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ＳｔｕｄｙｏｎｃｌｉｍａｔｅｒｅｇｉｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＡｒｔｅｍｉｓｉａａｎｎｕｕａｉｎＧｕａｎｇｘｉ
ＺＨＡＮＧＸｉａｏｂｏ１，２，ＧＵＯＬａｎｐｉｎｇ２，ＷＥＩＸｉａｏ３，ＨＵＡＮＧＬｕｑｉ２，ＬＩＡＮＧＬｉｕｋｅ１，ＳＵＮＹｕｚｈａｎｇ２，
ＷＡＮＧＬｉｈｏｎｇ１，ＬＶＪｉｎｒｏｎｇ１
（１．ＴｈｅＣｏｌｅｇｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄＰｌａｎｎｉｎｇＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｋａｉｆｅｎｇ４７５００１，Ｃｈｉｎａ；
２．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｉｎｅｓｅＭａｔｅｒｉａｌＭｅｄｉｃａｌ，ＣｈｉｎａＡｃａｄｅｍｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＭｅｄｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００７００，Ｃｈｉｎａ；
３．ＧｕａｎｇｘｉＺｈｕａｎｇｚｕＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＲｅｇｉｏｎａｎｄＡｃａｄｅｍｉａＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｇｕｉｌｉｎ５４１００６，Ｃｈｉｎａ）
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］ Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ：ＴｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｍａｊｏｒｅｆｅｃｔｉｖｅｆａｃｔｏｒｓｕｎｄｅｒｔｈｅｃｌｉｍａｔｉｃｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆＧｕａｎｇｘｉｗｈｉｃｈｉｎｆｌｕｅｎｃｅａｒｔｅｍｉｓｉ
ｎｉｎｃｏｎｔｅｎｔ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｂｅｓｔｐｌａｎｔｉｎｇｒｅｇｉｏｎ．Ｍｅｔｈｏｄ：Ｔｈｅｃｏｒｅｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅｇｒａｄｕａｌｙｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｗｉｔｈｔｈｅｓｔａｔｉｓｔｉ
ｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｇｅｏｇｒａｐｈｙｓｐａｃｅａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｔｈｅｒｅｇｉｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎｗｉｔｈＧＩＳｗｅｒｅｕｓｅｄｆｏｒｔｈｅｓｔｕｄｙ．Ｒｅｓｕｌｔａｎｄｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ：
Ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｓｕｎｓｈｉｎｅｈｏｕｒｗｅｒｅｔｈｅｍａｊｏｒｅｆｅｃｔｉｖｅｆａｃｔｏｒｓｔｏａｒｔｅｍｉｓｉｎｉｎｃｏｎｔｅｎｔ，ｆｏｌｏｗｅｄｂｙｔｈｅｒａｉｎｆａｌａｍｏｕｎｔ，ｔｈｅｈｕ
ｍｉｄｉｔｙｓｈｏｗｅｄｌｅｓｓｉｎｆｌｕｅｎｃｅ，ａｎｄｗｉｎｄｓｐｅｅｄｈａｄｎｏｅｆｅｃｔ；Ａｎｄｔｈｅｃｌｉｍａｔｉｃｆａｃｔｏｒｓｏｆｓｅｅｄｌｉｎｇｓｔａｇｅａｎｄｔｈｅｆｌｏｗｅｒｉｎｇｓｅａｓｏｎｗｅｒｅ
ｔｈｅｍｏｓｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｔｏｔｈｅａｒｔｅｍｉｓｉｎｉｎｃｏｎｔｅｎｔ．Ｔｈｅａｒｔｅｍｉｓｉｎｉｎｃｏｎｔｅｎｔｗａｓｈｉｇｈｅｒｄｕｒｉｎｇｔｈｅｆｌｏｗｅｒｉｎｇｓｅａｓｏｎ，ｉｎｔｈｅｒｅｇｉｏｎｏｆｔｅｍｐｅｒａ
ｔｕｒｅｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｌｏｗｅｒａｎｄｔｈｅｒａｉｎｆａｌａｍｏｕｎｔｓｍａｌｅｒ．ＴｈｅｋｎｏｌａｎｄｔｈｅｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓｒｅｇｉｏｎｉｎｎｏｒｔｈｅａｓｔａｎｄｓｏｕｔｈｗｅｓｔｏｆＧｕａｎｇｘｉｉｓｔｈｅ
ｂｅｓｔｓｕｉｔａｂｌｅｒｅｇｉｏｎｆｏｒｔｈｅＡｒｔｅｍｉｓｉａａｎｎｕａｐｌａｎｔｉｎｇ．ＴｈｅｐｌａｉｎａｒｅａｉｎｔｈｅｓｏｕｔｈｅａｓｔａｎｄｍｉｄｄｌｅｏｆＧｕａｎｇｘｉｉｓｔｈｅｎｏｔｓｕｉｔａｂｌｅｒｅｇｉｏｎ；
ＯｔｈｅｒａｒｅａｓａｒｅｓｕｉｔａｂｌｅｒｅｇｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅＡ．ａｎｎｕａｐｌａｎｔｉｎｇ．
［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ ａｒｔｅｍｉｓｉｎｉｎ；ｃｌｉｍａｔｉｃｆａｃｔｏｒｓ；ｒｅｇｉｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎ；ｓｐａｔｉａｌｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ ［责任编辑 吕冬梅］
［收稿日期］ ２００７０７０５
［基金项目］ 国家科技部社会公益项目（２００４ＤＩＡ３Ｊ０１１）
［通讯作者］ 王秋颖，Ｔｅｌ：（０１０）６２８１８２６０，Ｅｍａｉｌ：ｑｙｗａｎｇ＠ｉｍｐｌａｄ．ａｃ．ｃｎ
鲍氏针层孔菌生产菌丝体及胞外多糖的
液体发酵培养
曾念开１，２，王秋颖１，苏明声１
（１．中国协和医科大学 中国医学科学院 药用植物研究所，北京 １０００９４；
２．海南医学院 药学系，海南 海口 ５７１１０１）
［摘要］ 目的：考察营养因子和环境因子对鲍氏针层孔菌液体发酵生产菌丝体和胞外多糖产量的影响。方
法：通过摇瓶实验，对不同的碳源、氮源、接种量、起始ｐＨ和温度进行筛选。结果：鲍氏针层孔菌液体发酵生产菌丝
体和胞外多糖时，所需的最优碳源和氮源分别是葡萄糖和大豆蛋白胨；适宜的接种量、起始 ｐＨ、温度分别为６％，
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６０，２８℃。结论：通过摇瓶实验获得的数据将为鲍氏针层孔菌工业化液体深层发酵培养提供参考。
［关键词］ 鲍氏针层孔菌；桑黄；液体发酵；胞外多糖
［中图分类号］Ｓ５６７ ［文献标识码］Ａ ［文章编号］１００１５３０２（２００８）１５１７９８０４
鲍氏针层孔菌 Ｐｈｅｌｉｎｕｓｂａｕｍｉ为锈革孔菌科
Ｈｙｍｅｎｏｃｈａｅｔａｃａｅ针层孔菌属Ｐｈｅｌｉｎｕｓ菌物，是中药
桑黄的来源菌之一［１］。现代研究表明，该菌具有抗
氧化［２］、抗炎［３］、降血糖［４５］等药理活性。作者所在
的研究组采用人工段木栽培，成功地诱导出该菌的
子实体，并进行了一定范围的推广［６］。但在鲍氏针
层孔菌的规模化栽培推广中，该菌的人工段木栽培
需要耗费大量的木材，容易造成鲍氏针层孔菌种植
业与林业的矛盾，同时依靠人工段木栽培获得鲍氏
针层孔菌商品，所需的周期较长。因此，除了通过人
工栽培获得鲍氏针层孔菌商品及其活性物质之外，
利用其他途径获取其活性物质具有积极的意义。
鲍氏针层孔菌的活性物质之一是多糖，其液体
发酵的胞外多糖具有降血糖的作用［４５］。因此，通过
液体发酵生产胞外多糖，是获取鲍氏针层孔菌活性
物质的一种便捷途径。本试验对鲍氏针层孔菌液体
发酵生产菌丝体和胞外多糖所需营养物质和环境条
件进行了研究，以期通过摇瓶实验获得的数据，为工
业化大规模液体发酵生产活性物质提供参考。
１ 材料与方法
１．１ 供试菌株
菌株ＳＡ０５，中国医学科学院药用植物研究所真
菌室保藏，经本室王秋颖研究员根据形态学特征鉴
定为 Ｐ．ｂａｕｍｉ，在此基础上，对该菌进行基于 ＩＴＳ
序列的分子鉴定，其分子鉴定结果和形态学鉴定结
果相互印证［７］。
１．２ 供试培养基
１．２．１ 麦麸葡萄糖培养基 麦麸５００ｇ（水煮０５
ｈ，过滤，取滤汁），葡萄糖２００ｇ，磷酸二氢钾３０ｇ，
硫酸镁１５ｇ，琼脂１５０ｇ，水１Ｌ。
１．２．２ 麦麸葡萄糖液体培养基 不加琼脂的麦
麸葡萄糖培养基。
１．２．３ 液体基础培养基 葡萄糖２００ｇ，大豆蛋白
胨２０ｇ，磷酸二氢钾０４６ｇ，磷酸氢二钾１０ｇ，硫
酸镁０５ｇ，水１Ｌ。
１．３ 菌丝平板培养
将灭过菌的麦麸葡萄糖培养基，倒入直径９ｃｍ
的无菌培养皿中制成平板，每皿倒入培养基１５ｍＬ；
待培养基凝固后，在无菌条件下，每平板中心接入１
块直径５ｍｍ的活化菌种块，于２８℃、黑暗条件下
培养１０ｄ。
１．４ 液体菌种制备
用打孔器从平板中打取５块直径５ｍｍ的活化
菌种块，接入装有２００ｍＬ麦麸葡萄糖液体培养基
的５００ｍＬ三角瓶，于１２０ｒ·ｍｉｎ－１，２５℃，黑暗条件
下培养１０ｄ。
１．５ 液体发酵培养
１．５．１ 碳源筛选方法 在没有碳源的液体基础培
养基中，分布加入麦芽糖、葡萄糖、淀粉、果糖、乳糖、
木糖、蔗糖７种碳源，并以不加碳源为对照；在５００
ｍＬ的三角瓶中装液１００ｍＬ，灭菌后，接入５％的液
体菌种，于１２０ｒ·ｍｉｎ－１，２５℃、黑暗条件下培养７
ｄ，每组设３个重复。
１．５．２ 氮源筛选方法 在没有氮源的液体基础培养
基中，分别加入鱼蛋白胨、大豆蛋白胨、牛肉膏、酵母
膏、尿素、硝酸铵、硫酸铵、氯化铵、柠檬酸铵９种氮
源，并以不加氮源为对照；在５００ｍＬ的三角瓶中装液
１００ｍＬ，灭菌后，接入 ５％的液体菌种，于 １２０ｒ·
ｍｉｎ－１，２５℃、黑暗条件下培养７ｄ，每组设３个重复。
１．５．３ 接种量对发酵产量的影响 液体基础培养
基在５００ｍＬ的三角瓶中装液１００ｍＬ，灭菌后，分别
接入２％，３％，４％，５％，６％，７％，８％的液体菌种，
于１２０ｒ·ｍｉｎ－１，２５℃，黑暗条件下培养７ｄ，每组设
３个重复。
１．５．４ 起始 ｐＨ对发酵产量的影响 分别用１％的
ＨＣｌ和１％的ＮａＯＨ溶液把液体基础培养基的起始
ｐＨ调为４０，４５，５０，５５，６０，６５，７０，７５，８０，
在５００ｍＬ的三角瓶中装液 １００ｍＬ，灭菌后，接入
５％的液体菌种，于１２０ｒ·ｍｉｎ－１，２５℃、黑暗条件下
培养７ｄ，每组设３个重复。
１．５．５ 温度对发酵产量的影响 液体基础培养基
在５００ｍＬ的三角瓶中装液 １００ｍＬ，灭菌后，接入
５％的液体菌种，分别于２４，２８，３２℃，１２０ｒ·ｍｉｎ－１、
黑暗条件下培养７ｄ，每组设３个重复。
１．６ 液体发酵主要指标测定方法
１．６．１ 菌丝体干重 菌丝体用４层纱布过滤后，用
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蒸馏水洗涤，于６０℃ 烘箱中 烘干至恒重。
１．６．２ 胞外多糖产量 取除去菌丝体的培养液，
３５００ｒ·ｍｉｎ－１离心１０ｍｉｎ，留上清，上清液浓缩至
２０ｍＬ左右，加４倍体积的９５％ 乙醇，置于４℃ 过
夜，过滤，收集絮状沉淀，冷冻干燥，电子天平称
重［８］。
２ 结果与分析
２．１ 碳源对液体发酵产量的影响
碳源是药用菌物液体发酵培养的主要营养成
分，用于供应菌物生命活动所需要的能量。在本实
验中，分别选择单糖葡萄糖、果糖、木糖，双糖麦芽
糖、乳糖、蔗糖，多糖淀粉作为碳源筛选的对象。鲍
氏针层孔菌对供试的７种碳源均能吸收利用；当以
葡萄糖为碳源时，鲍氏针层孔菌液体发酵所得的菌
丝体和胞外多糖产量最高，分别为 ５３１，１２２ｇ·
Ｌ－１。这和其他药用菌物如灰树花［９］、黑木耳［１０］的
研究结果一致，它们在液体发酵生产菌丝体和胞外
多糖的最佳碳源也是葡萄糖。
２．２ 氮源对液体发酵产量的影响
和碳源一样，氮源也是药用菌物液体发酵培养
的主要营养成分。本实验中，分别选择鱼蛋白胨、大
豆蛋白胨、牛肉膏、酵母膏４种有机氮源和尿素、硝
酸铵、硫酸铵、氯化铵、柠檬酸铵５种无机氮源作为
氮源筛选的对象。鲍氏针层孔菌对供试的 ９种氮
源都能吸收利用；当以大豆蛋白胨为氮源时，鲍氏针
层孔菌液体发酵所得的菌丝体和胞外多糖产量最
高，分别为５３１，１２２ｇ·Ｌ－１。同时可以看到，在鲍
氏针层孔菌液体发酵中，有机氮源较无机氮源来说，
其菌丝体和胞外多糖的产量更高。
２．３ 接种量对液体发酵产量的影响
在药用菌物液体发酵生产活性物质过程中，接
种量对其产量有显著的影响，如麦角菌产生麦角新
碱的液体发酵，接种量以 ５％为最好［１１］；灰树花的
液体发酵生产菌丝体和胞外多糖中，接种量为３％
时最优［９］。本实验结果表明，当接种量为 ６％时，鲍
氏针层孔菌液体发酵生产菌丝体和胞外多糖的产量
最高，分别为 ５９０，１８４ｇ·Ｌ－１（图１）。
２．４ 起始ｐＨ对液体发酵产量的影响
培养液中ｐＨ的变化，不仅会影响菌丝细胞内
酶的活性，而且会影响菌丝细胞的渗透性及对一些
微量元素的吸收利用。在进行液体发酵生产活性物
质时，不同的药用菌物，其起始 ｐＨ不同，如灰树
图１ 接种量对鲍氏针层孔菌菌丝体及
胞外多糖产量的影响
花［９］、黑木耳［１０］液体发酵生产菌丝体和胞外多糖的
最佳起始ｐＨ分别为５５，５４。在本试验中，起始ｐＨ
为６０时，鲍氏针层孔菌液体发酵生产菌丝体和胞外
多糖的产量最高，分别为５８７，１８４ｇ·Ｌ－１（图２）。
图２ 起始ｐＨ对鲍氏针层孔菌菌丝体及
胞外多糖产量的影响
２．５ 温度对发酵产量的影响
药用菌物菌丝的生长及次生代谢产物的产生都
在各种酶的催化下进行，而酶的催化反应需要适合
的温度。由于不同药用菌物的生理特性不同，其液
体发酵生产活性物质的最优温度也有差别，如粗皮
针层孔菌Ｐ．ｇｉｌｖｕｓ液体发酵时，２５℃下菌丝体产量
最高，而胞外多糖的产量则在３０℃ 时最高［１２］；黑
木耳液体发酵生产菌丝体和胞外多糖的最优温度为
２８℃［１０］。鲍氏针层孔菌在２４～３２℃都能生长，但
不同温度对其液体发酵产量的影响明显不同。当温
度为２８℃时，其液体发酵生产菌丝体和胞外多糖的
产量最高，分别为５９７，１９９ｇ·Ｌ－１。
３ 讨论
液体发酵获取药用菌物活性物质时，营养因子
中的碳源和氮源是最主要的影响因素。过去的研究
表明，药用菌物在液体发酵时可以利用单糖、双糖和
多糖等多种类型的碳源；在氮源利用方面，药用菌物
则可以利用有机氮源和无机氮源。本实验选择常用
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的７种碳源和９种氮源进行筛选，并初步筛选出鲍
氏针层孔菌液体发酵生产菌丝体和胞外多糖的最优
碳源和氮源分别是葡萄碳和大豆蛋白胨，这为规模
化液体深层发酵培养提供了参考。此外，无机盐与
微量元素对鲍氏针层孔菌液体发酵生产菌丝体和胞
外多糖的影响还有待进一步研究获得。
除了营养因素，接种量、起始 ｐＨ、温度等环境条
件也是药用菌物液体发酵生产活性物质的主要影响
因素。本实验通过筛选，确定鲍氏针层孔菌液体发
酵生产菌丝体和胞外多糖适宜的接种量、起始 ｐＨ、
温度分别为 ６％，６０，２８℃。由于摇瓶培养和发酵
罐生产之间的差异，通气量、搅拌速度等因素还需要
进行发酵罐的放大实验，进一步筛选获得。
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ｉｎｏｃｕｌｕｍｖｏｌｕｍｅ，ｉｎｉｔｉａｌｐＨａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｓｈａｋｅｆｌａｓｋｃｕｌｔｕｒｅｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｒｅｓｕｌｔ：Ｔｈｅｇｌｕｃｏｓｅｗａｓ
ｔｈｅｍｏｓｔｓｕｉｔａｂｌｅｃａｒｂｏｎｓｏｕｒｃｅｆｏｒｂｏｔｈｍｙｃｅｌｉａｌｂｉｏｍａｓｓａｎｄＥＰＳｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｓｏｙｐｅｐｔｏｎｅｗａｓｆａｖｏｒａｂｌｅｎｉｔｒｏｇｅｎｓｏｕｒｃｅｓｆｏｒｂｏｔｈｍｙ
ｃｅｌｉａｌｂｉｏｍａｓｓａｎｄＥＰＳｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｉｎｏｃｕｌｕｍｖｏｌｕｍｅ，ｉｎｉｔｉａｌｐＨａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｏｒｂｏｔｈｍｙｃｅｌｉａｌｇｒｏｗｔｈａｎｄＥＰＳｐｒｏ
ｄｕｃｔｉｏｎｗｅｒｅ６％，６．０ａｎｄ２８℃，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ：ＴｈｅｓｔｕｄｙｏｂｔａｉｎｅｄｂａｓｉｃｄａｔａｓｆｏｒｌａｒｇｅｓｃａｌｅｓｕｂｍｅｒｇｅｄｃｕｌｔｕｒｅｏｆＰ．
ｂａｕｍｉ．
［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ ｅｘｏｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ；Ｐｈｅｌｉｎｕｓｂａｕｍｉ；ｓａｎｇｈｕａｎｇ；ｓｕｂｍｅｒｇｅｄｃｕｌｔｕｒｅ
［责任编辑 吕冬梅］
·１０８１·
第３３卷第１５期
２００８年８月
中 国 中 药 杂 志
ＣｈｉｎａＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎｅｓｅＭａｔｅｒｉａＭｅｄｉｃａ
Ｖｏｌ．３３，Ｉｓｓｕｅ １５
Ａｕｇｕｓｔ，２００８