全 文 ：广 西 植 物 Ｇｕｉｈａｉａ　３２（２）：２６４－２６８　　　　　　　　　　　 　　　　　 ２０１２年３月　
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－３１４２．２０１２．０２．０２４
竹黄菌液体培养下产竹红菌素的研究
项小燕，张中信，谢　翎，郑爱芳
（安庆师范学院 生命科学学院，安徽 安庆２４６０１１）
摘　要：先对不同产地采集的竹黄菌进行筛选，得到优产竹红菌素的菌株，然后采用单因子和３因素３水平正
交试验法对竹红菌素液体发酵条件进行优化，在优化培养基的基础上，选用不同浓度的Ｃｒ３＋、Ｆｅ３＋、Ｃｕ２＋和
Ｃａ２＋对竹红菌素进行离子调控研究。结果表明：从休宁所采集的菌株不仅生长速度最快，发酵所产的竹红菌
素含量也最高；竹红菌素最佳发酵碳源是葡萄糖，最佳发酵氮源是硝酸钠，最佳培养基组合为２％葡萄糖，
０．２％硝酸钠，ｐＨ７．５；Ｃｒ３＋和Ｆｅ３＋浓度为０．００５％时竹红菌素含量均最高；０．０５％的Ｃａ２＋最有利于竹红菌素
的分泌；Ｃｕ２＋为０．０３％时竹红菌素含量达到最大值。
关键词：产地；碳源；氮源；离子；竹红菌素
中图分类号：Ｓ３２６　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１０００－３１４２（２０１２）０２－０２６４－０５
① Ｓｔｕｄｙｏｎ　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｈｙｐｏｃｒｅｌｉｎ　ｂｙＳｈｉｒａｉａ
ｂａｍｂｕｓｉｃｏｌａｉｎ　ｓｕｂｍｅｒｇｅｄ　ｃｕｌｔｕｒｅｓ
ＸＩＡＮＧ　Ｘｉａｏ－Ｙａｎ，ＺＨＡＮＧ　Ｚｈｏｎｇ－Ｘｉｎ，ＸＩＥ　Ｌｉｎｇ，ＺＨＥＮＧ　Ａｉ－Ｆａｎｇ
（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｌｉｆｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ａｎｑｉｎｇ　Ｔｅａｃｈｅｒｓ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ａｎｑｉｎｇ　２４６０１１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｈｉｒａｉａ　ｂａｍｂｕｓｉｃｏｌａｆｒｏｍ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｒｅｇｉｏｎｓ　ｗｅｒｅ　ｆｉｒｓｔｌｙ　ａｓｓａｙｅｄ　ｆｏｒ　ｔｈｅｉｒ　ｈｙｐｏｃｒｅｌｉｎ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｕｓ　ｔｈｅ
ｈｉｇｈ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｓｔｒａｉｎｓ　ｏｆ　Ｓｈｉｒａｉａ　ｂａｍｂｕｓｉｃｏｌａ　ｗｅｒｅ　ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅｎ　ｔｈｅ　ｃｕｌｔｕｒｅ　ｍｅｄｉａ　ｗａｓ　ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ　ｂｙ　ｏｎｅ－ｆａｃｔｏｒ－
ａｔ－ａ－ｔｉｍｅ　ａｎｄ　ｔｈｒｅｅ　ｆａｃｔｏｒｓ　ａｎｄ　ｔｈｒｅｅ　ｌｅｖｅｌｓ　ｏｆ　ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　ｍａｔｒｉｘ　ｍｅｔｈｏｄｓ．Ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｌｙ，ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
ｗｅｒｅ　ｔｈｅｎ　ａｓｓａｙｅｄ　ｆｏｒ　ｔｈｅｉｒ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｎ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｙｐｏｃｒｅｌｉｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｅｓｅｎｃｅ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｌｅｖｅｌｓ　ｏｆ　Ｃｒ３＋、Ｆｅ３＋、
Ｃｕ２＋ａｎｄ　Ｃａ２＋．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｓｔｒａｉｎｓ　ｃｏｌｅｃｔｅｄ　ｆｒｏｍ　Ｘｉｕｎｉｎｇ　ｇｒｅｗ　ｆａｓｔｅｒ　ａｎｄ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ　ｈｉｇｈ
ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｈｙｐｏｃｒｅｌｉｎ　ｔｈａｎ　ｔｈｏｓｅ　ｆｒｏｍ　ｏｔｈｅｒ　ｒｅｇｉｏｎｓ．Ｔｈｅ　ｍｏｓｔ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｃａｒｂｏｎ　ｓｏｕｒｃｅｓ　ａｎｄ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ｓｏｕｒｃｅｓ　ｗｅｒｅ
ｇｌｕｃｏｓｅ　ａｎｄ　ＮａＮＯ３；ｔｈｅ　ｇｒｏｗｉｎｇ　ｍｅｄｉｕｍ　ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ　ｏｆ　ｇｌｕｃｏｓｅ（２％），ＮａＮＯ３（０．２％），ＫＨ２ＰＯ４（０．０１％），ＭｇＳＯ４
（０．０５％）ｗｉｔｈ　ｐＨ　ｌｅｖｅｌ　ａｔ　７．５ｙｉｅｌｄｅｄ　ｔｈｅ　ｍａｘｉｍｕｍ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｈｙｐｏｃｒｅｌｉｎ．Ｔｈｉｓ　ｃｏｕｌｄ　ｂｅ　ｆｕｒｔｈｅｒ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ
ｆｏｌｏｗｉｎｇ　ｔｈｅ　ａｄｄｉｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｒ３＋、Ｆｅ３＋、Ｃｕ２＋ａｎｄ　Ｃａ２＋．Ａｄｄｉｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｒ３＋ａｎｄ　Ｆｅ３＋ａｔ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　０．００５％ｂｏｔｈ
ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ　ｔｈｅ　ｈｙｐｏｃｒｅｌｉｎ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ；Ｃａ２＋ｏｆ　０．０５％ｗａｓ　ｍｏｓｔ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｈｙｐｏｃｒｅｌｉｎ　ｐｒｏ－
ｄｕｃｔｉｏｎ；ａｄｄｉｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｕ２＋ｏｆ　０．０３％，ｔｈｅ　ｈｙｐｏｃｒｅｌｉｎ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｒｅａｃｈｅｄ　ｔｈｅ　ｍａｘｉｍｕｍ　ｌｅｖｅｌ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｒｅｇｉｏｎｓ；ｃａｒｂｏｎ　ｓｏｕｒｃｅｓ；ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ｓｏｕｒｃｅｓ；ｉｏｎｓ；ｈｙｐｏｃｒｅｌｉｎ
　　竹黄（Ｓｈｉｒａｉａ　ｂａｍｂｕｓｉｃｏｌａ）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，属于肉座菌科竹黄属真菌。竹黄具
有抗炎、镇痛、抗菌、抗肿瘤以及无毒副作用等方面
功效。其中，对该菌研究得最为深入的活性成分之
一是竹红菌素。该色素具有止咳、祛疤、祛痛舒筋、
① 收稿日期：２０１１－０９－０５　　修回日期：２０１１－１２－２１
基金项目：安徽省自然科学基金（ＫＪ２００７Ｂ１０７）；安徽省高校青年教师计划项目（２００７ｊｐ１１２３）；安徽省教育厅自然科学基金（ＫＪ２０１２Ｚ２２９）［Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ
ｂｙ　ｔｈｅ　Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｎｈｕｉ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ（ＫＪ２００７Ｂ１０７）；Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｆｕｎｄ　Ｐｒｏｊｅｃｔ　ｆｏｒ　Ｈｉｇｈｅｒ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　Ｙｏｕｔｈ　Ｔｅａｃｈｅｒｓ　ｏｆ　Ａｎｈｕｉ
Ｐｒｏｖｉｎｃｅ（２００７ｊｐｌ１２３）；ｔｈｅ　Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｎｈｕｉ　Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　Ｂｕｒｅａｕ（ＫＪ２０１２Ｚ２２９）］
作者简介：项小燕（１９８１－），女，安徽桐城人，硕士研究生，讲师，主要从事药用真菌研究，（Ｅ－ｍａｉｌ）ｘｉａｏｙａｎｘｉａｎｇ＠ａｑｔｃ．ｅｄｕ．ｃｎ。
袪风利湿及治疗多种皮肤顽症，并有抗癌和抑制艾
滋病的作用（肖仔君等，２００３；王静祥，１９９９；Ｈｕｄｅｒ－
ｓｏｎ等，１９９７；Ｍｉｌｅｒ等，１９９７；Ｈｕｄｅｒｓｏｎ等，１９９４；
Ｈｉｒａｙａｍａ等，１９９７）。此外，竹红菌素还可以制成新
型的光活化药物和潜在的光电转换材料，目前已受
到越来越多的重视。从竹黄中共分离到４种竹红菌
素，分别是竹红菌甲素、乙素、丙素和丁素（ｈｙｐｏｃｒｅ－
ｌｉｎ　Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ），且竹红菌素 Ａ的含量是衡量竹黄
菌品质的重要指标，此色素可用丙酮作溶剂提取获
得（林海萍等，２００２）。由于竹黄分布地区局限，生长
季节短暂，天然产量低（邓丹等，２００１），因而野生资
源远远满足不了市场需求。要改善这种局面，需要
从其它途径进行弥补。研究表明，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，
用该技术发酵生产竹黄具有重要的意义。
石贵阳等（２００４）对竹黄液体发酵培养基进行了
初步优化；李加友（２００８）对液体发酵生物量有初步
的研究，但对优产竹红菌素的菌株及发酵途径尚无
研究报道。安徽省的一些产地有该菌的分布（邓丹
等，２００１）。本文先对不同产地所采集的菌株进行了
筛选，得到优产竹红菌素 Ａ菌种，然后对发酵条件
进行优化。由于金属离子可以改变真菌细胞膜的透
性或改变发酵途径中关键酶的活性，从而改变发酵
产物的含量（郑维发等，２００８）。因而，本研究在上述
实验基础上，又向培养基中添加各种不同浓度的金
属离子以达到提高色素含量的目的。对液体发酵培
养竹红菌素进行了系统研究，为大规模液体培养获
得该色素提供了理论依据。
１　材料和方法
１．１材料与培养基
竹黄菌株分离自安徽休宁、广德、宁国采集的竹
黄子座，由安庆师范学院魏和平博士鉴定。竹红菌
素Ａ标准品购自Ｓｉｇｍａ公司。斜面母种培养基：
ＰＤＡ培养基。菌种筛选液体培养基（％）：葡萄糖
１．５，硝酸钠０．３，磷酸二氢钾０．１，硫酸镁０．０５，
ｐＨ６．５。液体种子培养基（％）：葡萄糖２，牛肉膏
０．３，ＫＨ２ＰＯ４０．１，ＭｇＳＯ４０．０５，ｐＨ 值自然。碳源
优化基础培养基（％）：蛋白胨０．３，各供试碳源２，磷
酸二氢钾０．１，硫酸镁０．０５，ｐＨ值自然。氮源优化
基础培养基（％）：葡萄糖２，各供试氮源０．３，磷酸二
氢钾０．１，硫酸镁０．０５，ｐＨ 值自然。ｐＨ 基础培养
基（％）：葡萄糖２，硝酸钠０．３，磷酸二氢钾０．１，硫
酸镁０．０５，将ｐＨ 值调至４．５，５．５，６．５，７．５，８．５。
离子培养基：在优化培养基中加入不同浓度的Ｃｕ－
ＳＯ４·５Ｈ２Ｏ、ＦｅＣｌ３、ＣｒＣｌ３ 和ＣａＣｌ２。
１．２主要仪器
恒温 培 养 箱 （ＥＨＳＹ　ＬＡＢ），摇 床 （ＴＨＺ－
０３Ｍ２），冷冻干燥机（ＦＤ－１），分光光度计（７２１）。
１．３竹黄菌的培养
菌种的获得：各地采集的竹黄子座用７５％的酒
精表面消毒，在无菌条件下切成黄豆粒大小的小块，
２７℃恒温培养，待试管长满菌丝后，挑选优势菌株
转平皿培养，另用等量无菌水冲洗，接入孢子悬液，
２５０ｍＬ三角烧瓶（装液量８０ｍＬ）进行摇瓶发酵培
养，摇床转速１２０ｒ／ｍｉｎ，培养１６８ｈ。比较平皿和发
酵培养各项指标从而选定菌种产地；培养基优化正
交试验：将筛选后的斜面菌株用无菌水冲洗，在全温
震荡培养箱２７℃，１３０ｒ／ｍｉｎ，培养７２ｈ。再用匀浆
器将菌丝打碎，即获得种子液。在上述培养基基础
上选定各供试碳源、氮源和ｐＨ 值，进行单因素试
验，每组实验设三个平行对照，在单因素试验的基础
上再通过正交实验确定优化的液体培养基。离子优
化实验：用０，０．０３％，０．０５％，０．１％的 ＣｕＳＯ４·
５Ｈ２Ｏ 和 ＣａＣｌ２；０，０．００３％，０．００５％，０．０１％ 的
ＦｅＣｌ３ 和ＣｒＣｌ３ 加入优化后的培养基培养，每一浓度
做３个平行对照，２７℃、１３０ｒ／ｍｉｎ，培养９６ｈ。
１．４分析方法
竹红菌素Ａ标准曲线的制定：精确称取竹红菌
素Ａ标准品１０ｍｇ，置于１０ｍＬ容量瓶，用丙酮溶
解并定容至刻度，得标准品溶液１ｍｇ／ｍＬ。用丙酮
稀释成一系列浓度（１０，２０，３０，４０，５０，１００，单位：
μｇ／ｍＬ）的对照品溶液。取系列对照品溶液在４６５
ｎｍ处测吸光度（林海萍等，２００２），以竹红菌素Ａ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＝０．０２０３ｘ＋０．２８４２，ｒ＝
０．９９９２。竹红菌素Ａ含量的测定：将一定量的菌丝
与一定比例的丙酮混合，浸提过夜，过滤后得到澄清
提取液，用丙酮适当稀释后测定吸光值，根据回归方
程计算竹红菌素 Ａ的含量。生物量（细胞干重）测
定：发酵液经２００目筛过滤，倾去滤液，收集菌体用
蒸馏水洗涤后，将菌丝体放入冷冻干燥机中冷冻干
燥至恒重后称重。
１．５统计学分析
采用ＳＰＳＳ１７．０统计软件对实验数据进行分
５６２２期　　　　　　　　　　　项小燕等：竹黄菌液体培养下产竹红菌素的研究
析，所有实验均进行三次测验，结果用珔ｘ±ｓ表示，采
用方差分析（ＡＮＯＶＡ）进行多重比较，以Ｐ＜０．０５
时表示组间存在显著性差异。
２　结果与分析
２．１不同产地菌株的培养比较
由图１可以看出，从休宁采集的竹黄菌生长速
度为１．８５ｃｍ／ｄ，其生长速率明显高于宁国和广德
两地的菌种，与其相比，差异显著。液体发酵竹红菌
素含量检测结果显示，休宁的菌株液体发酵产生的
竹红菌素含量与其它两地相比差异显著，高达５．２１
ｍｇ／ｇ。而广德的菌株液体发酵产竹红菌素为０．７８
ｍｇ／ｇ，宁国的菌株液体发酵不产生竹红菌素。故选
取休宁的菌株为实验发酵菌种。
图１　不同产地竹黄菌生长状况的比较
Ｆｉｇ．１　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｇｒｏｗｉｎｇ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　Ｓｈｉｒａｉａ
ｂａｍｂｕｓｉｃｏｌａｆｒｏｍ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｒｅｇｉｏｎｓ
１．休宁；２．宁国；３．广德。不同字母表示在５％水平差异显著。
１．Ｘｉｕｎｉｎｇ；２．Ｎｉｎｇｇｕｏ；３．Ｇｕａｎｇｄｅ．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｌｅｔｔｅｒｓ
ｍｅａｎ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ　ａｔ　５％ｌｅｖｅｌ．
２．２竹红菌素液体发酵培养基的优化
２．２．１碳源对竹黄菌液体发酵的影响　碳源对竹黄
菌的生物量和竹红菌素的影响见图２。其中菌株在
可溶性淀粉和蔗糖为碳源时能很好地生长，发酵结
束后菌丝体干重分别为９．５８ｇ／Ｌ和９．３８ｇ／Ｌ，其
次是在葡萄糖碳源培养基中，为８．１４ｇ／Ｌ；而葡萄
糖为碳源时竹红菌素含量最高，达到５．２５ｍｇ／ｇ。
故选葡萄糖为发酵碳源。
２．２．２氮源对竹黄菌液体发酵的影响　从图３看
出，以牛肉膏作为氮源时生物量显著高于其它组，为
１１．５５ｇ／Ｌ，其次影响较大的是蛋白胨和硝酸钠，在
尿素中生长最差；而竹红菌素在以尿素为氮源时含量
最高，达到５．３５ｍｇ／ｇ，在以硝酸钠为氮源时次之，为
４．８５ｍｇ／ｇ。综合考虑，选硝酸钠为发酵氮源。
图２　碳源对生物量和竹红菌素的影响
Ｆｉｇ．２　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｃａｒｂｏｎ　ｓｏｕｒｃｅｓ　ｏｎ　ｍｙｃｅｌｉａ　ｄｒｙ
ｗｅｉｇｈｔ　ａｎｄ　ｈｙｐｏｃｒｅｌｉｎ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
１．葡萄糖；２．可溶性淀粉；３．麦芽糖；４．甘露醇；５．果糖；６．蔗糖。
１．Ｇｌｕｃｏｓｅ；２．Ｓｏｌｕｂｌｅ　ｓｔａｒｃｈ；３．Ｍａｌｔｏｓｅ；
４．Ｍａｎｎｉｔｏｌ；５．Ｆｒｕｃｔｏｓｅ；６．Ｓｕｃｒｏｓｅ．
图３　氮源对生物量和竹红菌素的影响
Ｆｉｇ．３　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ｓｏｕｒｃｅｓ　ｏｎ　ｍｙｃｅｌｉａ
ｄｒｙ　ｗｅｉｇｈｔ　ａｎｄ　ｈｙｐｏｃｒｅｌｉｎ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
１．酵母膏；２．尿素；３．牛肉膏；４．蛋白胨；５．硝酸钠；６．硫酸铵。
１．Ｙｅａｓｔ　ｅｘｔｒａｃｔ；２．ＣＯ（ＮＨ２）２；３．Ｂｅｅｆ　ｅｘｔｒａｃｔ；
４．Ｐｅｐｔｏｎｅ；５．ＮａＮＯ３；６．（ＮＨ４）２ＳＯ４
２．２．３ｐＨ值对竹黄菌液体发酵的影响　由图４可
知，生物量在ｐＨ值为８．５时含量最高，与其它组比
较有显著差异，在４．５～６．５之间没有显著性差异；
而竹红菌素在ｐＨ６．５时含量最高，为６．７４ｍｇ／ｇ，
显著高于其它组，过高或过低的ｐＨ 均不利于该色
素的形成。
２．２．４正交试验优化竹红菌素培养条件　在碳源、
氮源和ｐＨ单因子试验的基础上，选取葡萄糖、硝酸
钠和ｐＨ值为实验因素，设计了Ｌ９（３４）正交试验进
一步优化竹红菌素发酵培养基，其因素水平设计见
６６２ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３２卷
图４　起始ｐＨ值对生物量和竹红菌素的影响
Ｆｉｇ．４　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｉｎｉｔｉａｌ　ｐＨ　ｏｎ　ｍｙｃｅｌｉａ　ｄｒｙ
ｗｅｉｇｈｔ　ａｎｄ　ｈｙｐｏｃｒｅｌｉｎ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
表１　Ｌ９（３４）正交试验因素水平表
Ｔａｂｌｅ　１　Ｔｈｅ　ｆａｃｔｏｒｓ　ａｎｄ　ｌｅｖｅｌｓ　ｏｆ　ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ
水平
Ｌｅｖｅｌｓ
因素Ｆａｃｔｏｒｓ
Ａ葡萄糖浓度
Ｇｌｕｃｏｓｅ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ（％）
Ｂ硝酸钠浓度
ＮａＮＯ３
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ（％）
Ｃ　ｐＨ值
ｐＨ
ｖａｌｕｅｓ
１　 １．５　 ０．２　 ５．５
２　 ２　 ０．３　 ６．５
３　 ２．５　 ０．４　 ７．５
表２　正交试验
Ｔａｂｌｅ　２　Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　ｔｅｓｔｓ
试验号
Ｔｅｓｔ
Ｎｏ．
Ａ　 Ｂ　 Ｃ　 Ｄ
竹红菌素含量
Ｈｙｐｏｃｒｅｌｉｎ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ（ｍｇ／ｇ）
１　 １　 １　 １　 １　 １５．３６
２　 １　 ２　 ２　 ２　 １７．８０
３　 １　 ３　 ３　 ３　 ２２．６７
４　 ２　 １　 ２　 ３　 ２５．６
５　 ２　 ２　 ３　 １　 ２０．２３
６　 ２　 ３　 １　 ２　 １５．３７
７　 ３　 １　 ３　 ２　 ２８．０４
８　 ３　 ２　 １　 ３　 ６．５８
９　 ３　 ３　 ２　 １　 ８．０４
Ｋ１　 ５５．８３　 ６９　 ３７．３１　 ４３．６３
Ｋ２　 ６１．２　 ４４．６１　 ５１．４４　 ６１．２１
Ｋ３　 ４２．６６　 ４６．０８　 ７０．９４　 ５４．８５
ｋ１　 １８．６１　 ２３　 １２．４４　 １４．５４
ｋ２　 ２０．４　 １４．８７　 １７．１５　 ２０．４
ｋ３　 １４．２２　 １５．３６　 ２３．６５　 １８．２８
Ｒ　 ６．１８　 ８．１３　 １１．２１　 ５．８６
表１，结果见表２，实验各因素显著性分析见表３。
　　从表２的极差分析结果看出，对该色素发酵影
响最大的是ｐＨ值，其次是氮源，碳源影响最小，最
佳组合为 Ａ２Ｂ１Ｃ３，即２％葡萄糖，０．２％硝酸钠，
ｐＨ７．５。
表３　正交实验方差分析
Ｔａｂｌｅ　３　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｖａｒｉａｎｃｅ　ｏｆ　ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　ｔｅｓｔｓ
方差来源
Ｖａｒｉａｎｃｅ　ｏｒｉｇｉｎ
离差平方和
Ｓｕｍ　ｏｆ　ｓｑｕａｒｅｓ
自由度
Ｄｅｇｒｅｅ　ｏｆ　ｆｒｅｅｄｏｍ
Ｆ值
Ｆ　ｖａｌｕｅ
显著性
Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ
葡萄糖浓度Ｇｌｕｃｏｓｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　 ６０．６７　 ２　 １．１５ 不显著Ｎｏｔ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ
硝酸钠浓度ＮａＮＯ３ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　 １２４．７１　 ２　 ２．３６ 不显著Ｎｏｔ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ
ｐＨ值ｐＨ　ｖａｌｕｅｓ　 １９０．１０　 ２　 ３．６０ 不显著Ｎｏｔ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ
误差Ｅｒｒｏｒ　 ５２．８２　 ２
　注：Ｆ０．０５（２，２）＝１９
　　由于ＦＡ，ＦＢ，ＦＣ 均小于Ｆ０．０５（２，２）＝１９，故Ａ，Ｂ，Ｃ
三因素对竹红菌素的产量影响均不显著，要获得高
产量的竹红菌素，选各因素的最佳发酵水平。
２．３不同离子对液体发酵产竹红菌素的影响
２．３．１Ｃｒ３＋和Ｆｅ３＋对竹红菌素的影响　图５结果表
明，培养基中添加Ｆｅ３＋后，竹红菌素含量随着该离
子浓度的增加而不断增加，在浓度为０．００３％时，与
对照组有显著性差异，而当浓度增至０．００５％时，其
含量达到最大值，与对照组比较有极显著性差异。
０．００５％的Ｃｒ３＋也能极显著地提高该色素的含量，
在此浓度下竹红菌素含量高达７．５６ｍｇ／ｇ。
２．３．３Ｃａ２＋和Ｃｕ２＋对竹红菌素的影响　培养基中
添Ｃａ２＋后，竹红菌素的含量有了明显的提高，其中
在０．０３％的浓度下，与对照组相比有显著性差异，
当浓度升至０．０５％时，与对照组有极显著的差异。
而Ｃｕ２＋在０．０３％时，培养基中竹红菌素的含量高
达７．６８ｍｇ／ｇ，与对照组差异极显著，在浓度为
０．０５％时也能显著提高该色素含量。
３　结论与讨论
本文先对竹黄菌优产竹红菌素的菌株进行了挑
选，然后系统地研究了该菌的液体发酵条件，得到了
适合竹红菌素分泌的最佳培养基和各离子浓度。单
因素和正交试验结果显示，竹红菌素分泌的最佳培
养基组合是２％葡萄糖，０．２％硝酸钠，ｐＨ７．５。离
７６２２期　　　　　　　　　　　项小燕等：竹黄菌液体培养下产竹红菌素的研究
子浓度试验结果显示，Ｃｒ３＋为０．００５％时，比对照组
能极 显 著 地 提 高 竹 红 菌 素 的 含 量；０．０３％ 和
０．００５％的Ｆｅ３＋都能显著地促进竹红菌素的生长，
尤其是在０．００５％的水平下色素含量达到最大值；
０．０３％和０．０５％的Ｃａ２＋和Ｃｕ２＋都能显著地提高培
养基中竹红菌素的含量，其中，Ｃａ２＋浓度在０．０５％
时竹红菌素含量最高；Ｃｕ２＋在０．０３％时最适合竹红
菌素的生成。
图５　Ｃｒ３＋和Ｆｅ３＋对竹红菌素产量的影响
Ｆｉｇ．５　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　Ｃｒ３＋ａｎｄ　Ｆｅ３＋ｏｎ
ｈｙｐｏｃｒｅｌｉｎ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｓ
ＣＴＲ．对照，与对照组比较，ｂＰ＜０．０５，ｃＰ＜０．０１。下同。ＣＴＲ：
Ｃｏｎｔｒｏｌ；ｂＰ＜０．０５ｖｓ　ＣＴＲ；ｃＰ＜０．０１ｖｓ　ＣＴＲ．Ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｂｅｌｏｗ
图６　Ｃａ２＋和Ｃｕ２＋对竹红菌素产量的影响
Ｆｉｇ．６　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　Ｃａ　２＋ａｎｄ　Ｃｕ２＋ｏｎ
ｈｙｐｏｃｒｅｌｉｎ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
　　在所选的碳源中，单糖、二糖和多糖均能较好地
促进菌丝体的生长，而速效碳源葡萄糖和部分二糖
对竹红菌素形成具有重要作用，由于葡萄糖最容易
被微生物吸收，所以被用作该菌发酵的主要碳源，有
机氮源牛肉膏对菌丝体的生长有显著的促进作用，
而尿素最有利于竹红菌素的分泌，但硝化氮源无论
是对菌体生长还是目标产物色素的形成都是较为理
想的选择。实验采用了渐进的优化方法优化培养条
件，并用正交实验考虑了因素间的相互作用，使培养
基配方更加科学。在优化的培养基中添加适当浓度
的离子进一步提高了色素的含量，这可能是因为离
子改变了发酵途径中一些关键酶的活性。石贵阳等
（２００４）从优化培养基方面来提高竹红菌素含量，此
方法虽对目标产物有一定的促进作用，但效果不显
著。本实验对优势菌株进行发酵条件的优化后，结
合发酵途径，得到了更适合竹红菌素分泌的培养方
法。实验结果表明，目标产物在此改良条件下得到
了显著提高。但其发酵机制还不清楚，有待更深入
的研究，以期更好地提高该菌的发酵质量。
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８６２ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３２卷