回归计算，
得回归方程为 Y＝0.020 3 X＋0.284 2，r＝0.999 2。
1.7 竹红菌素的测定
将一定量的菌丝与一定比例的丙酮混合，浸提
过夜，滤过后得到澄清提取液，用丙酮适当稀释后
测定吸光度，根据回归方程计算竹红菌素的量。
2 结果与分析
2.1 Cr3+对竹红菌素及生物量的影响
从图 1 可以看出，培养基中添加 Cr3+后，无论
是竹红菌素量还是生物量，均比无 Cr3+组高。且当
该金属离子的质量分数增加时，两种物质的量也随
之增加，当质量分数增至 0.005%时，两者的量均达
到最大值。其中，菌丝体干质量达到 13.28 g/L，竹
红菌素量高达 7.56 mg/g。当 Cr3+的质量分数继续增
加时，两者的量均开始下降，当增至 0.01%时，菌
丝体干质量降至 11.59 g/L，竹红菌素降至 6.07
mg/g。

图 1 Cr3+对竹红菌素产量及生物量的影响
Fig. 1 Effect of Cr3+ on the hypocrellin yield and biomass
2.2 Fe3+对竹红菌素及生物量的影响
图 2 结果显示，在所选的 Fe3+浓度范围内，当
质量分数为 0.003%时生物量达到最大值（12.57
g/L），而当质量分数继续增加时，生物量逐渐降低，
当增至 0.01%时，菌丝体干质量减至 7.39 g/L。竹红
菌素随着质量分数的增加量不断提高，0.005%时达
到最大值 7.79 mg/g，当大于 0.005%时，该色素的
量又呈下降趋势。


图 2 Fe3+对竹红菌素产量及生物量的影响
Fig. 2 Effect of Fe3+ on hypocrellin yield and biomass
2.3 Ca2+对竹红菌素及生物量的影响
Ca2+试验结果（图 3）表明，0.03%的 Ca2+最有
利于菌丝体生长，在此质量分数下菌丝体干质量为
14.34 g/L，过高或过低皆不利于该菌发酵。竹红菌
素量随着该离子质量分数的增加呈上升趋势，当增
至 0.05%时，该色素达到最大值，为 8.12 mg/g，大
0
2
4
6
8
10
12
14
0 0.003 0.005 0.01
0
1
3
5
7
9
生物量
竹红菌素量
Fe3+ / %
竹
红
菌
素
量
/(m
g·g
−1)生
物
量
/(m
g·
L−
1 )

0
4
8
12
16
0 0.003 0.005 0.01
生
物
量
/(m
g·
L−
1 )

0
1
3
5
7
9 竹
红
菌
素
量
/(m
g·g
−1)
生物量
竹红菌素量
Cr3+ /%
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图 3 Ca2+对竹红菌素及生物量的影响
Fig. 3 Effect of Ca2+ on hypocrellin yield and biomass
于此质量分数时竹红菌素量开始降低。
2.4 Cu2+对竹红菌素及生物量的影响
Cu2+对竹红菌素量及生物量的影响见图 4，可
以看出，生物量随 Cu2+浓度的上升急剧增加，在质
量分数为 0.03%时高达 15.28g/L，继续增加浓度，
生物量不断下降。竹红菌素变化趋势与生物量相同，
在质量分数为 0.03%时达到最大值（7.68 mg/g），高
于或低于此浓度皆不利于该色素的生成。

图 4 Cu2+对竹红菌素产量及生物量的影响
Fig. 4 Effect of Cu2+ on hypocrellin yield and biomass
3 讨论
本实验研究了 Cr3+ 、Fe3+、Cu2+和 Ca2+对竹黄
菌液体发酵过程中竹红菌素量及生物量的影响。结
果表明，不同的金属离子及质量分数对该菌发酵指
标的影响有差异。其中，Cr3+为 0.005%时，竹红菌
素的分泌和菌丝体的生长均处于最佳状态；0.003%
的 Fe3+最有利于菌丝体的生长，而当质量分数为
0.005%时竹红菌素量达到最大值；Ca2+在质量分数
为 0.03%时生物量达到最大值，在质量分数为 0.05%
时竹红菌素量最高；0.03%的 Cu2+皆最适合竹红菌
素的生成和菌丝体的生长。在所选的离子中，Cu2+
最能促进菌丝体的生长，当添加 0.03%Cu2+时，菌
丝体干质量达到 15.28 g/L。而向培养基中添加适当
的 Ca2+能显著地提高竹红菌素的形成，在质量分数
为 0.05%时竹红菌素量高达 8.12 mg/g。胡飞等[14]
和石贵阳等[11]从优化培养基方面来提高竹红菌素
量，此方法虽对目标产物有一定的促进作用，但效
果不显著。而该实验从发酵途径着手，分别得到了
适合菌丝体生长和竹红菌素分泌的各离子浓度。实
结果表明，目标产物在此改良条件下得到了显著提
高。但对于如何进一步提高代谢途径中关键酶的活
性还有待更深入的研究，以期更好地提高该菌的发
酵质量。
参考文献
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0
4
8
12
16
0 0.03 0.05 0.1
生
物
量
/(g
·L
−1
)
0
1
3
5
7
9 竹
红
菌
素
量
/(m
g·g
−1)生物量
竹红菌素量
Cu2+ / %
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物
量
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)
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7
9 竹
红
菌
素
量
/(m
g·g
−1)
生物量
竹红菌素量
Ca2+ /%