蛹虫草色素产生及其调控研究

发布时间：2020-06-18 14:32

【摘要】：蛹虫草是一种著名的珍稀食药用真菌,是天然色素的潜在来源。色素含量是影响蛹虫草子实体外观和品质的关键因素,因此色素产生及调控对蛹虫草优质栽培具有重要意义。同时,色素结构和功能及其合成途径的研究将为蛹虫草的深度开发提供实验依据。本研究取得如下主要结果:氮源对蛹虫草生长和色素产生研究结果表明,氮源的种类和浓度影响蛹虫草菌落形态和色素产生,在不同的氮源培养基中蛹虫草菌落呈现不同的颜色;有机氮源更适合其生长和色素产生;蛋白胨和酵母提取物为氮源的培养基中菌落致密,产孢量极显著高于其它氮源培养基(P0.01),菌落正面为橙黄色;子实体栽培中,在白光和蓝光光照条件下均表现为蛋白胨浓度为1%时类胡萝卜素含量最高,分别为2809.38±386.24μg/g和4093.75±518.37μg/g,表明蓝光光照和1%蛋白胨浓度为子实体类胡萝卜素产生的最佳条件。不同波长的光照对色素产生有显著影响,两段培养与子实体栽培情况下,类胡萝卜素含量表现为蓝光白光绿光粉光和红光,蓝光有助于蛹虫草生长和色素积累。白光和蓝光光强试验表明,白光光强超过735 lux时子实体出现不同程度的发白,影响品相和色素含量;蓝光光强在17.3-64.3 lux范围内促进子实体生长及色素产生,在64.3 lux时子实体类胡萝卜素含量为3747.92±178.13μg/g。在两段培养条件下,氧载体正十二烷和正十六烷在1-4%范围内促进蛹虫草菌丝生长和色素积累;10-60 mM过氧化氢可以促进菌丝色素积累,表明氧载体和过氧化氢引起的氧化压力均可显著促进类胡萝卜素的产生。蛹虫草菌丝及孢子均能产生色素,且色素产生于胞外。经石油醚脱脂,甲醇萃取后,提取得到蛹虫草中新型水溶性色素,提取率为29.46%,具有较好的抗氧化活性,DPPH·自由基清除率IC_(50)值为1.616±0.005 mg/ml,具有开发利用的潜力;经液相-质谱分析得到该化合物分子量为522,与已经报道的色素均不相同。通过农杆菌介导转化(ATMT)的随机插入法成功构建了蛹虫草突变体库,并筛选得到114株白色突变株;白色突变株分生孢子紫外线耐受能力均明显低于野生型菌株,表明蛹虫草产生色素可能起到保护其自身免收紫外伤害的作用。本研究为富含色素的蛹虫草子实体优质栽培提供了试验依据,并证实了蛹虫草色素具有开发成健康产品的潜力。
【学位授予单位】：沈阳师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S567.3
【图文】：

图 1-1 虫草素结构Fig.1-1 Structure of cordycepin素研究及应用现状色素的种类有机体具有各种不同颜色的物质。广泛存在于动植物和微科技的进步和众多学者的深入研究，已发现真菌中存在从大型真菌红汁乳菇中分离到一种新的绿色厑类色素；李桔红色色素（王志勇，2004）子实体为暗红色的血红铆钉菇色素由红紫色素和黄色素两个组分组成（李慧珍，19黄菌液态发酵生物色素条件时，得到一种蒽醌类天然色的红色素和黄色素、粗糙脉孢菌（Neurospora crassa）的霉菌产生的番茄红素、红法夫酵母产生的虾青素a glutinis）产生的β-胡萝卜素等，后三者均属于类胡萝卜

成和调控机制研究的一种模式真菌。类胡萝卜素与其他类异戊二烯的合成途径同，合成过程中会产生一些中间体，如番茄红素、β胡萝卜素、叶黄素等，就前研究发现虾青素为类胡萝卜素生物合成的终端形态（张宁，2016）。其主要成途径是由 IPP 和其异构体二甲基丙烯基二磷酸（DMAPP）经r{牛儿r{牛儿焦磷酸合成酶（GGPPS）依次催化合成r{牛儿焦磷酸 (GPP)、法尼基二磷酸PP)和r{牛儿基r{牛儿焦磷酸 (GGPP)（李福枝，2007）。r{牛儿r{牛儿基焦酸（GGPP）是类胡萝卜素合成的前体，其中 2 分子的r{牛儿基r{牛儿基焦磷(GGPP)由八氢番茄红素合成酶(PSY)催化合成 1 分子的八氢番茄红素（王慧，14），经过一系列脱氢反应八氢番茄红素形成番茄红素。其中 Singkaravanit 等认为 GGPPS 是类胡萝卜素合成的关键酶之一；杨秋玲等人认为类胡萝卜素合途径的首要限速酶是八氢番茄红素合成酶(PSY)。番茄红素经过脱氢反应形成胡萝卜素从而形成β-胡萝卜素，β-胡萝卜素会进一步经过羟化酶和酮化酶的作合成玉米黄质和叶黄素，从而合成虾青素（檀棕萍，2008）。总结文献，真菌胡萝卜素合成过程如图 1-2。

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1 闫丽丽;;影响蛹虫草生长发育及产量的因素[J];农业科技与装备;2019年03期

2 吴鸿雪;王忠;王锦峰;王长文;;蛹虫草人工栽培及开发研究进展[J];福建农业科技;2019年01期

3 肖淑媛;胡长生;;蛹虫草的规范化栽培技术[J];新校园(上旬);2016年09期

4 陈姝娴;;冬虫夏草与蛹虫草之辨析[J];养生月刊;2017年02期

5 许y斏

本文编号：2719402