5 respectively , the fruit body yield reduces with decrease of rice g rain size and the co rdy cepin content in the fruit body reduces w ith increase o f rice g rain size .T he maximum f
Trang 1[ 收稿日期] 2008-05-20 ;2008-05-29 修回
[ 基金项目] 贵州省中药现代化项目“ 优质蛹虫草菌丝体及虫草菌素生产关键技术的研究”[ 黔科合中药专字(2007)5012] ; 贵州省高层次 人
才科研条件特助项目 “ 蛹虫草菌丝体及虫草菌素产业化核心技术的研究”[ 黔人领函(2007)26]
[ 作者简介] 文庭池(1979 -), 男 , 理学硕士 , 讲师 , 从事应用微生物学研究 。 E-mail: ti ngchiw en @yahoo com
＊ 通讯作者 : 康冀川 , 教授 , 博士生导师 。 E-mail: jichuank @yahoo com
固体培养条件对蛹虫草产子实体和虫草菌素的影响
文庭池1 , 2, 康冀川1, 2＊, 李光荣1, 雷帮星1 , 2
(1.贵州大学 贵州省生化工程中心 , 贵州 贵阳 550025;2.西南药用生物资源教育部工程研究中心 , 贵州 贵阳 550025)
[ 摘 要] 研究了营养液不同 pH 值和米粒大小两个培养条件对蛹虫草固体发酵产子实体和 虫草菌素的 影响 。 当营养 液
pH 值为 5 5 ～ 6 0 时子实体的产 量最大 , 营养液 pH 值为 6 5 时 , 虫草菌素总的产量最 大 , 达 48 44 g/ 瓶 。 较大 的米粒有利 于 蛹虫草子实体的生长 , 较小的米粒有利于蛹虫 草虫草菌素的积累 。 子实体的产量随 着米粒的变 小而减少 ;子实 体中虫草菌 素 的含量随着米粒的变小而增加 。 当采用整米 作为培 养基基 质时 , 蛹虫草 子实体 产量最 大 , 达 1 67 g/ 瓶 , 当 采用 40 目 米 +10
目米 (1 ∶1 , M/ M)作为培养基基质时 , 蛹虫草子 实体中虫草菌素含量最大 , 达 1 87%, 虫草菌素总的产量也最大 , 达52 46 mg/
瓶 。
[ 关键词] 蛹虫草 ;固体发酵 ;子实体 ;培养基 ;虫草菌素
Ef fects of Dif ferent Solid Culture Condition on Fruit Body and Cordycepin
Output of Cordyceps militaris
WEN T ing-chi1 , 2 , KA NG Ji-chuan1 , 2 ＊
, LI Guang-ro ng1
, L EI Bang-xing1 , 2
(1 Guizhou Center f or Biochemistry Engineering , Guizhou University , Guiy ang, Guizhou 550025 ;2 Southwest China Center f or Pharmaceutical Bio -resources Engineering , Ministry of E ducation , Guiyang , Guizhou
550025 , China)
Abstract :T he so lid media w ith differ ent pH va lue and rice g rain size w ere used in the fermentatio n o f Cordy ce ps militaris to study the effects o n the f ruit bo dy and co rdy cepin output.T he results show tha t the maximum fruit body yield a nd
co rdycepin output (48 44 g/ bo ttle)is o btained on the medium with pH 5 5 ～ 6 0 and pH 6 5 respectively , the fruit body yield reduces with decrease of rice g rain size and the co rdy cepin content in the fruit body reduces w ith increase o f rice g rain size T he maximum fr uit bo dy y ield (1 67 g/ bo ttle) is o btained o n the medium with who le rice g rains and the maximum co rdycepin
co ntent in the fruit bo dy (1 87 %)and co rdycepin output (52 46 mg/ bot tle)ar e obtained the medium with 40 and 10 mesh o f rice g rain size (1 ∶1, M/ M).
Key words:Cord yceps mi litaris ;solid fermentatio n;fruit body ;medium ;co rdycepin
蛹虫草(Cordy ceps militaris)菌粉在我国作为
一类新药(中药国药准字 Z 20030034/ 35)已 获得国
菌素的含量为 0 1 %～ 0 5 %[ 4-5] , 要充分利用这一
提高蛹虫草子实体和虫草菌素的产量提供了更简便
1.1 材料
1 1 1 菌株 蛹虫草(Cordyceps militaris)无性
型, 蛹 草拟 青霉(Paecilom yces militaris)0671 菌
美国 Sig ma 公司 。 其他实验用试剂均为分析纯 。
1 1 3 培养基
取汁、葡萄糖 20g , 水 1 000 mL , pH 值自然 。 2)蛹虫草固体发酵基质为不同颗粒度的大米(市
10g/ L , 蔗糖 20g/ L , MgSO4· 7H2O 0.1g/ L , KH2PO4
0 1 g/ L 。基质 ∶营养液为 1 ∶1 6 质量比配比, 初始
度 15cm),用聚乙烯膜封口, 121 ℃灭菌 30min 。
1 1 4 设备 分析型 H P LC :1 100 series ;A gi lent
T echno logy , U S ;JA 2003 电子天平 , 上海天平仪
SB2200 型超 声波清 洗机 , 上 海 BRA N SO N 公 司 ;
Y X400 高压蒸汽灭菌锅 , 上海三申医疗器械有限公
贵州农业科学 2008 , 36(4):92 ～ 94
G uizho u A g ricultural Science s
Trang 21.2 方法
子实体的产生改为变温培养(白天 23 ℃, 晚上 16 ℃,
白天光照 12 h/ d , 光照强度 500 lx);培养 70d 后 , 收
组设 10 瓶重复 , 取 10 瓶数据的平均值 。
20 目米 、40 目米以及它们的两两组合(1 ∶1 , M/ M)
70 d , 分别收获子实体和培养基 , 用于虫草菌素含量
为 5 0 , 5 5 , 6 0 , 6 5 , 7 0 , 7 5 , 8 0 。 灭菌后接种蛹
草拟青霉培养 70 d , 收获子实体和培养基 , 称量其干
重。
pH 调为 5 0 , 5 5 , 6 0 , 6 5 , 7 0 , 7 5 , 8 0 。 灭菌后
接种蛹草拟青霉培养 70d , 收获子实体和培养基 , 分
养基干重的影响
从表 1 可以看出 , 子实体干重最大和最小的两
(如子实 体干 重 最大 的 3 组分 别为 整 米(1 67 g/
瓶)、整米 +10 目米(1 59 g/ 瓶)、10 目 米(1 55 g/
瓶), 其培养基干重很小 , 为 10 09 ～ 10 34 g/瓶 , 证
其虫草菌素(次级代谢产物)产量越大 。
中虫草菌素含量的影响
表 1 米粒大小对蛹虫草固体发酵子实体干重和培养基干重的影响
T abl e 1 The ef f ect of rice grain siz e on d ry weight of f rui t body and
m edium in C mi li tar is
米粒大小 Rice grain size
子实体干重/(g/ 瓶) Dry weigh t of fruit body
培养基干重/(g/瓶) Dry weight of
m edium
整 米 +10 目米 W hole rice grain +10 m es h 1 59 10 34
整 米 +14 目米 W hole rice grain + 14 mes h 1 52 10 32
整 米 +20 目米 W hole rice grain + 20 mes h 1 28 11 40
整 米 +40 目米 W hole rice grain + 40 mes h 1 07 13 15
14 目米 +10 目米 14 m esh + 10 mesh 1 25 11 00
20 目米 +10 目米 20 mes h + 10 m esh 1 22 10 70
20 目米 +14 目米 20 m esh + 14 mesh 1 50 10 37
40 目米 +10 目米 40 m esh + 10 mesh 1 35 12 96
40 目米 +14 目米 40 m esh +10 mesh 1 22 11 67
40 目米 +20 目米 40 m esh +20 mesh 1 20 12 81
表 2 米粒大小对蛹虫草固体发酵子实体和培养基中虫草菌素含量 的影响
T abl e 2 The ef fect of rice grain size on cordy cepin content in f ruit
body and medium in C mi li tar is
米粒大小 Rice grain size
子实体中虫草 菌素含量/ % Cordycepin con tent
in fruit body
培养基中虫草 菌素含量/ % Cordycepin content
in medium
总的虫草菌素 产量/(mg/瓶)
T otal cor d-ycepin yield
W hole rice grain
W hole rice grain +10 m esh
W hole rice grain +14 m esh
W hole rice grain + 20 m es h
W hole rice grain + 40 m es h
10 m es h
14 m es h +10 mesh
14 m es h
20 m es h + 10 m esh
20 m es h + 14 m esh
20 m es h
40 m es h + 10 m esh
40 m es h +14 mesh
40 m es h +20 mesh
40 m es h
· 93
·
Trang 3量最大和最小的两组相差 167 %, 总的虫草 菌素产
量最大和最小的两组相差 45 %。 子实体中 虫草菌
素含量越大的实验组(均为含有 40 目米的实验组),
其培养基中虫草菌素含量反而不高〔如子实体中虫
(1 87 %),40 目米 +14 目米(1 67 %),40 目米 +20
明了在机体生长受到限制时真菌更容易积累次级代
就偏向生物量(初级代谢)方面积累 , 同时减少
了次级代谢产物(虫草菌素)的积累 。 结果表明 , 较
培养基干重的影响
从表 3 可以看出 , 在不同的营养液 pH 条件下 ,
养液 pH 对蛹虫草固体发酵子实体产量影响不大 。
当营养液 pH 为 5 5 ～ 6 0 时 , 子实体的产量最大 , 这
表 3 不同 pH 对蛹虫草固体发酵子实体干重和培养基干重的影响
Table 3 T he ef f ect of medi um pH on dry w ei ght of frui t body and
medi um i n C mi l it ari s
pH 值
pH
子实体干重 /(g/ 瓶)
Weig ht o f f ruit body
培养基干重 / (g/ 瓶) Dry W eight of medium
5 0 1 47 11 03
5 5 1 81 10 90
6 0 1 61 11 61
6 5 1 59 11 21
7 0 1 52 11 07
7 5 1 41 11 41
8 0 1 45 11 45
表 4 不同 pH 对蛹虫草固体发酵子实体和培养基中虫草 菌素含量
的影响
Table 4 T he ef fect of m edium pH on cordycepin cont ent i n f ruit
body an d medium in C m il it ari s
pH 值
pH
子实体中虫
草菌素含量/ %
C o rdy cepin content
in fr uit body
培养基中虫 草菌素含量/ %
C or dy cepin content
in medium
总的虫草菌素 产量/(m g/ 瓶)
T ot al co rdy cepin
y ield
5 0 0 38 0 20 27 65
5 5 0 52 0 22 33 39
6 0 0 74 0 27 43 26
6 5 0 72 0 33 48 44
7 0 0 65 0 31 44 20
7 5 0 55 0 29 40 84
8 0 0 43 0 25 34 86
注 : 总的虫草菌素产量 =(子实体干重 ×子实体中虫草菌素含量)+(培养基
干重 ×培养基中虫草菌素含量)。
Not e : T o tal co rdycepin yie ld =(dry w eig ht of f rui t body ×co rdy cepin co
n-tent in fr uit body) +(dry w eight ×co r dycepin co nn-tent in medium)
基中虫草菌素含量的影响
从表 4 可看出 , 在不同的营养液 pH 条件下 , 子
实 体 中 虫 草 菌 素 含 量 最 大 和 最 小 的 两 组 相 差
pH 为 6 5 时 , 虫 草 菌 素 总 的 产 量 也 最 大 (达
48 44 mg/ 瓶)。 说明 , 偏酸性(pH 6 5)的营养液有
1)虫草菌素是蛹虫草重要的活性成分 , 具有显
3 种 , 固体培养生产虫草菌素有投入小 , 产量较高 ,
2)营养液 pH 对蛹虫草固体发酵子实体产量
表面积)是固体发酵中一个非常关键的因素 。当基
隙率这两个成反比的因子间的相互作用决定了菌丝
、Suresh
(虫草菌素)方面积累 。 从肉眼观察结果来看 , 随着
性),这样菌丝就不容易刺入培养基内部生长 , 菌丝
[ 参 考 文 献]
[ 1 ] Cun ningham K G , Hu tchins on S A , M anson W , et al Cordycepin , a met ab oli c p rodu ct f rom cult ures of C ordyceps mili taris (Lin n )Link Part I.Isolation and characterisation [ J] J Chem S oc, 1951 : 2299-2300
(下转第 96 页)
·
94
Trang 4表 2 复配混合物对斜纹夜蛾的毒力测定结果
名称
药剂
有效成
分配比
毒力回归方程 (y =a +bx)
相关 系数
LD 50
(μg/ 头)
共毒 系数 敌百虫︰醚菊酯 1∶1 y =6 9639+1 9938x 0 9680 0 1035 58 9
3∶1 y =6 3513+1 8358 x 0 971 1 0 1836 61 8
5∶1 y =6 0476+1 7039 x 0 951 0 0 2428 65 6
7∶1 y =5 9173 +2 3010x 0 967 6 0 3993 49 9
10∶1 y =5 7692+2 0060 x 0 954 4 0 4136 60 7
敌百虫︰高效氯氟 1∶1 y =4 9773 +1 6571x 0 911 5 1 0320 51 3
氰菊酯 2∶1 y =5 0755 +1 5526x 0 984 3 0 8941 67 1
4∶1 y =5 0454 +1 7663x 0 890 4 0 9425 71 2
6∶1 y =4 5993 +1 8219x 0 973 7 1 6593 42 6
8∶1 y =4 3159+1 6001 x 0 940 2 2 6750 4 27 3
敌百虫︰毒死蜱 1∶1 y =6 1773 +2 0129x 0 943 1 0 2601 43 2
5∶1 y =5 3160+2 0205 x 0 979 7 0 6976 37 9
10∶1 y =5 2549+1 8661 x 0 981 3 0 7302 52 2
15∶1 y =5 1248+2 8048 x 0 960 0 0 9026 50 7
20∶1 y =5 6023+1 9572 x 0 897 1 0 4924 103 8
敌百虫︰甲维盐 5∶1 y =5 9200+1 6504 x 0 829 0 0 2770 63 6
10∶1 y =5 4147 +1 2360 x 0 969 8 0 4618 59 3
15∶1 y =5 2946 +1 7412x 0 975 1 0 6774 51 0
20∶1 y =5 4290+1 5216 x 0 965 9 0 5225 76 7
25∶1 y =5 1253 +1 5558x 0 951 8 0 8308 53 5
敌 百 虫︰ 联苯 菊
酯 5∶1 y =6 0159 +2.6890x 0 971 6 0.418 48 3
10∶1 y =5 3746 +2 1469x 0 988 0 0 6692 46 0
15∶1 y =5 3381 +1 9493x 0 891 7 0 6708 57 0
20∶1 y =6 1432 +2 2074x 0 967 4 0 3035 144 1
25∶1 y =5 6135 +1 8220x 0 917 6 0 4606 104 3
敌百虫与几种单剂复配对斜纹夜蛾的毒力测定
结果见表 2 。
小于 100 , 两个单剂互作表现为拮抗作用 。
敌百虫与高效氯氟氰菊酯复 配的 5 组配 比的
中 20 ∶1 的共毒系数略高于 100 , 两个单剂互作表
的 LD50外, 其它配比的 LD50都低于敌百虫的 LD50。
5 组配比的共毒系数都明显低于 100 , 两个单剂互作
敌百虫与联苯菊 酯复配的 5 组配比中 , 20 ∶1
显大于 100 , 两个单剂互作对斜纹夜蛾具有明显的
明显小于 100 , 对斜纹夜蛾产生拮抗作用 。
1)醚菊酯 、毒死蜱 、甲胺基阿维菌素苯甲酸盐
他 5 种杀虫剂的配比中 , 敌百虫 ∶毒死蜱 20 ∶1 的
系数明显小于 100 , 对斜纹夜蛾表现拮抗作用 。 2)敌百虫是低毒杀虫剂 , 市场价格低 , 与联苯
菊酯 20 ∶1 的比例复配 , 增强对斜纹夜蛾的毒力作
用和延缓斜纹夜蛾对杀虫剂抗性的发展提供了一定
[ 参 考 文 献]
[ 1 ] 华南农业大学 农 业昆虫 学 (下 册)[ M] 北京 :农业 出版 社 ,
1981 [ 2 ] 唐启义, 冯明光 实用统计分析计算机处理平台[ M] 北京:中 国农业出版社 , 1997 : 135-139
(责任编辑 :杨 林)
(上接第 94 页)
[ 2 ] 朱 平, 朱海波 , 朱慧心 , 等 3′ -脱 氧腺苷 在制备 降血脂 药物
中的应用: 中国, 200310101650 7[ P] 2003-10
[ 3 ] Horow it z B, G oldf inger B A , M armu r J Ef fect of cordycepin
t ri phosphat e on th e nu clear D N A-dependent RN A p oly
mera-ses an d poly(A) polymerase f rom t he yeast S accharomyces
cerevisiae[ J] A rch Biochem Biophys , 1976 , 172 : 143-148
[ 4 ] 孙诗清, 李多伟 , 任 静 , 等 RP-HPLC 测定 不同产地 人工蛹
虫草中虫草素的含 量[ J] 西 北药学 杂志 , 2005 , 20(6):
244-245
[ 5 ] 温 鲁, 夏 敏 , 葛宜和 , 等 以虫草素和腺苷含量为指标优化
蛹虫草人工栽培 [ J] 江苏农业科学 , 2005 , 21(4): 359-363
[ 6 ] M ao X B , Eks riw ong T , Chauvat ch arin S , et al O pt imiz at ion
of carb on s ou rce and carbon/ ni t rogen rat io for cordycepin
p roducti on by sub merged cult ivat ion of m edici nal mu shroom
Cordyceps mili taris[ J] Proces s Bioch e, 2005 , 40 : 1667-1672
[ 7 ] 刑来 君 , 李 明春 普通 真菌 学[ M ] 北 京 : 高 等 教育 出版 社 ,
1999 : 155
[ 8 ] A man S , A nderson D J , Connolly T J , et al From adenosin e
t o 3′ -deoxyaden osine:development and scale-up [ J ] Org
Process Res D ev, 2000 , 4 : 601-605 [ 9 ] M uni sw aran P K A , S elva K umar P , Charyul u , N C L N Product ion of a cellul ase f rom coconut coir pit h in s oli d st at e
f erment ation[ J] Journal of Chemical T echnology and Bi
o-t ech nology 1994 , 60 : 147-151 [ 10] 赵春燕, 李 红 , 张 敏 , 等 北虫草人工栽培条件的优化[ J] 沈阳农业大学学报 , 2006 , 37(2): 209-212
[ 11] Sun T , Li P , Liu B , et al S olid s tat e ferment at ion of rice chaff for fi brinolyt ic enzyme production by Fu sariu m oxys po-rum[ J] Biot echnology Let t ers , 1997 , 19( 5): 465-467 [ 12] Su resh P V , Chandrasek aran M U ti li zation of praw n wast e
f or chi tinase production by t he m arin e f ungus Beauveria bassi-anaby solid st ate f ermentat ion[ J] W orld Journal of M icrobi-ology & Biot echnicrobi-ology , 1998 , 14 :655-660
[ 13] K izhakkedathu N N , R ajeev K S , Paru kut t yam ma P U tili
za-ti on of ri ce st raw f or laccase producza-tion by St rept omy ces psammot icu s in s oli d-s tat e f ermentat ion[ J] J Ind M icrobi ol
Bi otech nol , 2007 , 34 : 665-674
(责任编辑 :杨 林)
·
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