等离子体诱变灵芝及其药用成分的红外光谱分析

发布时间：2020-05-16 00:30

【摘要】：灵芝(Ganoderma lingzhi)是灵芝科灵芝属真菌,自古以来就受到亚洲国家传统医药学的重视。现代医学研究表明,灵芝具有抗肿瘤,降血脂,降血糖,保肝、治疗肾炎、治疗高血压等多方面效果。因而无论是中国还是美国,都已将灵芝列入国家药典范围之内。灵芝中最主要的药用成分是灵芝多糖和灵芝三萜。为扩大灵芝种质资源,筛选获得药用价值更高的灵芝菌株,我们以灵芝多糖和三萜含量较高的菌株为出发株,进行以介质阻挡(DBD)方式的低温等离子体放电处理,并进行诱变育种。通过对处理的菌株进行RAPD检测确认,共获得了 10株DBD诱变菌株。这些菌株在液体发酵过程中菌丝体生长状态,包括菌丝球大小、形态、颜色、生物量、生长速度差异明显。部分诱变菌株灵芝多糖含量与出发株相比发生了显著改变。为了对灵芝药用成分进行分析,我们应用和发展了灵芝有效药用成分的红外光谱的分析方法。灵芝菌丝中含有丰富的灵芝多糖,我们应用红外光谱对灵芝多糖进行检测和分析。通过对灵芝发酵菌丝体中红外光谱((Mid-infrared,mid-IR))和近红外光谱(near infrared,NIR)光谱检测,研究发现,灵芝多糖的mid-IR光谱特征性峰位是1425和1078 cm-1 NIR光谱的特征性位置是4307和4405cm-1。上述位置可以用于灵芝多糖的mid-IR和NIR光谱定性分析。同时,根据灵芝多糖化学测定结果,结合NIR光谱,构建了基于NIR的灵芝多糖定量模型,该定量分析模型选择的光谱范围为(5268.8～4000 cm-1),预处理方式为一阶导数,校正集的维数=6,R2=0.9779,RMSECV=0.467,RPD=6.73,预测集的RMSEP=0.603,RPD=3.13,相关系数=0.9554。进一步,通过对诱变灵芝光谱的检测,确定上述NIR模型同样适合于诱变灵芝发酵菌丝体多糖的定量分析,其RMSEP=0.445,Bias=0.132,RPD=2.75,相关系数=0.9684。通过近红外光谱分析,证实了高产菌株RWY-1较出发株多糖含量提高25.6%。另外,灵芝三萜作为灵芝中另一种重要的药用活性成分,我们也应用红外光谱技术对发酵灵芝菌丝体的三萜成分进行检测分析。结合其它常规化学测定方法,我们发展了灵芝三萜的红外光谱定性和定量分析方法。通过对不同来源灵芝子实体和菌丝体进行mid-IR和NIR光谱检测,我们确定了灵芝三萜的特征性峰位。在中红外光谱中,其特征性峰位分别位于1736、1377和1248cm-1。在近红外光谱中,其特征性位置分别为5902、4415和4350cm-1。上述mid-IR和NIR特征性位置可用于灵芝三萜的定性分析。以此为基础,构建了灵芝三萜基于NIR的定量分析模型。其选取光谱谱段为(5963.1～5662.3 cm-1)+(4412.56～4350.85 cm-1),预处理方式为一阶导数。校正集模型维数=4,R2=0.8857,RMSECV=0.267,RPD=2.97,Bias=-0.0195,具有较好的定量分析效果。
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S567.31;R284

【参考文献】