蛹虫草白化菌株生物学特性及其子实体成分分析

来源:用户上传      作者: 林群英 黄浩 宋斌等

　　摘要：对在栽培蛹虫草(Cordyceps miIitaris)B6过程中发现的白化菌株AB6的部分生物学特性和所获得的子实体成分进行研究。结果表明，AB6在光照条件下菌丝不变色，其菌丝最佳生长温度为25℃、pH 4.0～6.0。AB6子实体的粗蛋白、粗纤维、水、灰分、总水解氨基酸和粗多糖等成分含量与B6子实体无显著差别；而其灰分和虫草素含量较高，分别为8.29％和12.9 mg／g，均高于退化的白化菌株DAB6和B6的子实体；其黄酮类、虫草酸和腺苷，分别为0.22％、14.8 mg／g和1.16 mg／g，比B6子实体低。
　　关键词：蛹虫草白化菌株；生物学特性；成分分析；评价指标；资源利用
　　
　　虫草(cordyceps)因其显著的药用和保健价值而在中国乃至亚洲地区得到长久的应用。随着市场需求的不断增长，蛹虫草(c.militaris)人工栽培产业已日渐强大，这在一定程度上缓解了虫草自然资源紧缺的问题。目前，蛹虫草生产中以橙黄色子实体为主，其它品种鲜有报道。王洪军等首次报道了蛹虫草栽培过程中的白化现象，但并未对变异后的子实体进行研究分析。笔者对蛹虫草白化菌株的部分生物学特性和其子实体的成分进行研究，为其开发利用提供参考依据。
　　
　　1　材料与方法
　　
　　1.1供试菌株
　　蛹虫草(C，militaris)B6菌株为出发菌株(封三图1)；蛹虫草白化菌株AB6(封三图2)是栽培B6时发现的白化子实体经分离纯化获得；白化退化菌株DAB6(封三图3)是AB6在扩繁过程中获得的一株子实体变矮、产量明显下降且栽培性状稳定的菌株。供试菌株均由广东省微生物研究所微生物资源中心实验室分离获得，25℃下PDA斜面培养10d，4℃保存。
　　
　　
　　1.2供试子实体
　　B6和AB6子实体为广东省微生物研究所微生物资源中心实验室人工栽培所得，于60℃下烘干至恒重，粉碎，过20目筛。
　　
　　1.3试剂
　　HPLC流动相试剂为色谱纯，芦丁为化学对照品(中国药品生物制品检定所提供)，其余试剂均为分析纯。
　　
　　1.4生物学特性研究
　　1.4.1菌落颜色
　　分别从PDA斜面上挑取B6、AB6菌块(约0.5cm2)接至PDA平板上，25℃下暗培养8d后，在光照强度为500～800luX(10h／d)的条件下培养，48h后观察菌落颜色的变化，设3个重复。
　　1.4.2温度对茵丝生长速度的影响
　　将B6、AB6菌块分别接至PDA平板上，方法同1.4.1，培养10d，用直径为0.5cm的打孔器沿菌落边缘打孔，将菌块接种于PDA平板。分别在20、25、28℃下，避光培养12d，设3个重复。
　　1.4.3pH值对菌丝生长速度的影响
　　将B6、AB6菌块分别接至pH4.0、5.0、6.0、8，0的PDA平板上，方法同1.4.1，25℃下避光培养，设3个重复。
　　
　　1.5成分测定
　　粗蛋白含量按照GB／T5009.5-2003第一法测定，换算系数为6.25；粗纤维含量按照GB／T5009.10-2003重量法测定；水分含量按照GB／T5009.3-2003进行测定；总灰分含量按照GB／T 5009，1―5009，100-2003进行测定；水解氨基酸含量按照GB／T5009，124―2003进行样品测定；微量元素按照GB／T5009.11-2003处理样品，用IPC-MS法测定；虫草酸、虫草素和腺苷含量按林群英等(2009)进行测定；粗多糖含量按照NY／T 1676-2008进行测定；黄酮类采用硝酸铝比色法进行含量测定。
　　
　　1.6数据分析
　　试验数据采用SPSSl3，0(SPSS Inc。Chicago，IL)软件进行处理，通过一维方差分析(Analysis of Variance，ANOVA)最小显著差法(Least Significant Difference，LSD，P=0.05)进行统计分析。
　　
　　2　结果与分析
　　
　　2.1生物学特性研究
　　2.1.1B6和AB6茵落颜色比较
　　B6和AB6在暗培养条件下均不产生色素，菌丝基本为白色。在光照条件下培养2d后B6产生黄色色素，整个菌落显黄色(封三图4Ⅲ，Ⅳ)，AB6不产生色素，菌落依然呈白色(封三图4I，Ⅱ)。
　　
　　2.1.2温度对茵丝生长速度的影响
　　由图5可知，B6最适生长温度为20℃，AB6最适生长温度为25℃。蛹虫草白化菌株的最适生长温度比蛹虫草菌株高5℃。
　　2.1.3pH值对菌丝生长速度的影响
　　由图6可知，AB6和B6在pH4.0～6.0之间，菌丝生长速度最快；pH为8.0时，两者的生长速度均降低。
　　
　　2.2子实体成分分析
　　2.2.1常规成分
　　AB6的子实体粗蛋白含量为28.0％，粗纤维含量为17.2％，水分含量7.21％，与B6中的含量26.3％、15.9％、8.81％相比嘲，差异不显著。而AB6的子实体灰分含量为8.29％，明显高于B6子实体的含量(4.94％)。
　　2.2.2水解氨基酸
　　AB6水解氨基酸的含量见表1，该菌株含有16种水解氨基酸，总含量为20.4％，比B6高3.4％。谷氨酸的含量最高，为2.66％，其次是天冬氨酸，为2.47％。
　　2.2.3微量元素
　　测定的10种微量元素，AB6中锰、铁、锌、镍和钼5种元素的含量分别为7.6、15、95、0.49和1.3 mg／kg，其余5种(铬、钴、钒、锡和硒)含量低于检测限量0.5 mg／kg。
　　2.2.4有效成分
　　AB6中虫草素含量高，为12.9 mg／g，约是B6和DAB6的2倍和8倍；但虫草酸含量则仅为B6的七分之一；腺苷的含量显著低于B6。而出现退化性状的DAB6子实体中，虫草素的含量极低，而虫草酸的含量接近B6子实体的水平(表2)。AB6和B6粗多糖的含量分别为4.19％和4.41％，AB6的黄酮类物质含量为0.22％，远低于B6子实体中黄酮类物质的含量(1.08％)。
　　 3　讨论
　　
　　蛹虫草菌株B6、白化菌株AB6的菌丝生长最适温度分别为20、25℃，最佳pH均为4.0～6.0。这与已报道的蛹虫草在培养温度为20～25℃和酸性至中性(pH5～7)条件下菌丝生长速度最快较为相近。这为深入研究白化菌株其它生物学特性奠定基础。
　　胡萝卜素和黄酮是虫草色素的重要组成成分。研究结果显示，尽管蛹虫草白化菌株子实体呈白色，仍含有少量的黄酮类物质，远低于蛹虫草和九州虫草。与蛹虫草相比，白化菌株在形态和成分上发生明显改变，尤其是虫草素和黄酮类物质含量的改变，这会否导致蛹虫草白化子实体在抗病源微生物和抗氧化等方面的活性发生改变，需进行深入研究才能确定。
　　

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