虫花Isaria farinosa CH7的生物学特性及多糖研究

发布时间：2017-06-16 10:06

  本文关键词：虫花Isaria farinosa CH7的生物学特性及多糖研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着野生虫草资源的锐减及消费需求的增大,寻找冬虫夏草替代品、探索简单可行的人工培养技术、研究虫草的生物活性等掀起了阵阵热潮。本论文对一株从野外分离纯化获得的虫草进行研究,发现蛹体及谷物原料的固体培养得到的子实体长势较好,液体培养时生长周期短,性状稳定,产糖量较高。通过传统形态学及分子生物学方法研究了生物学特性,通过构建进化树探讨了该虫草与其他种类的亲缘关系；通过不同的接种方式感染不同寄主种类对其生活史循环进行了验证；以菌丝体生物量和胞外多糖产生量为衡量指标,对该菌液体发酵的培养条件进行了优化；在此基础上初步研究胞外多糖(EPS Ⅰ、EPS Ⅱ)和胞内多糖(IPS Ⅰ、IPS II)的体外吸湿保湿性能及抗氧化活性,主要研究内容及结果如下：1) 虫花生物学特性研究：对该株虫草进行形态学观察及ITS序列分析,发现其无性型与粉质拟青霉的形态一致,基因相似度高达99%,命名为虫花Isaria farinosa CH7,进化树的构建发现其与同属菌株间的亲缘关系较近。根据科赫法则,分离纯化的菌株经液体培养获得的菌丝体以注射方式感染柞蚕蛹和蓖麻蚕蛹,能够长出子实体,子实体上能够分离出与原始样本相同的菌株,实现了生活史循环。通过蚕蛹活体、谷类原料的固体培养及锥形瓶中的液体发酵探讨了I.farinosa CH7在不同人工培养基上的生长状态,发现固体基质上生长旺盛,子实体质量和数量均较理想；液体培养周期短,所得产物产量较高,有广阔的开发前景。2) 虫花发酵培养优化：以菌丝体生物量和胞外多糖含量为衡量指标,通过单因素和正交试验对虫花I. farinosa CH7的培养条件进行优化,确定了液体发酵的最佳条件为：蔗糖2.5%、牛肉膏0.8%、初始pH 4.0、温度28℃,优化后的菌丝体量和胞外多糖含量分别比优化前提高了15.01%和60.41%。同样条件下,30 L发酵罐中的扩大培养过程使得菌丝体生物量和糖含量分别比锥形瓶中培养时提升了7.98%和10.72%。液体培养条件易控制,代谢产物较易提取,不受时间、地点、季节等的限制,可在以后的实践中大规模推广,为后续研究、生产提供充足的原料。3)多糖功能分析：基于虫草多糖诸多功效开发的产品种类较多,市场上已有相关化妆品的销售、流通。通过吸湿保湿能力和抗氧化活性评价了胞内、胞外共四种多糖的功能,进而探究虫花I. farinosa CH7在化妆品行业的实际应用价值。吸湿保湿能力大小的研究表明,四种多糖均具有一定的吸湿保湿能力,总体来说,胞内多糖比胞外多糖的吸湿能力强,而胞外多糖的保湿能力又优于胞内多糖,通过清除羟自由基和螯合亚铁离子能力两个方面对I. farinosa CH7多糖的抗氧化活性进行评价,结果表明四种多糖均具有良好的清除羟自由基及螯合亚铁离子的能力。由EC50值可知EPS II在四种糖中抗氧化活性较强,优越性明显,可加大开发利用。在以后的产品研发过程中,可考虑多糖的强化、复配使用,这些探索为I. farinosa CH7以高档化妆品形式满足市场需求提供了可能。本文为深入开发虫花I. farinosa CH7资源、实现工业化生产、开发相关产品及解决虫草供需矛盾、维护生态平衡奠定了基础,具有一定的学术、经济和社会价值。
【关键词】：Isaria farinosa CH7 生物学特性 发酵优化 多糖活性
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S567.3
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 0 前言13-27
• 0.1 虫草资源概述13-14
• 0.2 虫草的生物学特性14-17
• 0.2.1 形态及分布14-15
• 0.2.2 虫草的生活史15-16
• 0.2.3 虫草无性型的鉴定16-17
• 0.3 虫草的活性成分与开发应用现状17-24
• 0.3.1 虫草的主要活性成分及药理作用17-22
• 0.3.2 虫草的人工培养22-23
• 0.3.3 虫草的产品开发23-24
• 0.4 虫花的研究进展24-25
• 0.5 立题背景及研究内容25-27
• 0.5.1 立题依据及意义25
• 0.5.2 研究内容25-27
• 1 虫花I.farinosa CH7的生物学特性27-37
• 1.1 引言27-28
• 1.2 实验材料28-29
• 1.2.1 主要材料28
• 1.2.2 主要仪器28
• 1.2.3 培养基28-29
• 1.3 实验方法29-31
• 1.3.1 菌株的鉴定29
• 1.3.2 菌株的生活史循环29-30
• 1.3.3 菌株的人工培养30-31
• 1.4 结果与分析31-35
• 1.4.1 菌株的鉴定31-33
• 1.4.2 生活史的验证33-35
• 1.4.3 菌株在不同基质上的人工培养35
• 1.5 本章小结35-37
• 2 虫花I.farinosa CH7发酵过程的优化37-48
• 2.1 引言37-38
• 2.2 实验材料38-39
• 2.2.1 试剂38
• 2.2.2 主要仪器38
• 2.2.3 培养基38-39
• 2.3 实验方法39-41
• 2.3.1 测定方法39
• 2.3.2 碳源39
• 2.3.3 氮源39
• 2.3.4 初始pH值39
• 2.3.5 温度39
• 2.3.6 装液量39-40
• 2.3.7 接种量40
• 2.3.8 正交试验40
• 2.3.9 发酵罐的影响40-41
• 2.4 结果与分析41-46
• 2.4.1 单因素结果分析41-45
• 2.4.2 正交结果分析45-46
• 2.4.3 产量对比46
• 2.4.4 发酵罐扩大培养46
• 2.5 本章小结46-48
• 3 虫花I.farinosa CH7多糖的功能测定48-56
• 3.1 引言48-49
• 3.2 实验材料49
• 3.2.1 主要试剂49
• 3.2.2 主要仪器49
• 3.3 实验方法49-50
• 3.3.1 多糖的制备49
• 3.3.2 多糖的吸湿保湿能力49-50
• 3.3.3 多糖对羟自由基的清除作用50
• 3.3.4 多糖对亚铁离子的螯合能力50
• 3.4 结果与分析50-54
• 3.4.1 多糖吸湿能力50-51
• 3.4.2 多糖保湿能力51-53
• 3.4.3 多糖的羟自由基清除能力53
• 3.4.4 多糖的亚铁离子螯合能力53-54
• 3.5 本章小结54-56
• 结语与展望56-58
• 论文创新点58-59
• 参考文献59-67
• 附图67-68
• 致谢68-69
• 个人简历69
• 在学期间发表的学术论文与研究成果69

【参考文献】

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本文编号：455083