灵芝多糖液体发酵调控及药理作用研究进展

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灵芝多糖类成分及其生物活性研究进展

灵芝多糖类成分及其生物活性研究进展

灵芝多糖类成分及其生物活性研究进展摘要:灵芝是常用的名贵中药材,药用历史悠久,药用价值高。

多糖类成分是灵芝(赤芝Ganoderma lucidum和紫芝G. sinense)中重要的生物活性成分之一,具有免疫调节、抗肿瘤、保肝、抗氧化、降血糖、心血管系统和神经保护等作用,具有潜在的开发应用价值。

通过对近年来国内外灵芝多糖的结构特征、生物活性以及潜在作用机制的相关文献进行归纳总结,为明确灵芝多糖的现代药用价值提供基础,为灵芝多糖作为治疗药物和辅助性功能食品的开发提供参考和借鉴。

灵芝Ganoderma属于担子菌纲多孔菌科真菌,为我国传统的名贵中药,有着悠久的药用历史。

与人参、何首乌、冬虫夏草并称为“四大仙草”。

据《神农本草经》记载,将灵芝按颜色划分为赤、黑、青、白、黄、紫芝6种,均被列为上品。

谓其“气味苦平、无毒。

久食轻身不老,延年神仙”。

《中国药典》2020年版规定赤芝Ganoderma lucidum (Leyss. ex Fr.) Karst.和紫芝G. sinense Zhao, Xu et Zhang的干燥子实体为灵芝的正品[1]。

现代药理研究表明,灵芝具有广泛的生物活性,能够用于预防和治疗各种内科疾病。

灵芝的化学成分丰富,主要包括多糖、三萜、核苷酸、甾醇、甾体、多肽、脂肪酸和氨基酸等[2]。

灵芝多糖作为灵芝中重要的生物活性成分之一,具有免疫调节、抗肿瘤、保肝、抗氧化、降血糖、心血管系统和神经保护等生物活性。

灵芝常见形态为高度木质化的子实体(fruiting bodies),发育后期弹射释放的种子收集后呈粉状,称为孢子粉(spores),孢子萌发形成菌丝体(mycelium),菌丝继续发育成熟则为子实体,这3种形态即为灵芝的生长周期。

以灵芝的子实体、孢子粉、菌丝体和发酵液为原料,从其中均可提取多糖。

灵芝多糖的提取工艺常用热水提取法[3],而针对细胞壁的多糖则常采用酸提[4]和碱提法[5]。

灵芝多糖的研究进展

灵芝多糖的研究进展

2014年9月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀广西师范学院学报:自然科学版S e p.2014第31卷第3期㊀㊀㊀㊀㊀J o u r n a l o fG u a n g x i T e a c h e r sE d u c a t i o nU n i v e r s i t y:N a t u r a l S c i e n c eE d i t i o n V o l.31N o.3文章编号:1002G8743(2014)03G0048G05灵芝多糖的研究进展∗邹修文,杨啟源,盛家荣(广西师范学院化学与材料科学学院,广西南宁530001)摘㊀要:灵芝多糖是灵芝的主要有效成分之一,具有抗肿瘤㊁免疫调节㊁降血糖㊁抗氧化㊁降血脂与抗衰老作用.因其极具开发利用价值,灵芝多糖已成为近年来的研究热点.本文主要就近年来灵芝多糖的提取㊁分离纯化㊁含量测定㊁结构分析㊁硒化修饰和生物活性等方面进行了系统阐述.关键词:灵芝多糖;结构分析;硒化修饰;生物活性中图分类号:R284.1㊀㊀文献标识码:A1㊀引㊀言多糖(p o l y s a c c h a r i d e)是指10个以上单糖通过糖苷键聚合而成的大分子,通常都由上百个甚至上千个单糖组成,分子量从几千到几万,甚至几千万,亦称为多聚糖.多糖是自然界中普遍存在的资源最丰富的碳水化合物,是构成生物有机体的基本物质之一,同时也是生物体内重要生理活性物质,在生命活动中发挥着重要的作用.随着对多糖药理活性研究的深入,近年来多糖已引起国内外医药学界的重视,成为天然药物研究的一个热点.灵芝,又称仙草㊁瑞草,是多孔菌科植物赤芝或紫芝的全株.作为拥有数千年药用历史的中国传统珍惜药材,具备很高的药用价值.灵芝多糖是灵芝的主要有效成分之一,具有抗肿瘤㊁免疫调节㊁降血糖㊁抗氧化㊁降血脂与抗衰老作用.研究表明硒多糖的药理活性高于多糖和硒,易于被机体吸收和利用,毒性低,具有抗肿瘤㊁抗病毒㊁抗氧化㊁抗重金属㊁调节免疫等作用,还能降低其它化疗药物的毒性.本文就近年来灵芝多糖的提取分离与含量测定以及结构分析㊁硒化修饰和生物活性研究的新进展进行系统阐述.2㊀灵芝多糖的提取分离纯化多糖是极性大分子,一般不溶于有机溶剂,难溶于冷水,中性多糖一般易溶于热水,酸性多糖可溶于稀碱溶液,碱性多糖(含有氨基的多糖)可溶于稀酸,而有些多糖在各种溶剂中均不溶,因此,多糖的提取必须根据分子组成,选择合适的溶剂进行提取.灵芝多糖的提取分离是灵芝多糖研究的首要问题,当前灵芝多糖的提取分离纯化研究主要是采用不同的评价指标进行提取方法㊁技术和工艺研究,以期提高多糖收率.2.1㊀提取方法和工艺优化靳丹虹等[1]比较了索氏㊁超声波㊁微波三种提取方法所得灵芝多糖含量,发现微波提取法最省时㊁提取率最高.付丽丽[2]应用微波预处理㊁超声波协同纤维素酶法对灵芝多糖的提取工艺进行优化,得到最收稿日期:2014G06G20∗基金项目:广西自然科学基金(2013G X N S F A A019033);广西教育厅科研重点项目(2013Z D038);广西研究生教育创新计划项目(Y C S Z2013087)第一作者:邹修文,硕士生,研究方向:高分子化学.通讯作者:盛家荣(1966-㊀),女(瑶族),教授,主要从事天然产物化学研究(s h e n g j i a r o n g99@163.c o m).第3期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀邹修文,等:灵芝多糖的研究进展 49㊀ 佳工艺参数,在此工艺参数下多糖得率可高达16.43m g/g.周吴萍等人[3]通过设计单因素试验来考察提取方法和提取溶剂组合对多糖提取率的影响.温磊等人[4]通过单因素试验分别考察了超声温度㊁超声时间㊁水料比对灵芝多糖提取量的影响,探讨各因素的适宜作用范围,并采用响应面分析法确定了灵芝多糖的最佳提取工艺条件.在此条件下灵芝多糖提取量为3.27%.李靖[5]利用超声波法和正交实验法对灵芝多糖的提取工艺进行了优化,发现采用超声波技术能显著提高灵芝多糖的提取含量.张玉朝等人[6]以苯酚-硫酸法测定灵芝多糖的含量,用正交试验优化灵芝多糖的提取工艺,发现利用超声-微波协同萃取灵芝多糖更省时㊁提取率更高.陈洁等人[7]以脾细胞代谢MT r活力为评价指标,采用正交试验对超声时间㊁水提温度和水提时间等影响因素进行考察,确定最佳的提取工艺.H u a n g S.Q等人[8]研究了微波-超声波辅助提取灵芝多糖,得出最佳的微波-超声波辅助提取灵芝多糖的条件:微波输出功率284w,超声波功率50w,频率40k H z,时间701s,料液比1ʒ11.6.该工艺条件下灵芝多糖产率明显优于经典热水提取法和纯超声提取法.Z h uX.Y等人[9]研究了机械化学法(C M C A)辅助提取灵芝多糖,得出最佳提取工艺条件为:料固比5g g-1㊁球磨时间20m i n㊁料液比20m L g-1㊁提取时间130m i n.产量为(5.92ʃ0.13)%.2.2㊀纯化与含量测定灵芝粗多糖的纯化和多糖含量的测定是进行灵芝多糖活性实验的重要前提.当前灵芝多糖的纯化主要采用S a v a g e法㊁H C l法和柱色谱分离来获得单一组分多糖;含量测定则主要是使用硫酸-蒽酮法和苯酚-硫酸法.杨德等人[10]采用S a v a g e法和H C l法研究了灵芝多糖纯化过程中的去蛋白方法,发现S a v a g e法和H C l法对灵芝多糖提取液中的杂蛋白均能除去,但两种方法的去蛋白效果和多糖损失率差异明显.禹建春等人[11]在进行灵芝多糖提取工艺优化研究时以苯酚-硫酸法测定灵芝多糖含量,并以多糖提取量为工艺优化的考察指标.杨瑞瑞等人[12]对灵芝多糖含量测定方法进行了改进,改进后的含量测定方法操作更简单㊁结果更可靠.3㊀灵芝多糖的结构分析鉴于检测技术的欠缺和多糖的分子量大,当前多糖结构分析多停留在单糖组成㊁分子量和螺旋结构的研究,具体的灵芝多糖分子结构研究报道则甚少.何晋浙等人[13]经H I O4氧化㊁S m i t h降解及甲基化反应,并借助光谱仪器对灵芝水提多糖的结构特征及三螺旋体结构进行分析研究,结果表明:灵芝多糖含有三螺旋体构型,其主要单糖组分为葡萄糖.朱影[14]采用现代光谱技术对雪灵芝多糖的结构进行初步研究,确证AM P I-B和AM P4-A均由鼠李糖㊁阿拉伯糖㊁木糖㊁甘露糖㊁葡萄糖㊁半乳糖组成.何晋浙等人[15]利用苯酚-硫酸法联合多种光谱测试技术进行多糖组分㊁含量㊁结构和分子量分析研究.研究确证灵芝多糖结构主要为βG糖苷键连接的吡喃型葡聚糖,其主要单糖组分为葡萄糖,含量为89%左右.Q i a n Y.等人[16]采用沸水萃取法得到灵芝多糖(G L P),并采用高效液相色谱(H P L C)对其进行分析,分析结果显示G L P由5个单糖和二糖组成,包括:木糖㊁果糖㊁葡萄糖㊁蔗糖和麦芽糖.Z h a oL.Y.等人[17]对其分离纯化所得的灵芝多糖进行了U V㊁I R光谱表征和分子量㊁单糖组成研究.袁红波[18]采用物理方法和化学方法联合使用对得到的灵芝多糖(G L P B S1G1Ga)结构进行了初步解析,最终推出G L P B S1G1Ga主要存在以下结构重复单元:αGLGF u c p1ˌ26)GαGDGG a l pG(1ң6)GαGDGG a l pG(1ң6)GαGDGG a l pG(1ң6)GαGG a l pG(1ң50㊀ ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀广西师范学院学报:自然科学版㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第31卷4㊀灵芝多糖的硒化修饰在缺硒地区,人群食物中达不到每天每人40微克以上的标准补硒水平,特别是严重缺硒地区人群,很难从食物中摄取硒以达到补硒的目的.作为有机硒化合物,硒多糖具有抗氧化㊁抗衰老㊁提高免疫力㊁降血糖㊁降血脂㊁预防酒精肝㊁抗肿瘤㊁抗金属中毒等多种生理活性,是一种很好的生物补硒剂.尚德静课题组[19~22]从深层加硒培养所得的灵芝菌丝中分离提取得到灵芝硒多糖S e G L PG2A和S e G L PG2BG1,通过S e p h a d e x GG100㊁聚丙烯酰胺凝胶电泳和紫外光谱分析确证S e G L PG2A为均一级分,并由红外光谱分析确定S e G L PG2A为αG糖苷键连接的吡喃多糖.该课题组还进行了S e G L PG2BG1诱导乳腺癌细胞(M C FG7)周期阻滞㊁凋亡机制及凋亡机制中的抗氧化作用的研究.S h a n g D.J等人[23~24]从富硒化的灵芝菌丝中分离提取得到灵芝硒多糖S e G L PG2BG1,并研究S e GGL PG2BG1对六种人类肿瘤细胞K562㊁M C FG7㊁H e l a㊁S K V O4㊁H e p G2和7721抗肿瘤活性,发现S e G L PG2BG1的活性是灵芝多糖G L PG2BG1的10倍.S h a n g D.J等人还进一步研究了S e G L PG2BG1对M C FG7细胞凋亡作用的影响研究,发现S e G L PG2BG1对M C FG7细胞凋亡的潜在机制为通过线粒体介导的途径实现细胞凋亡.5㊀灵芝多糖的生物活性5.1㊀抗氧化活性杨丽娟等人[25]研究灵芝多糖肽对人脐静脉内皮细胞(HU V E C s)氧化损伤的保护作用.结果表明,灵芝多糖具有抗氧化作用,可减少脐静脉内皮细胞氧化损伤引起的细胞凋亡.张志军等人[26]对灵芝多糖清除羟自由基㊁超氧阴离子自由基的能力进行了研究.结果表明,灵芝多糖具有抗氧化的作用和清除自由基的能力,且其清除能力与多糖的浓度呈一定的正相关关系.付欣[22]研究了灵芝硒多糖S e G L PG2BG1诱导M C FG7细胞凋亡机制中的抗氧化作用,发现在S e G L PG2BG1诱导M C FG7细胞凋亡的过程中,抗氧化酶C A T㊁S O D㊁G S HGP x随着作用时间的延长而增加,而细胞内活性氧含量(R O S)则降低.C h e nY.G等人[23]研究了灵芝多糖对卵巢癌小鼠血清中抗氧化酶活性的影响,结果显示灵芝多糖能显著降低MD A含量,提高血清抗氧化酶的活性.5.2㊀免疫作用张莘莘等人[27]研究了黑灵芝多糖对小鼠腹腔巨噬细胞N O㊁I LG1β㊁T N FGα生成的影响,发现黑灵芝多糖可促进正常巨噬细胞活化并释放N O㊁I LG1β㊁T N FGα,进而增强机体免疫力.耿卫朴等人[28]探讨了灵芝多糖和当归多糖对人外周血活化T淋巴细胞的免疫作用.结果表明,灵芝多糖能下调C a s p a s eG3蛋白表达并抑制T淋巴细胞凋亡,具有确切的促进人外周血T细胞免疫的作用.Z h uX.L等人[29]研究了灵芝多糖对小鼠骨髓造血功能的影响,结果显示灵芝多糖能选择性地结合骨髓基质细胞,刺激造血生长因子的分泌,并增强造血细胞和间质细胞的集落形成活性,进而促进造血.S u nL.X等人[30]进行了灵芝多糖对B16F10细胞激活淋巴细胞的活性研究.结果表明,灵芝多糖能提高B16F10细胞激活淋巴细胞的活性.5.3㊀降血糖作用黄智旋等人[31]通过动物实验的方法研究灵芝多糖对实验性高血糖小鼠及正常小鼠血糖的调节作用,发现灵芝多糖对四氧嘧啶㊁去甲肾上腺素所致的高血糖均有降血糖作用.王艳梅[32]探讨了灵芝多糖对高糖环境下大鼠肾小球系膜细胞表达转化生长因子β1(T G FGβ1)㊁I V型胶原(C o lGI V)表达的影响.结果表明,灵芝多糖以剂量性依赖的方式抑制高糖环境下肾小球系膜细胞的T G FGβ1㊁C o lGI V过度表达.第3期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀邹修文,等:灵芝多糖的研究进展 51㊀ L i F.L等人[33]研究了灵芝多糖(G LGP S)对链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠的降血糖作用,结果显示灵芝多糖(G LGP S)具有降血糖作用.Z h e n g J.S等人[34]研究了灵芝多糖(G LGP S)对链脲佐菌素(S T Z)致糖尿病型大鼠的降血糖作用,发现灵芝多糖能显著降低S T Z诱导的糖尿病鼠的空腹血糖㊁总胆固醇和甘油三酯.C h u nX i a o等人[35]探讨了灵芝多糖(G L P s)对2型糖尿病小鼠的降血糖作用.结果表明, G L P s能显著降低2型糖尿病模型小鼠空腹血糖水平,且呈剂量依赖性.5.4㊀抗肿瘤活性曲红光等人[36]就灵芝多糖对卵巢癌耐药细胞S K O VG3/D D P耐药逆转的作用及机制进行了探讨.结果显示,灵芝多糖具有抗肿瘤的作用,同时对肿瘤细胞的耐药性有改善作用,对肿瘤细胞的化疗药物敏感性也有增强作用.杨淑文等人[37]比较了5种灵芝硒多糖S e G L P对S180肉瘤的抑制作用及其与抗氧化作用的关系,发现5种灵芝硒多糖S e G L P均可有效地抑制S180肉瘤的生长,使血液及肝脏内S O D的活性显著提高,而使血液及肝脏内M D A的含量降低.李颖博等人[38]研究了灵芝多糖(G P L)的抗肿瘤作用及其机制.结果显示,灵芝多糖的抗肿瘤作用是通过抑制肿瘤细胞粘附并迁移穿过内皮细胞来实现的.李建军等人[39]探讨灵芝多糖抗肿瘤作用的免疫学机制,发现灵芝多糖的抗肿瘤作用是通过促进荷瘤小鼠免疫细胞的增殖与分化,增加效应免疫细胞的数量来实现的.李杨[19]研究了灵芝硒多糖S e G L PG2BG1诱导乳腺癌细胞M C FG7凋亡的机制.结果表明,S e G L PG2BG1作用M C FG7细胞24h后即开始出现早期的凋亡,72h后抑制作用达到三个时间点的峰值,抑制率高达80.53%,I C50仅为0.158μM.于志[21]进行了灵芝硒多糖S e G L PG2BG1诱导乳腺癌细胞M C FG7细胞周期阻滞的研究,发现S e G L PG2BG1作用M C FG7细胞后,引起细胞周期G1/S期,S/G2期阻滞.6㊀结㊀语当前,市售的硒多糖类药物有复方硒多糖胶囊㊁香菇硒多糖胶囊等,研究硒多糖的显著成果也越来越多.目前已有硒多糖应用于临床,开发研制硒多糖的药品和保健品已渐渐成为医药开发的主要方向之一.灵芝作为拥有数千年药用历史的中国传统珍惜药材,开发利用灵芝必将前景无限.因此,广泛地开发和利用灵芝多糖具有一定的现实意义,但关于结构复杂的灵芝多糖对机体的作用机制和可能产生的毒副作用尚未完全清楚,还有待于深入研究.可见,深入研究灵芝多糖生物和药理活性,对今后灵芝多糖在保健或药物方面的开发利用方面具有重大的意义.参考文献:[1]㊀靳丹虹,牛艳秋,陈博,等.不同提取方法对灵芝多糖提取率的影响[J].中国药师,2008,05:551G552.[2]㊀付丽丽.灵芝多糖的提取及其在乳品生产中的应用研究[D].吉林大学,2013.[3]㊀李靖.响应面优化灵芝多糖提取工艺研究[J].食品工业,2013,07:22G24.[4]㊀周吴萍,杜文佳.灵芝多糖提取工艺的优化[J].湖北农业科学,2013,15:3632G3634.[5]㊀温磊,尚德静,王伟.灵芝硒多糖的制备及其分离纯化[J].中国食用菌,2005,06:44G46.[6]㊀张玉朝,李小艳,宋强,等.超声G微波协同萃取灵芝多糖最佳工艺研究[J].福建中医药大学学报,2011,02:36G38.[7]㊀陈洁,雷林生,常花蕾.灵芝活性多糖的提取工艺研究[J].广东药学院学报,2009,04:348G351.[8]㊀H u a n g S,N i n g Z.E x t r a c t i o no f p o l y s a c c h a r i d e f r o m G a n o d e r m a l u c i d u ma n d i t s i mm u n e e n h a n c e m e n t a c t i v i t y[J].I n t e r n a t i o n a l j o u r n a l o f b i o l o g i c a lm a c r o m o l e c u l e s,2010,47(3):336G341.[9]㊀Z h uX,C h e nX,X i eJ,e t a l.M e c h a n o c h e m i c a l‐a s s i s t e de x t r a c t i o na n da n t i o x i d a n t a c t i v i t y o f p o l y s a c c h a r i d e sf r o m G a n o d e r m a l u c i d u ms p o r e s[J].I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o fF o o dS c i e n c e&T e c h n o l og y,2012,47(5):927G932.[10]杨德,周明,程薇,等.灵芝多糖提取纯化及抗氧化研究[J].湖北农业科学,2010,11:2883G2886.[11]禹建春,罗向华,吴昌枝,等.灵芝多糖的提取工艺研究[J].海峡药学,2012,24(8):25G26.[12]杨瑞瑞,李国华,樊宝娟,等.灵芝多糖的含量测定方法探讨及改进[J].陕西中学院学报,2009,32(5):62G63.[13]何晋浙,邵平,孟祥河,等.灵芝多糖的结构特征分析[J].分析化学,2010,03:372G376.[14]朱影.雪灵芝多糖的分离纯化㊁结构鉴定及其生物活性研究[D].华中农业大学,2009.[15]何晋浙,邵平,倪慧东,等.灵芝多糖结构及其组成研究[J].光谱学与光谱分析,2010,01:123G127.[16]Q I A NY,WA N GSW,X I EY H,e t a l.H P L Ca n a l y s i s o fG a n o d e r m a l u c i d u m p o l y s a c c h a r i d e s a n d i t s e f f e c t o n a nGt i o x i d a n t e n z y m e s a c t i v i t y a n dB a x,B c lG2e x p r e s s i o n[J].I n t e r n a t i o n a l j o u r n a l o f b i o l o g i c a lm a c r o m o l e c u l e s,2010,46(2):167G172.52㊀ 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i d e s i n t y p e2d i a b e t i c m i c e[J].A r c h i v e s o f p h a r m a c a l r e s e a r c h,2012,35(10):1793G1801.[36]曲红光,高磊,贺丹,等.灵芝多糖对顺铂诱导卵巢癌细胞耐药株的逆转[J].中国老年学杂志,2011,31(5):831G833.[37]杨淑文,崔乔.5种灵芝硒多糖抑制小鼠S180肉瘤生长作用的比较研究[J].辽宁师范大学学报:自然科学版,2010,33(3):380G383.[38]李颖博,李宇华,王瑞,等.灵芝多糖对肿瘤细胞与内皮细胞相互作用的影响[J].中国药理学通报,2008(2):250G253.[39]李建军,雷林生,余传林,等.灵芝多糖抗肿瘤作用的免疫学相关性研究[J].中药材,2007(1):71G73.R e s e a r c hP r o g r e s s o fG a n o d e r m a l u c i d u m p o l y s a c c h a r i d e sZ O U X i uGw e n,Y A N G Q iGy u a n,S H E N GJ i aGr o n g(C o l l e g e o fC h e m i c a l a n d M a t e r i a l S c i e n c e s,G u a n g x iT e a c h e r sE d u c a t i o nU n i v e r s i t y,N a n n i n g530001,C h i n a)A b s t r a c t:G a n o d e r m a l u c i d u m p o l y s a c c h a r i d e s,o n eo f t h em a i na c t i v e i n g r e d i e n t so fG a n o d e r m a l u c i d u m,h a st h ef u n c t i o no fa n t i t u m o r,i mm u n er e g u l a t i o n,h y p o g l y c e m i a,a n t i o x i d a t i o n,b l o o d l i p i dGl o w e r i n g a n d a n t iGa g e i n g.W i t h t h e i n c r e a s i n g v a l u e i n i t s d e v e l o p m e n t a n du t i l i z a t i o n,G a n o d e rGm a l u c i d u m p o l y s a c c h a r i d e s h a sb e c o m e a r e s e a r c hh o t s p o t i nr e c e n t y e a r s.T h e p a p e r s y s t e m a t i c a l l y s u mm a r i z e s t h e r e s e a r c ho nG a n o d e r m a l u c i d u m p o l y s a c c h a r i d e s,i n c l u d i n g t h e e x t r a c t i o n,s e p a r a t i o n a n d p u r i f i c a t i o n,a s s a y,s t r u c t u r a l a n a l y s i s,s e l e n i u m m o d i f i c a t i o na n db i o l o g i c a l a c t i v i t y,e t c.K e y W o r d s:G a n o d e r m a l u c i d u m p o l y s a c c h a r i d e s;s t r u c t u r a l a n a l y s i s;s e l e n i u m m o d i f i c a t i o n;b iGo l o g i c a l a c t i v i t y[责任编辑:黄天放]。

灵芝液体深层发酵条件优化及应用研究进展

灵芝液体深层发酵条件优化及应用研究进展
有 一定 的作 用 。
决定将 发酵 温度控 制在 2 5 ℃一 3 O ℃之 间 ,这个 温度 是最 适合 的 。
( 二 )p H值
参 考文 献 :
【 1 】 张亚平. 球孢 白僵 菌液体生长营养和培养条件优化Ⅱ 】 _ 植物
保 护, 2 0 1 4 , 0 6 : 8 7 — 9 3 .
研 究 显示 , 适 合于 多糖形 成 的 p H值与 适合 菌丝 生长 的 p H值 , 其并 不是 完全 一致 的,也 就是 说 ,我 们在 优化 灵 芝液 体深 层发 酵 条件 的过 程 中,必须 考虑 到灵 芝 的具 体用 途 ,是重 点 发挥 多糖 作 用 ,还 是 发挥菌丝 作用 ,这会 对 控制 p H值 具有 很 大的影 响 。 ( 三 )培养 时 间 在优 化灵 芝液体 深层 发酵 条件 的过程 中,除 了上 述两 个方 面 的工 作 ,还需 要在培 养 时间 的把握 上 进一 步 的努 力 。灵芝 的生 长 时 间具有 严格 的要 求 ,所 以必 须把 握 好培 养 时 间,才 能得 到较 为 优质 的灵 芝 。现阶 段的灵 芝类 型较 多,不 同的灵 芝在 作用 上存 在 较 大的 区别 ,所 以培育 时 间的控制 上 也是 不完 全 相 同的 。例如 , 在 赤灵芝 的培育 过程 中 ,赤 灵芝 G 2 在 液体 深层 发酵 前 的 3 2 个 小 时 内 ,是处于 一种 生长 的延滞 期 。在 该 阶段 当 中, 赤灵 芝 的生物 量 增加不 是很大 ,但 是 ,当赤 灵芝在 发 酵 的 7 6个小 时 以后 , 其 生
本文 主要对灵 芝液 体深层 发 酵条 件优 化及 应用 展开 讨论 。 菌种选 育研 究 灵芝 作为 一种非 常珍 贵 的药材 ,要想 更好 的完 成 灵芝 液体 深 层 发酵条 件 的优 化和 应用 ,就 必须 在 菌种 的选 育上 进 行研 究 ,要 保证 菌种 的优 良性 。 菌种 选育 方面 ,基 本上 可 以划 分 为 自 然 选 育、 诱变 育种 、杂 交育种 等等 。综 合多 方面 的情况 来看 ,要想 从野 生 的灵 芝经 组织分 离 、纯化 并得 到菌 株 ,其 困难 程度 较 高 。 自然 选 育 的最大 困难在 于 ,灵芝 对 自身 的代谢 调 节系 统具 有较 高程 度 的 依赖 ,而 且对 自然环 境 的要求 比较 高 。 自然环 境 中 的灵芝 生长速 度 慢 ,生产 能力较低 , 这 也是 为什 么在野 外 很难 发现优 质 的灵 芝 。 但 是 ,在 现阶段 的研 究 中,菌 种选 育 可 以较少 程度 的依赖 自然 环 境 。科学研 究证 明 ,通过 采用 孢子 、 原生 质体 等诱 变 育种 ,可 以 得 到质 量较 高 的菌 种 ,之后 开展 选育 工作 就容 易 的多 。 二 、灵芝液体 深层 发酵 条件 优化 及应 用

灵芝液体发酵培养其药理作用进展论文

灵芝液体发酵培养其药理作用进展论文

灵芝液体发酵培养及其药理作用研究进展[摘要] 灵芝(ganoderma lucidum), 俗称灵芝草, 古称瑞草, 分类学上属于担子菌亚门、层菌纲、非褶菌目、灵芝科、灵芝属植物。

灵芝是我国著名的药用真菌和新资源食品,在我国有2000多年的历史,有“益心气,人心生血,助心充脉,安神,益肺气,益脾气,补气,坚筋骨,利关节,治耳聋”等功效,在营养、保健和医疗方面均有极高的营养价值。

根据我国第一部药物专著《神农本草经》记载:灵芝分为青芝、赤芝、黄芝、白芝、黑芝和紫芝六种,其药用价值受到了历代医者的推崇。

随着现代科学技术的不断进步,对灵芝的研究也进一步深入。

目前的研究认为灵芝的主要生物活性成分包括灵芝多糖和三萜等。

近年来,采用液体深层发酵技术生产获取灵芝多糖和三萜等成分的研究取得了不少进展。

与此同时,现代医学研究也证明灵芝对于慢性支气管炎、冠心病、肝炎、高血脂症、神经衰弱等多种疾病均有不同程度的疗效[1]。

本文就灵芝液体的发酵培养及其药理作用的研究现状和发展做一综述。

[关键词]灵芝;液体发酵;药理作用[中图分类号] r932[文献标识码] b[文章编号] 1005-0515(2011)-02-053-021 灵芝的液体发酵培养1.1 菌种的筛选灵芝属种质资源十分丰富,仅我国就有98种,但是目前对灵芝的研究主要集中在赤芝(ganoderma lucidum) 和松杉灵芝(ganoderma tsugae)两个种,还有大量的物种资源尚待开发[2]。

近年来研究证实,沂山灵芝、紫灵芝、赤芝g22生长速度快,液体培养获得的生物量、菌丝多糖含量也比较高;而日本红芝、京大、树舌灵芝3个品种则是多糖和三萜含量均相对较高,故均可作为优势菌种[3-6]。

灵芝无论是多糖还是三萜含量在不同菌株间都存在着显著的差异,且多糖和三萜二者的含量之间并不存在着必然联系,多糖含量与菌丝体生物量之间也没有相关性,确定优势菌种要对灵芝菌种的各项生理生化指标进行综合权衡[6]。

灵芝多糖现代药理研究进展

灵芝多糖现代药理研究进展

灵 芝 多糖 现 代 药 理 研 究进 展
左 军 , 李忠威 , 马育轩 , 王艳丽
( 1 . 黑龙江 中医药 大学 , 黑龙 江

哈尔滨
1 5 0 0 4 0; 2 . 黑龙 江护理 高等专 科学 校 , 黑 龙江
哈 尔滨
1 5 0 0 8 6 )
要: 灵 芝 多糖 是从 灵芝 中提 取 的主要 功 效成分 。 因其 药理 作 用广泛 , 近年 来 国 内外 学者对其 药理应
自由基 的能力进 行 了研 究 。结果 表 明灵 芝 多糖具有 抗
多糖 对 N B 4细胞 增殖具 有抑 制作 用 并 可促 其 凋亡 , 最
高分 别为 3 3 . 5 %及 1 8 . 7 7 %; 且对 E g显 的促 进 作 用 , 说 明灵 芝 多 糖 在 体外
等症 j 。灵芝 多 糖 是 从 灵 芝 中 提 取 的 主要 功 效 成 分, 具 有 多 种 药 理 作 用 J 。现 将 其 抗 肿 瘤 、 调 节 免
疫, 抗 氧化 , 降血糖 、 血 脂等作 用介 绍如 下 。
1 抗 肿瘤 , 调节 免疫
移 反应 。郝 氏【 1 3 ] 将 灵 芝 多糖 和枸 杞 多 糖 联 合作 用 于 荷 H, , 肝腹 水 瘤 小 鼠模 型 , 并 与 单 独 使 用 作 比较 。结 果 发现 与单独 使用 灵芝 多糖 或 枸杞 多 糖 对 比 , 二 者联 合 使用 能够更 明显 增强 小 鼠免 疫功 能和提 高抗 肿瘤 活
肿瘤 细胞 与 内皮细 胞相 互 作 用 的影 响 , 结 果 发 现灵 芝
关键词 : 灵 芝 多糖 ; 药理 作 用 ; 研 究进展
中图分 类号 : R 2 8
灵 芝为 真菌赤 芝 或 紫芝 的干 燥 子 实体 , 其 性 平 味 甘, 归心、 肺、 肝、 肾经 , 具有 补 气安 神 、 止 咳平 喘之 功 ,

灵芝的生物学特性、液体发酵及药理作用的研究进展

灵芝的生物学特性、液体发酵及药理作用的研究进展

Edible and medicinal mushrooms2020,28(2):107~111灵芝的生物学特性、液体发酵及药理作用的研究进展鲍程谢春阳*(吉林农业大学食品科学与工程学院,长春130118)摘要以灵芝生长特性、液体发酵、药理作用为切入点,综合查询近5年发表的收录于中国知网和艾斯维尔等数据库中的相关文献,就灵芝的生物学特性、液体发酵条件、药理作用方面的研究进展进行综述,为更好地开发利用灵芝资源提供依据。

指出现今灵芝的药理作用等基础研究较多,而生长栽培和发酵条件优化的研究报道则较少,而其临床应用的机制则有待进一步探讨。

关键词灵芝液体发酵;药理作用;免疫调节中图分类号:S646文献标识码:A文章编码:2095-0934(2020)02-107-05 Research status of biological characteristics,liquid fermentation and pharmacological effects of Ganoderma lucidumBao Cheng Xie Chunyang(Food Science and Engineering,Jilin Agricultural University,Changchun130118,China)Abstract The purpose of this paper is to provide reference for further research of Ganoderma lucidum.With the keywords of"Ganoderma lucidum,growth characteristics,fermentation and pharmacological effects",the related literature published in the past five years in the databases of China HowNet and Esville was consulted.The growth process,fermentation conditions and pharmacological effects of Ganoderma lucidum were summarized in this paper.At present,there are many basic studies on the pharmacological effects of Ganoderma lucidum,but few studies on the growth,cultivation and optimization of fermentation conditions.The mechanism of clinical application of Ganoderma lucidum needs to be further explored.This review provides a basis for better utilization of Ganoderma lucidum resources.Key words Ganoderma lucidum;growth characteristics;liquid fermentation;pharmacological effect灵芝是我国传统的珍贵药材,隶属担子菌亚门、层菌纲、多孔菌目、多孔菌科、灵芝属,品种多样,资源广泛。

灵芝多糖的研究进展

灵芝多糖的研究进展

灵芝多糖的研究进展摘要:灵芝多糖(GLP)是灵芝中的一种重要活性成分,具有很大的开发利用价值,近年来以其独特的保健功能成为研究的热点。

灵芝的菌种筛选,发酵培养基组成和特点,发酵工艺和条件控制,以及灵芝多糖的提取、精制和纯化方法等,各个生产工艺对其含量和活性影响很大。

已有实验证实,灵芝多糖的生物保健功能体现在降血糖、降血脂、抗肿瘤、抗衰老、抗氧化、调节免疫以及活血化瘀等多方面。

本文综述了目前在灵芝菌种筛选、发酵培养、提取分离纯化和医疗保健方面的研究情况,并对灵芝多糖的发展利用前景做了展望。

关键词:灵芝多糖;发酵;提取;纯化Studies on Polysaccharides from Ganoderma lucidumLiu Lili (Major of processing and storage of aquatic products , Class 3,Grade 2011)Instructor Professor Wu Hongmian(Institute of Food Science and Technology, Guangdong Ocean University,Zhanjiang ,Guangdong,524088)Abstract: Ganoderma lucidum polysaccharides (GLP) is one of the important active ingredient of ganoderma lucidum with a great development and utilization value, in recent years, with its unique health care function, it has became the research focus. The strains filtration of ganoderma lucidum ,compositions and characteristics of fermentation, the processes and conditions control of fermentation, as well as the extraction, refinement and purification methods of the polysaccharides of ganoderma lucidum and so on, each process of production has a great influence of content and activity of GLP. Form the proof of the experiment, ganoderma lucidum polysaccharides’ health care function embodies in lowering blood sugar ,cholesterol-lowering,anticancer, anti-aging, antioxidant ,regulate immune and remove blood stasis and other aspects. This paper is reviewing in the strains filtration of ganoderma lucidum ,fermentation and cultivation ,extraction, separation and purification and medical care, and the development prospect use of ganoderma lucidum polysaccharides.Key words: GLP;fermentation;abstract;purify前言:灵芝属于担子菌纲,多孔菌科,灵芝属大型真菌,自古就有“仙草”、“瑞草”之称[1]。

灵芝液体深层发酵技术研究进展

灵芝液体深层发酵技术研究进展

灵芝液体深层发酵技术研究进展作者:屈直谢晴宜马海霞来源:《热带农业科学》2014年第02期摘要灵芝是我国著名的药食兼用大型真菌。

对近年来灵芝液体深层发酵技术在菌种选育、培养基优化以及发酵参数选择等方面的研究进展进行总结阐述。

关键词灵芝;液体深层发酵技术;研究进展分类号 Q939.97Recent Advances in Liquid Submerged Fermentation Technology ofGanoderma lucidumQU Zhi XIE Qingyi MA Haixia(Institute of Tropical Bioscience and Biotechnology, CATAS, Hainan 571101, China)Abstract Ganoderma lucidum is famous for the medicinal fungi and new food resources. The recent advances in research on the stain improvement, medium optimization and the fermentation parameters selection were briefly introduced, as well as the prospect for the development of liquid submerged fermentation technology of Ganoderma lucidum.Keywords Ganoderma lucidum ; liquid submerged fermentation ; research progress灵芝(Ganoderma lucidum),俗称赤芝、红芝、木灵芝,古称瑞草,是我国著名的药食兼用大型真菌,其孢子、菌丝和子实体均可利用,药用历史悠久,古典医书对灵芝的药用功效均有记载,认为灵芝是祛病延年、滋补强壮、扶正固本、有利于机体保持或恢复稳态的珍贵药品,可用于多种疾病的治疗[1]。

灵芝主要活性物质及液体深层发酵技术研究进展

灵芝主要活性物质及液体深层发酵技术研究进展
应 用前 景 作 了展 望 。 关键词 : 芝; 灵 灵芝 多糖 ; 芝 三 萜 ; 体 深 层发 酵 灵 液
P ROGRES T S OF S UDI ES ON THE M AI ACT VE UBS N I S TANCESAND UBMERGED ERM E AT 0N S F NT 1 TECHNOL OGY A ODERMA UCI OF G N L DUM
C NZ ij 。, U Z e - i HE h-i G h n xn e
( . e at n f o dE gn eig J n s o dS in eC l g , aa 2 0 3 Ja gu C ia 1D pr me t o n ier , i guF o ce c ol e Hu in 2 3 0 ,i s , hn ; oF n a e n
p ls c h rd s oy a c ai e ,Ga d r rtr e od n n d r u meg d f r e tto e h oo ft elt s e no e mat ep n i sa d Ga o e ma s b r e e i m n ain tc n lg o h ae tr — y s ac e u t r e i we . e r hr s lswe er ve d K e r : 2 eT a lcd m; n d r y wo ds Go7 / u iu Ga . od n o e map l s c h rd s Ga o e mati r n /ss b r e e e tt n oy a c a ie ; n d r rt pe od ;u me g dfr na i e m o
技术方 向研究与教学工作。
史, 早在 30 00多年前的周朝 《 列子》 , “ 中 就有 朽壤之上

灵芝多糖的研究进展_张卫国

灵芝多糖的研究进展_张卫国

中图分类号:R979.1 R730.53;文献标识号:A ;文章篇号:1007-2764(2003)03-0036-85 灵芝多糖的研究进展张卫国1 刘欣2 陈永泉2 (1韶关大学英东生物工程学院 韶关 512005)(2华南农业大学食品学院 广州510642) 摘 要: 灵芝多糖是灵芝中含有的一种高分子活性多糖,具有多种生理功能,国内外对此开展了广泛的研究。

本文对其生理功能、结构特点、发酵生产等方面的研究进行了综述。

 关键词:多糖;生理功能;结构;发酵 Research advance of G.japonicum polysaccharideZhang Weiguo1, Liuxin 2, Chen Yongquan2(1 Food Department , Shaoguan University, Shaoguan ,512005)(2 Food college, South-China Agricultural University, Guangzhou 510642)Abtract: G.japonicum Polysaccharide is a high-molecule active material that has many functions. Its research has done widely at home and abroad. The paper reviews its function, structure and fermenting production.。

Key words: polysaccharide; function; structure; fermentation1 灵芝及其医疗保健作用 灵芝是一种营养、保健价值极高的大型担子菌。

目前已知灵芝属约有100多种,其中以赤芝和紫芝的药理价值最高,临床上主要也是使用这两种灵芝[1]。

我国是灵芝真菌资源丰富的国家,它们多生长在浙江、江西、湖南、广西、云南、贵州、福建、海南等地区,紫芝是中国特有的灵芝种类[2]。

灵芝多糖的深层液体培养技术

灵芝多糖的深层液体培养技术

灵芝多糖的液体培养技术班级:检验检疫1202姓名:赵卓学号:20120330071 灵芝液体的深层发酵 (4)1.1 生产菌种的选育 (4)1.2 培养基的优化 (5)1.3 发酵条件的控制 (5)2 灵芝多糖的分离提取及结构分析 (6)2.1 灵芝多糖的提取纯化 (6)2.2 灵芝多糖的分子结构 (6)3 灵芝多糖的生物学活性 (7)3.1 抗肿瘤活性 (7)3.2 免疫调节作用 (7)3.3 其它生物学活性 (7)灵芝多糖的液体培养技术摘要:灵芝多糖由于具有抗肿瘤、抗放射、提高免疫力、抗爱滋病毒等多方面的生物活性,引起了人们的广泛重视.一般灵芝多糖的提取主要从灵芝子实体中获得,而人工栽培灵芝子实体生产周期长,产量低.采用液体发酵培养灵芝菌丝体,获得灵芝多糖,具有培养周期短,工艺简单,原料易得,成本低,适于工厂化生产等显著优点.本文对灵芝多糖菌丝体的液体深层发酵作进一步的介绍。

关键词:灵芝多糖;菌丝体;发酵;液体培养Keywords:Ganoderma lucidum Polysaccharide;Mycelium;Fermentation;Submerged Culture1 灵芝液体的深层发酵传统上,灵芝是通过野外采集或人工栽培获得,以子实体或抱子粉入药。

但灵芝野外采集数量有限,难以适应大生产要求,而人工栽培灵芝周期长、劳动强度大、生产效率低,又受环境、季节等限制,易遭病虫害,产量与质量不稳定。

从20世纪40年代发展起来的食用菌液体深层发酵技术,与子实体的栽培相比具有明显的优势。

液体深层发酵生产工艺简便、周期短、省时省力,而且所得副产物少、产品质量稳定,可以进行大规模的工业化生产。

灵芝作为一种重要的食药用真菌,国内外对其液体深层发酵也做了大量研究。

灵芝的液体深层发酵培养的基本流程是:斜面母种一一级摇瓶种子培养一二级摇瓶种子培养一种子罐培养一发酵罐扩大培养一放罐提取发酵物。

影响灵芝等真菌的液体深层发酵生产的最主要因素有3个:生产菌种、培养成分和发酵工艺参数。

灵芝多糖的研究进展

灵芝多糖的研究进展
灵芝多糖的研究进展
灵芝多糖的提取方法
目录
灵芝多糖的分离纯化
灵芝多糖的结构分析
灵芝多糖的生物活性
灵芝多糖
灵芝多糖是多孔菌科灵芝属真菌菌丝体的次生代谢产 物,存在于灵芝属真菌的菌丝体和子实体中。灵芝子实体 粉碎加入少量培养基发酵,发酵后原料离心,上清液低温 真空浓缩,透析,乙醇沉淀,丙酮洗涤,除蛋白,喷雾干 燥,最后加入10%水提干粉混合而成。灵芝多糖为浅棕色 至棕褐色粉末,可溶于热水。
4.降血脂:灵芝多糖可使血脂中的胆固醇和甘油三酯都有明显降低, 而对于脂蛋白,其中高密度脂蛋白没有明显的效果,而低密度脂蛋 白有非常明显的降低。 5.降血糖:灵芝多糖对四氧嘧啶、去甲肾上腺素所致 的高血糖均有降低作用。
展望
由于灵芝多糖的复杂性以及分离和分析方法的种种限制,灵芝 多糖的种类至今尚未探明,其分子结构也未完全确定,灵芝多糖 结构与它药理关系的报道也并不多见。因此,进一步探明灵芝多 糖的化学结构,提高提取效率,浓缩精华,并对灵芝多糖的结构 进行修饰以提高其免疫和抑癌活性等,应是以后的研究方向。
糖苷键分析
灵芝多糖中,单糖之间以糖苷键形式连接,其对多糖分子的生 物活性有着重要意义。目前常用的糖苷键分析方法主要有高碘酸氧 化和 Smith 降解、甲基化、部分酸水解、红外光谱,核磁共振等分 析方法。高碘酸氧化是通过一系列的氧化还原作用,使最终的水解 产物通过紫外检测,得出糖苷键的类型是 l → 4 、1 → 6 、 1 → 2 中的哪种。甲基化法先将多糖衍生化,在与气相色谱、质谱结合使 用,可以准确知道组成多糖的各单糖种类、比例和各单糖的连接位 置。部分酸水解是将多糖分解为一个一个容易检测的小片段,并且 可以在特殊糖苷键处断裂,从而推断出多糖的大概结构。
灵芝多糖的分离纯化

灵芝发酵液多糖抑菌作用研究

灵芝发酵液多糖抑菌作用研究
(Department of Biotechnology Engineering, Sichuan University of Science & Engineering, Zigong 643000, China)
Abstract: The polysaccharides were extracted from Ganoderma lucidum fermentation fluid through boiling water method. Six foodborne microorganisms were used to investigate the bacteriostatic activity of these crude extracts. The results showed that the crude extract had a strong inhibition on Staphylococcus aureus and the minimum inhibition concentration was 6.25 mg/ml. It had a high bacteriostatic activity on Escherichia coli, Bacillus subtilis and S.paratyphi and the MIC were 50 mg/ml. However, the inhibition of crude extract to Saccharomyces cerevisiae was weak and the minimum inhibition concentration was 100 mg/ml. There was no inhibiting effect on Aspergillus nige, and it only showed the inhibiting effect under the high concentration. Key words: the polysaccharides of Ganoderma lucidum; bacteriostatic activities; the minimum inhibition concentration(MIC)

灵芝多糖化学结构及药理活性研究进展

灵芝多糖化学结构及药理活性研究进展

灵芝多糖化学结构及药理活性研究进展作者:姚丽萍章真刘晓军张荣庆来源:《中国食品》2022年第20期近几年,人们的健康意识不断增强,对高质量、高营养、高保健产品的需求日益强烈。

灵芝是一种名贵的中药,其药理作用十分广泛,而且由于灵芝中富含多种营养物质,所以包含灵芝的保健品也被越来越多的人接受和认可。

灵芝多糖是灵芝中所含的活性物质,也是灵芝能够发挥多种药理作用的关键。

深入研究灵芝的活性成分发现,灵芝多糖具有增强免疫、抗肿瘤、保肝、抗氧化、降血糖和血脂、镇痛、抗衰老等多种功效,其药用价值很高。

通过对灵芝多糖化学结构和药理作用的研究,能够在食品、医药、保健品等领域为进一步开发和利用灵芝多糖提供科学的依据。

一、灵芝多糖的化学结构1.多糖的组成。

多糖是一种聚合物,由10个或更多的单糖通过糖苷键结合而成,通常存在于植物和动物的细胞中,是人类维持生命的重要物质,在食品、医药等领域有着广泛的应用。

多糖的结构与功能一直是国内外研究的一个重要课题,灵芝多糖的结构决定了其功能特征,因此对其结构进行深入研究是非常有意义的。

单糖、构型、糖苷键、支链、取代基等元素组成了多糖的一级结构,多糖的分子量对多糖的生物活性有很大的影响,多糖的分支程度也因糖苷键数量和结合方式的不同而有所差异。

最常用的单糖是葡萄糖、岩藻糖、甘露糖等,单糖的结构对糖苷键的方位和构象有很大的影响。

常用的糖苷键有α-(1→6)、β-(1→4)、β-(1→6)等,二级结构是由氢键将多糖分子与分子间连结起来,三级和四级结构是基于二级结构并通过非共价态的交互作用而形成的有规律性的构象。

部分多糖的溶解度较低或者分支较多,从而对其生物活性造成了一定的影响,可以在多糖的分子链上取代硫酸基、羧甲基、乙酰基和磷酸基等,从而改善其溶解性。

按相容性原理提取的多糖,是一种在水中溶解但在有机溶剂中不溶解的物质,例如酒精、丙酮中有极性高分子,在提取过程中通常使用热水或亚临界水,然后加入非极性溶剂,使得多糖沉淀,即可以将多糖从提取物中提取出来。

灵芝多糖的研究进展

灵芝多糖的研究进展

灵芝(Ganoderma lucidum )又称灵芝草、神芝、芝草、仙草、瑞草,是多孔菌科植物赤芝或紫芝的全株。

按本草纲目记载“灵芝性平,味苦,无毒,主胸中结,益心气,补中,增智慧,不忘,久服轻身不老,延年神仙”。

灵芝中通常含有多种活性物质,包括蛋白质和氨基酸、碳水化合物(主要为多糖)、脂肪和三萜类化合物、维生素和矿物质等[1],具有很高的药用价值。

灵芝多糖(Ganoderma Lucidum polysaccharides ,GLP )是其中主要的一类活性成分,具有免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、抗衰老以及调节血糖等生理功能,是目前灵芝研究领域的一个热点[2]。

本文就近年来灵芝多糖的制备、测定方法、结构分析以及生物活性研究的新进展进行综述。

1 灵芝多糖的提取与分离纯化传统的灵芝多糖提取方法多为热水浸提。

利用多糖溶于热水而不溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂的特点,从灵芝中进行提取。

大致的工艺流程为:子实体粉碎→醇提→热水回流→减压浓缩→离心→醇沉→干燥[3]。

目前对于灵芝多糖的制备过程的研究主要包括提取方法(包括原料的预处理)、分离纯化和纯度鉴定。

1.1 灵芝多糖的提取在灵芝多糖的提取过程中,多糖含量受到很多灵芝多糖的研究进展赵岩1 张莹2 初乐1 和法涛1 葛邦国1 宋烨1(1.中华全国供销合作总社济南果品研究院,山东 济南 250014;2.山东省轻工业设计院,山东 济南 250014)摘要:灵芝多糖是灵芝重要的活性物质,具有抗氧化、免疫调节、抗癌等多种生物活性,具有很大的开发利用价值。

本文综述了目前灵芝多糖提取、分离纯化、含量测定、结构分析和生物活性方面的研究现状,并对灵芝多糖的发展利用前景做了展望。

关键词:灵芝多糖;提取;分离纯化;结构分析;生物活性中图分类号:S567.3.l 文献标识码:A 文章编号:1008-1038(2014)01-0027-04收稿日期:2014-1-7基金项目:“十一五”国家科技支撑计划项目(2008BADA1B06)作者简介:赵岩(1980- ),男,助理研究员,主要从事果蔬加工研究,E-mail: ianzhao@Progress on Research of Ganoderma Lucidum PolysaccharidesZHAO Yan 1 ZHANG Ying 2 CHU Le 1 HE Fa-tao 1 GE Bang-guo 1 SONG Ye 1(1. Jinan Fruit Research Institute, All China Federation of Supply & Marketing Co-operatives, Jinan 250014, China ;2. Shandong Design Institute of Light Industry, Jinan 250014, China )Abstract: Ganoderma lucidum polysaccharides (GLP) were extracted from the Ganoderma lucidum and was one of the most important bioactive substances such as anti-oxidant, immunoregulation,anticancer. The research status on extraction, isolation and purification, structural analysis and biological activity of GLP. The development prospects were forecasted in this paper.Key words: ganoderma lucidum polysaccharides; extraction; separation and purification; structural analysis; biological activity中国果菜CHINA FTUIT VEGETABLEV ol.34 No.2 Feb. 2014果蔬加工. All Rights Reserved.因素的影响,通过正交实验筛选,优化后工艺为:料液比1:30,提取时间3 h,提取温度100℃,碳酸钠盐浓度0.5%。

灵芝发酵研究进展

灵芝发酵研究进展

灵芝液体发酵研究进展摘要灵芝由于具有许多重要的生物活性,而受到人们的关注,与传统的固体发酵相比,灵芝液体发酵技术具有生产周期短,品质稳定,产量高,易于控制等优点[1,2]。

当然,为了进一步优化灵芝液体发酵,研究人员从发酵液,发酵条件和发酵菌种的选育方面入手,取得了很大的进展。

本文主要对这些方面的研究进行综述。

关键词灵芝;(深层)液体发酵;优化灵芝自古以来就是我国名贵药用真菌,研究发现灵芝菌丝体中含有大量生物活性物质,如三萜、生物碱、有机锗及腺苷类[3]等;近代医学研究也表明灵芝具有增强免疫,促进新陈代谢,抗肿瘤,延缓衰老等作用[2,4]。

鉴于灵芝的多种重要的生物活性,目前市面上已出现名目繁多的灵芝产品,然而无论从产品种类还是科技含量上来看,均迫切需要进一步深化灵芝产业的开发及应用研究[3]。

然而,目前栽培灵芝所用的菌种基本为固体菌种,这样就大大延长了灵芝的生产周期,降低了灵芝的生产效率[5],难以充分满足灵芝产品开发的需要。

而利用现代生物技术通过液体发酵生产灵芝菌丝体,菌丝增殖速度快,生产周期短,不受季节的影响,生产效率高,可实现灵芝的工业化生产[1,2]。

本文对近5年来灵芝发酵条件的探索及发酵优化等方面的研究进展加以综述。

若要实现灵芝的发酵生产,首先就得对其发酵的工艺条件进行探索[6,7],包括发酵培养基组成及其条件,菌种的选择,发酵液的量,接种量,发酵温度等等。

当然,有许多研究工作者对这方面进行了研究,也取得了不小的进展,首先从培养基的组成及发酵条件方面加以说明。

培养灵芝的发酵培养基及其发酵条件,研究进展如下[8]:1、发酵培养基组分碳源:一般认为单糖,如葡萄糖,对菌丝生长和多糖生成最为有利。

此外,使用复合碳源对提高发酵灵芝多糖和灵芝酸的产量有利,但其机制尚不十分明确,可能与复合碳源含有维生素或促生长因子有关。

氮源:因灵芝对有机氮源利用比无机氮源迅速,且有益于高产,灵芝发酵大都采用有机氮源。

灵芝菌丝体液体深层发酵研究进展

灵芝菌丝体液体深层发酵研究进展

Su mm a ia i n fDe p- q i Fe me t to fGa o r cdu M y e i rz to o e Li u d r n a i n o n de ma Lu i m c l a
ZHA0 a Xu n
( h olg fLg tId sr n o d,Z o g a nv ri fAgiutrla d E gn e n ,Gu n zo 2 5 T eC l eo ih n u t a d F o e y h n k iU ies y o r l a n n ie r g t c u i a gh u 5 0 2 , 1 Gu n d n , hn ) a g o g C ia
占 地广, 受季节影响, 难以产业化生产, 因而价格昂贵。 为了使更多人受惠, 利用液体深层培养发酵灵芝菌丝体是 目 前
的重 要 发 展 方 向 。本 文 将 对灵 芝菌 丝 体 液体 深 层 发 酵 进 行 综 述 , 作 出展 望 。 并 关键词 : 灵芝 茵 丝体 ; 液体 深层 发 酵 ; 酵 工 艺 发
1 灵芝生产菌种选 育
细胞 减少 症 、 皮病 、 肌炎等 疾病有 不 同程 度 的疗 硬 皮
效 , 而灵芝 中的主要药效成分为灵 芝多糖 和三萜 。 然而 , 由于野生灵芝很 少 , 而种植 灵芝存 在着周期 长 , 占地广 , 受季节影 响等制约条件 , 以产业化生产 。另 难 外传统的灵芝生产 以子 实体 或孢子入 药 , 灵芝子 实体 纤维化 、木质化程度 高 , 苦味浓 , 灵芝孢子 细胞壁厚 , 不易被人体利用 , 不适宜于直接作 食品 、药 品原 料嘲 。
lc u e sd s nat t o ei n n r m p s f acrS j ee ye ne. ot no ds c l e e t ni d e a a n- m m i a u s t oc ie y p a v a o n

灵芝液体发酵天然培养基响应面优化研究

灵芝液体发酵天然培养基响应面优化研究

摘要灵芝是我国医药宝库中一种珍贵滋补中药材,具有很好的保健作用及很高的药用价值。

液体深层发酵技术是一种具有较大开发利用前景的灵芝生产方法。

本实验利用液体深层发酵技术,与传统的半合成培养基进行对比,观察灵芝菌丝生长状况及多糖含量的变化,设计了一种选用可食用原料按比例配制的液体天然培养基。

结果表明:液体天然培养基配比为蔗糖40g/L,豆粉26g/L,钙镁片1.60g/L,氯化钾0.50g/L,灵芝菌丝生长旺盛,灵芝生物量为16.0 g/L,胞外多糖含量为1.91 g/L。

关键词:灵芝;液体深层发酵;液体天然培养基;多糖AbstractGanoderma lucidum is a kind of precious tonic Chinese herbal medicine, Chinese medicine it has very good health care function and medicinal liquid submerged fermentation technology of high have greater development and utilization prospect of ganoderma lucidum is a kind of production method of this experiment using liquid submerged fermentation technology, compared with the traditional semisynthetic medium, then observe the changes of ganoderma lucidum hypha growth and polysaccharide content, design a kind of natural edible raw materials according to the proportion of the liquid culture medium.The results showed that: the proportion of liquid natural medium was sucrose 40g/L, soybean powder 26g/L, calcium and magnesium tablets 1.60g/L, potassium chloride 0.50g/L, the growth of ganoderma lucidum mycelium was vigorous, the biomass of ganoderma lucidum was 16.0g /L, and the content of extracellular polysaccharide was 1.91g /LKey words:Ganoderma lucidum;Liquid fermentation;Liquid natural medium;polysaccharide目录1 引言 (2)1.1 灵芝概述 (2)1.2 灵芝保健功能及价值 (2)1.3 灵芝主要活性成分 (3)1.3.1 灵芝多糖 (3)1.3.2 三萜类化合物 (3)1.3.3 灵芝蛋白质和氨基酸 (3)1.4 灵芝液体深层发酵 (4)1.5 研究背景及意义 (4)2 材料和方法 (5)2.1 材料、药品和仪器 (5)2.1.1 菌种 (5)2.1.2 主要试剂 (5)2.1.3 主要仪器设备 (5)2.2 方法 (5)2.2.1 菌种活化 (5)2.2.2 液体培养基 (6)2.2.3 种子培养及液体发酵 (6)2.2.4 单因素试验 (6)2.2.5 响应面设计 (6)2.3 发酵参数测定方法 (7)2.3.1 生物量测定--干重法 (7)2.3.2 胞外多糖的测定 (7)3 结果与分析 (7)3.1 单因素试验 (7)3.1.1 不同浓度的豆粉对灵芝生物量的影响效果 (7)3.1.2 不同浓度的钙镁片对灵芝生物量的影响效果 (8)3.1.3 不同浓度的氯化钾对灵芝生物量的影响效果 (9)3.2 响应面设计 (9)3.3 响应面分析 (10)3.3.1 响应面分析 (10)3.3.2 响应面结果验证 (15)4 讨论 (15)致谢 (17)参考文献 (18)灵芝液体发酵天然培养基响应面优化研究1 引言1.1 灵芝概述灵芝(Ganoderma lucidum)属于真菌界(Eumycota),担子菌门(Basidiomycota),担子菌纲(Basidiomycetes),非褶菌目(Aphyllophorales),灵芝科(Ganodermataceae),灵芝属(Ganoderma)真菌[1]。

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灵芝多糖液体发酵调控及药理作用研究进展解修超;贾少杰;彭浩;邓百万【摘要】综述了灵芝多糖的液体发酵调控及其抗氧化、免疫调节、抗肿瘤等药理作用。

利用液体发酵技术是近年来获得灵芝多糖的主要途径,通过培养基优化、发酵条件优化、添加外源物质以及结合发酵动力学可对液体发酵进行调控。

灵芝多糖具有抗氧化的作用,其抗氧化能力强弱与多糖分子量的大小和质量浓度存在密切关系,同时可以通过调节白细胞、T淋巴细胞、巨噬细胞等免疫细胞的应激反应,对机体的免疫功能产生影响。

灵芝多糖分为α型和β型两种,前者一般不具有药理活性,而后者具有明显的药理活性。

最后对灵芝多糖的代谢途径、结构及抗性机理等亟待解决的问题进行了展望和探讨,旨在为灵芝多糖的合理开发和综合利用奠定基础。

【期刊名称】《陕西理工大学学报:自然科学版》【年(卷),期】2018(034)006【总页数】6页(P65-70)【关键词】灵芝多糖;液体发酵;发酵动力学;药理作用【作者】解修超;贾少杰;彭浩;邓百万【作者单位】[1]陕西理工大学生物科学与工程学院,陕西汉中723000;[2]陕西省食药用菌工程技术研究中心,陕西汉中723000;;[1]陕西理工大学生物科学与工程学院,陕西汉中723000;;[1]陕西理工大学生物科学与工程学院,陕西汉中723000;[2]陕西省食药用菌工程技术研究中心,陕西汉中723000;;[1]陕西理工大学生物科学与工程学院,陕西汉中723000;[2]陕西省食药用菌工程技术研究中心,陕西汉中723000;【正文语种】中文【中图分类】TQ920.6灵芝(Ganoderma lucidum)又名红芝、木灵芝,隶属于多孔菌科(Polyporaceae)灵芝属(Ganoderma Karst),作为珍贵的中药材在我国已有2000多年的历史。

灵芝具有养心安神、止咳平喘、延年益寿的功效,对食欲不振、心悸、神疲乏力、高血压等疑难杂症均有显著疗效,是常用的滋补强壮、扶正固本的中药[1]。

目前,从灵芝子实体、菌丝体、孢子中分离多糖已达200余种。

现代研究证实,灵芝多糖有抗氧化、调节免疫力、抗肿瘤和降血糖等药理作用[2-4]。

野外采集和人工栽培是获得灵芝的传统途径。

野生灵芝极少,采集代价高昂;而人工栽培易受外界环境影响,导致灵芝品质参差不齐,且对自然环境和资源消耗巨大。

近年来,液体发酵技术以其周期短、易操作、成本低等优点在植物、食品加工、大型食药用菌等领域广泛应用。

液体发酵技术与发酵动力学相结合被认为是提高灵芝多糖的主要途径。

本文结合国内外对灵芝多糖的液体发酵调控及其药理作用的研究进展进行综述,旨在为灵芝多糖的合理开发和综合利用奠定基础。

1 灵芝多糖液体发酵调控相比较液体发酵技术,灵芝传统椴木栽培和袋料栽培成本较高,对自然资源消耗和破坏极大。

虽然有学者对椴木栽培和袋料栽培方式进行了改进和创新,但效果甚微。

近年来,液体发酵技术以其易操作、周期短、成本低、产量大等优点迅速成为研究热点。

采用液体深层发酵技术培养灵芝,可在短时间内制备大量优质菌种,可大大降低成本,有利于工业化生产,克服了灵芝栽培和野生灵芝采收的局限性。

目前,对液体发酵技术研究集中在培养基和条件的优化、外源物质对代谢产物的影响和发酵动力学等方面。

1.1 灵芝液体发酵培养基的优化培养基的优化是灵芝产业化生产的第一步,合适的液体发酵培养基可以使菌丝生物量成倍增长。

培养基的优化包括对其组分的筛选和含量的研究,不同的碳氮源对菌丝生物量和多糖含量有影响。

1.1.1 碳源优化碳源是机体生长所必须的元素之一,按照能否水解将其分为单糖、双糖和多糖。

灵芝液体培养基中一般使用的碳源有葡糖糖、蔗糖、玉米粉、可溶性淀粉等,研究发现,不同的碳源对灵芝菌丝体的生长速度、形态及胞内多糖含量有很大影响。

杨静静等[5]以添加不同质量分数的玉米粉作为碳源,研究其对灵芝液体发酵菌丝体和多糖的影响,结果表明玉米粉的质量分数在4%之内时,质量分数越大菌丝球的直径越小,有利于多糖的积累,同时不同质量分数的玉米粉对灵芝多糖的分子量大小无明显影响。

于海洋等[6]研究了不同碳源对灵芝液体发酵菌丝生物量和胞外多糖的影响,以可溶性淀粉为唯一碳源时,生物量达到2.805 g/L,多糖达到0.909 g/L,菌丝对可溶性淀粉的利用率最高,蔗糖最低。

此外,混合碳源以及碳源的质量分数对菌丝体和多糖合成也具有促进作用,不同比例的混合碳源可增加菌丝生物量。

1.1.2 氮源优化真菌的生长离不开氮源,有机氮源在提供给真菌合成蛋白质等生命物质的同时还能提供一些微量元素,对多糖等代谢产物的合成也有促进作用。

常见的有机氮源有豆饼粉、蛋白胨、酵母等,与无机氮源相比,真菌对有机氮源的吸收利用更高。

冯杰等[7]在使用葡萄糖作为唯一碳源的情况下,研究了不同氮源对灵芝菌丝生物量的影响,使用添加量为3 g/L的酵母自溶粉为氮源时,菌丝生物量最高;以鱼粉蛋白胨为氮源时,生物量次之,但容易导致培养基细菌污染。

此外,不同的氮源会使多糖的分子量有一定差异。

碳源与氮源的不同比例(碳氮比)也会对灵芝液体发酵代谢产物产生影响,m(碳源)∶m(氮源)=(20~25)∶1是比较适宜的碳氮比。

1.1.3 无机盐灵芝菌丝体的生长离不开镁、钾等无机盐离子。

灵芝可以将对人体有益的无机态硒、锌元素富集和转化为人体更易吸收的有机态。

不同的无机盐在灵芝菌丝体生长过程中作用不同。

镁离子的缺少会导致灵芝代谢分子量较大的多糖,胞外多糖的产量与磷酸盐有关[8]。

1.2 液体发酵条件的研究对液体发酵条件的研究主要集中在pH、时间、接种量、转速、溶氧量等方面。

不同的食用菌最适pH不同,灵芝液体发酵培养基的pH一般在5~6.5之间。

温度对机体酶促反应有极大影响,因此,温度对灵芝菌丝体生长和代谢物的积累至关重要,灵芝生长温度在27~30 ℃之间。

Fang Q H[9]等探究了不同pH条件下对灵芝液体发酵代谢物产量的影响,结果表明,pH在3.5~7.0之间时,对菌丝生物量和代谢产物均有显著影响。

灵芝液体发酵代谢产物随着发酵时间的增加先增加后减少,时间越长越不利于代谢物的积累。

Chen Y L[10]等研究了发酵时间对灵芝液体发酵的影响,在不同的发酵时间段内,灵芝代谢产物会先增加后减少。

此外,接种量也可以影响代谢产物的积累,采用保湿法可以明确灵芝发酵的最适接种量。

接菌量过多不利于有机物的积累且增加耗氧量,接菌量过少会影响菌丝体的生长速率,使其速度过慢,发酵周期增长。

1.3 外源物质对液体发酵的影响外源物质是指非机体内产生的有机物或无机物,包括金属离子、中药材提取物、生长因子、诱导剂等。

研究表明,外源物质可增强机体的抗性,提高机体内有效成分的含量。

近年来,外源物质不仅在植物萌发、代谢、抗逆性、生产等方面应用广泛,而且在大型真菌液体发酵中对代谢产物的影响方面起着重要作用。

1.3.1 金属离子在灵芝液体发酵中的应用金属离子是灵芝菌丝体生长过程中不可或缺的物质,在液体发酵中发挥着重要作用。

某些低质量浓度的金属离子可促进菌丝体生长,但质量浓度过高则会抑制其生长。

不同的金属离子对其代谢产物影响不同,某些金属离子可阻碍灵芝代谢产物的产生。

王诗然等[11]以产漆酶灵芝菌株为试验材料,通过低能N+束注入技术得到突变高产菌株,对其产生的漆酶性质进行了分析,金属离子Fe2+对漆酶活性的表达具有极强的阻碍作用,而Co2+和Cu2+对酶有明显的激活作用,Zn2+和Na+则对酶活性的影响不大。

Ye S Q等[12]在灵芝液体发酵培养基中添加不同种类的金属离子,研究了其对代谢产物的影响,K+、Mg2+、Fe2+均可使灵芝菌丝体的生物量增加,当Fe2+的添加量为0.2%时,可提高灵芝多糖的含量。

此外,稀土金属元素也可以影响灵芝发酵产物。

Yao Q等[13]探讨了5种稀土元素La3+、Ce3+、Nd3+、Pr3+、Er3+对灵芝液体发酵中多糖产量的影响。

添加一定质量浓度的稀土元素可明显提高灵芝液体发酵过程中多糖的代谢量。

1.3.2 中草药提取物在灵芝液体发酵中的应用中草药提取物可提高液体发酵中代谢产物的积累。

赵小瑞等[14]在灵芝发酵液中添加了4种中药材,研究了其对代谢产物的影响,4种中药材均对菌丝生长和代谢产物的积累有显著促进作用。

双向发酵技术近年来也被运用于灵芝发酵中,辛燕花等[15]使用了银杏灵芝双向发酵技术探究了其对灵芝多糖的影响,双向发酵可以增加灵芝多糖的积累,并显著增强其抗氧化的能力。

不同种类的中草药对发酵代谢产物影响不同。

1.3.3 诱导因子在灵芝液体发酵中的应用液体发酵中除了一些必须的营养元素外,添加诱导因子如脂肪酸、水杨酸、木质素等可对代谢产物有显著影响。

研究发现,脂肪酸可以促使某些真菌在液体发酵过程中产生并积累代谢产物。

裴海生等[16]研究发现,在灵芝菌丝体生长过程中添加适量的木质素,可以显著提高生长速度,同时使多糖的含量增加。

叶丽云等[17]以灵芝J-7和AL-2菌株为研究对象,在液体发酵中加入10 mmol/L钙离子诱导,多糖含量比对照提高34%。

在发酵液中加入150 μmol/L水杨酸诱导,多糖含量提高57.54%。

1.4 灵芝发酵动力学研究发酵动力学主要是研究液体发酵不同影响因子对代谢产物的影响作用。

构建恰当的动力模型,可明显增加灵芝多糖的含量。

一般情况下,将发酵动力模型分为细胞生长模型、产物合成模型和底物消耗模型三种。

目前,已有模型被用于细胞生长动力学的描述,Logistic和Monod是现阶段最为常用的动力学方程。

Monod方程一般不考虑由于菌丝体质量浓度增加而阻碍菌丝体生长的理论化简单模型。

王国瑞等[18]以生物量和胞内多糖为主要指标对72株灵芝菌株的液体发酵进行了研究,并对其中3株高产菌株构建了发酵动力学模型。

Lian R L等[19]采用DPS软件观察摇瓶和罐内分批发酵过程中灵芝的动力学特征。

结果表明,构建的菌丝生长动力学模型与Logistic方程基本一致。

采用发酵动力学结合液体发酵技术提取代谢产物制备前体物质。

Bilal M等[20]在构建动力学模型后,从灵芝IBL-05中分离出锰过氧化物酶(Manganese peroxidase MnP),通过硫酸铵沉淀和透析将粗MnP提取物纯化。

使用戊二醛作为交联剂,将酶制剂包封在明胶基质上。

最佳条件为:明胶20%(W/V),戊二醛0.25%(V/V),活化时间2 h,蛋白质量浓度0.6 mg/mL。

明胶包封的MnP在pH 6.0、温度60 ℃呈现最大活性。

Feng J等[21]对药用真菌灵芝液体深层发酵的胞外多糖动力学进行研究。

在Logistic和Luedeking-Piret方程基础上,开发了动力学模型,通过Runge-Kutta遗传算法对模型的参数进行优化,所得的模型对灵芝液体深层发酵在工业生产中的应用是非常有用的。

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