婁玲,陳長(zhǎng)寶,趙天倚,穆雙雙,王歡,※,王淑敏※
(1.長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)菌物藥生物技術(shù)工程實(shí)驗(yàn)室,吉林 長(zhǎng)春 130117;2.長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)人參科學(xué)研究院,吉林 長(zhǎng)春 130117)
真菌多糖是自然界中存在種類較多、生物活性較高的一類活性多糖,是從真菌子實(shí)體、菌絲體、發(fā)酵液中分離出的,由10 個(gè)以上的單糖通過(guò)糖苷鍵連接而成的高分子多聚物[1]?,F(xiàn)代研究表明,許多藥用真菌因具有抗腫瘤、抗衰老、提高免疫力和抗感染等多種生理活性,越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外科研工作者的關(guān)注[2]。
葉生小皮傘(Marasmius epiphyllus(Pers.)Fr.,隸屬于蘑菇綱(Agaricomycetes)蘑菇目(Agaricales)小皮傘科(Marasmiaceae)小皮傘屬(Marasmius),子實(shí)體小,菌蓋堅(jiān)韌,單生或散生,廣泛分布于華北、華中、東北等地[3]。液體發(fā)酵和固體發(fā)酵培養(yǎng)[4],有利于葉生小皮傘工業(yè)大規(guī)模培養(yǎng)。本研究利用液體和固體發(fā)酵2種發(fā)酵方式對(duì)葉生小皮傘進(jìn)行培養(yǎng),同時(shí)測(cè)定不同發(fā)酵產(chǎn)物中多糖的含量,不僅可作為衡量葉生小皮傘質(zhì)量指標(biāo)之一,而且為其發(fā)酵產(chǎn)物的藥效學(xué)研究奠定了基礎(chǔ)。
1.1.1 供試菌株 葉生小皮傘采于吉林省長(zhǎng)春市凈月潭國(guó)家森林公園,經(jīng)長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)王淑敏教授鑒定為葉生小皮傘,分離純化得到其菌株ME-1。
1.1.2 儀器 TYS-200 高速多功能粉碎機(jī)(浙江永康市紅太陽(yáng)機(jī)電有限公司);HH6 數(shù)顯恒溫水浴鍋(常州市江南實(shí)驗(yàn)儀器廠);AUY220 萬(wàn)分之一分析天平(島津國(guó)際貿(mào)易上海有限公司);AU2450 紫外分光光度計(jì)(島津國(guó)際貿(mào)易上海有限公司);TGL16 高速冷凍離心機(jī)(湖南凱達(dá)科學(xué)儀器有限公司)。
1.1.3 試劑 D(+)無(wú)水葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品(上海源葉生物科技有限公司,純度≥98%);甲醇為色譜純(美國(guó)Fisher公司);麥芽糖、酵母粉、磷酸二氫鉀和硫酸鎂(北京化工廠)。
1.2.1 ME-1 液體深層發(fā)酵培養(yǎng) 3%麥芽糖,2%酵母粉,0.15% KH2PO4,0.1% MgSO4·7H2O;發(fā)酵條件為:在溫度為(27±1)℃,轉(zhuǎn)速為 150 r/min,適宜的pH 值為5~6,最佳裝量為 140 mL/500 mL,發(fā)酵天數(shù)為 10 d[5]。
1.2.2 ME-1 固體發(fā)酵培養(yǎng) 薏米∶麥麩=2∶1,含水量為80%、接種塊數(shù)為6 塊,pH值自然,發(fā)酵溫度(27±1)℃,發(fā)酵天數(shù)為20 d,60 ℃烘干備用。
1.2.3 ME-1 菌絲、發(fā)酵液以及固體發(fā)酵產(chǎn)物中多糖含量測(cè)定
1.2.3.1 對(duì)照品的制備 參照徐德峰等[6]對(duì)照品的制備方法,稱取無(wú)水葡萄糖適量,于105 ℃干燥至恒重后,精密稱取無(wú)水葡萄糖適量,加適量水溶解并定容至100 mL容量瓶中,配制成濃度為1.018 mg/mL的葡萄糖對(duì)照品溶液。
1.2.3.2 樣品的制備 稱取發(fā)酵液5.04g、菌絲3.50 g、固體發(fā)酵產(chǎn)物5.00 g,分別加水80.0 mL,于沸水浴中加熱 1 h 后,放冷,分別加水定容至 100.0 mL(v1),混勻后過(guò)濾,棄去初濾液,收集余下濾液,備用。
1.2.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 準(zhǔn)確吸收葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)使用液 0.6、0.8、1.2、1.6、1.8、2.0 mL 置于 25.0 mL 比色管中,補(bǔ)水加至2.0 mL,加入5%苯酚溶液1.0 mL,混勻,加 5.0 mL 的 H2SO4,混勻,沸水浴加熱 15.0 min,冷卻至室溫,用分光光度計(jì)在492 nm波長(zhǎng)處以試劑空白為參比,1 cm 比色皿測(cè)定吸光度。以葡萄糖質(zhì)量(mg)為橫坐標(biāo)(X)、吸光度(A)為縱坐標(biāo)(Y)繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線[7],得出回歸方程為Y=0.4514X 0.0728(r=0.9993),在0.610 8~2.036 mg 范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
1.2.3.4 樣品多糖含量的測(cè)定 準(zhǔn)確吸取上述濾液10.0mL(v2),置于50.0mL離心管中,加入無(wú)水乙醇20.0mL,混勻,于4 ℃冰箱靜止4 h 以上,以4 000 r/min 離心5.0 min,殘?jiān)?5%乙醇重復(fù)洗滌3 次。發(fā)酵液用水溶解定容至10.0 mL(v3)容量瓶中,菌絲用水溶解定容至5 mL(v3)容量瓶中,固體發(fā)酵產(chǎn)物定容至10.0 mL(v3)容量瓶中。分別精密吸取上述發(fā)酵液0.6 mL(v4)、菌絲 0.8 mL(v4)、固體發(fā)酵產(chǎn)物 0.7 mL(v4),按“1.2.3.3”的方法測(cè)定吸光度,并計(jì)算樣品中粗多糖的含量,計(jì)算方法如下:
式中,X 為樣品中粗多糖含量(mg/g);m1 為樣品測(cè)定液中葡萄糖的質(zhì)量(mg);m2為樣品質(zhì)量(g);v1為樣品提取液總體積(mL);v2為沉淀粗多糖所用樣品提取液體積(mL);v3為粗多糖溶液體積(mL);v4為測(cè)定用樣品體積(mL);0.9 為葡萄糖換算為粗多糖的系數(shù)。
1.2.4 方法學(xué)考察
1.2.4.1 精密度試驗(yàn) 吸取發(fā)酵液、菌絲及固體發(fā)酵物的樣品供試液,按照“1.2.3.3”項(xiàng)下的方法計(jì)算多糖含量,重復(fù)測(cè)定6 次。
1.2.4.2 穩(wěn)定性試驗(yàn) 吸取發(fā)酵液、菌絲及固體發(fā)酵物的樣品供試液,按照“1.2.3.3”項(xiàng)下的方法每隔5 min測(cè)定其吸光度。
1.2.4.3 重復(fù)性試驗(yàn) 吸取發(fā)酵液、菌絲及固體發(fā)酵物的樣品供試液,按照“1.2.3.3”項(xiàng)下的方法計(jì)算供試液中多糖含量,重復(fù)測(cè)定6 次。
1.2.4.4 加樣回收率試驗(yàn) 取已知多糖含量的供試品各6 份,精密加入葡萄糖對(duì)照品適量,按照“1.2.3.2”項(xiàng)下的制備方法得續(xù)濾液,按照“1.2.3.3”項(xiàng)下繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算供試液含量,計(jì)算加樣回收率。
按照“1.2.4.1”項(xiàng)下的方法,精密度試驗(yàn)結(jié)果如表1 所示。結(jié)果發(fā)現(xiàn),發(fā)酵液的吸光度平均值為0.589 3,RSD=1.62%;菌絲的吸光度平均值為 0.491 1,RSD=1.89%;固體發(fā)酵物的吸光度平均值為0.554 4,RSD=1.54%。RSD均小于2,表明該測(cè)量方法精密度良好。
表1 精密度試驗(yàn)結(jié)果Table 1 Precision test results
按照“1.2.4.2”方法操作,穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。結(jié)果發(fā)現(xiàn),發(fā)酵液的吸光度平均值為0.574 2,RSD=0.62%;菌絲的吸光度平均值為 0.478 3,RSD=0.65%;固體發(fā)酵物的吸光度平均值為0.513 5,RSD=1.91%。RSD 均小于2,表明該測(cè)量方法穩(wěn)定性良好。
表2 穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Stability test results
按照“1.2.4.3”項(xiàng)下的方法,重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果如表3 所示。結(jié)果發(fā)現(xiàn),發(fā)酵液的吸光度平均值為0.586 7,RSD=0.39%;菌絲的吸光度平均值為=0.478 3;RSD=1.05%;固體發(fā)酵物的吸光度平均值為0.557 2,RSD=1.28%。RSD 均小于2,表明該測(cè)量方法重復(fù)性良好。
表3 重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Reproducibility test results
按照“1.2.4.3”項(xiàng)下的方法,結(jié)果見(jiàn)表4~6,計(jì)算得出發(fā)酵液的平均回收率為98.55%,RSD=0.89%;菌絲的平均回收率為99.08%,RSD=1.68%;固體發(fā)酵物的平均回收率為 99.63%,RSD=1.38%?;厥章示?5%~105%,RSD均小于2,表明該測(cè)量方法準(zhǔn)確性良好。
表4 發(fā)酵液加樣回收率試驗(yàn)結(jié)果Table 4 Results of recovery rate tests of fermentation broth
表5 菌絲加樣回收率試驗(yàn)結(jié)果Table 5 Results of recovery rate tests of mycelium
表6 固體發(fā)酵物加樣回收率試驗(yàn)結(jié)果Table 6 Results of recovery rate tests of solid fermentation products
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按照公式(1)計(jì)算得出,葉生小皮傘發(fā)酵液中多糖平均含量為42.56 mg/g,固體發(fā)酵產(chǎn)物中多糖的平均含量為 33.43 mg/g,菌絲中多糖的平均含量為19.61 mg/g(表7)。發(fā)酵液多糖約為菌絲體多糖含量的2.2 倍,是固體發(fā)酵物中多糖含量的1.3 倍。
我國(guó)的真菌資源極其豐富,而目前大多數(shù)未被開發(fā)和利用,造成資源的浪費(fèi)。越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn),真菌多糖是食藥用菌中的主要活性成分之一,具有抗腫瘤、提高免疫力、抗氧化等多種藥理作用[8],雖然近年來(lái)我國(guó)食藥用菌多糖研究飛速發(fā)展,但真菌多糖制品與中藥現(xiàn)代化還存在一定差距[9-10],因此,有必要對(duì)野生真菌資源進(jìn)行深入挖掘,尤其是真菌多糖的構(gòu)效關(guān)系,需要深入探究。
本研究對(duì)比了液體發(fā)酵和固體發(fā)酵2 種培養(yǎng)方式下,葉生小皮傘菌株ME-1 的發(fā)酵產(chǎn)物多糖含量,同時(shí)對(duì)方法進(jìn)行了方法學(xué)考察,結(jié)果表明,葉生小皮傘發(fā)酵液中多糖平均含量為42.56 mg/g,菌絲中多糖的平均含量為19.61 mg/g,固體發(fā)酵產(chǎn)物中多糖的平均含量為33.43 mg/g,發(fā)酵液多糖約為菌絲體多糖含量的2.2倍,是固體發(fā)酵物中多糖含量的1.3 倍。本研究為進(jìn)一步研究其多糖的結(jié)構(gòu)、活性以及發(fā)開多糖相關(guān)的功能性食品、藥品奠定基礎(chǔ)。