陳永敢,陳光宙,袁學(xué)軍,陳忠蔭,林應(yīng)耀,林熾賢
(瓊州學(xué)院生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,海南 三亞 572022)
靈芝 (Ganoderma spp.)是一種腐生型的真菌,以腐解木材中的木質(zhì)素作為生長發(fā)育的營養(yǎng)基礎(chǔ)。經(jīng)典分類學(xué)研究認(rèn)為,靈芝隸屬擔(dān)子菌門中的擔(dān)子菌綱 (Basidiomycetes)、 傘菌亞綱 (Agaricomycetidae)、 多孔菌目(Polyporales)、 靈 芝菌科 (Ganodermataceae)、 靈 芝 屬(Ganoderma)[1]。自古以來,靈芝就被認(rèn)為是滋補(bǔ)強(qiáng)壯的珍貴藥材,我國古代著名的醫(yī)學(xué)著作 《本草綱目》等就對其進(jìn)行了詳細(xì)的記載[2,3]。隨著近代生物化學(xué)技術(shù)的發(fā)展,新的研究方法逐漸地運(yùn)用到靈芝功效研究中來,分析證明了靈芝中含有豐富的營養(yǎng)化學(xué)成分,且不同的物質(zhì)具有不同的臨床功效,最常見的有高分子多糖、三萜化合物、有機(jī)鍺、氨基酸、生物堿、蛋白酶及多種肽等,其中功能最顯著且研究最深入的是高分子多糖[4,5]。
通過熱水、CO2超臨界萃取技術(shù),從靈芝中提取出來50多種高分子多糖[6],這些多糖能抑制增生細(xì)胞的形成,具有明顯的免疫調(diào)節(jié)作用,可以想見在腫瘤生物學(xué)和病毒侵染等研究中這類化合物將發(fā)揮越來越重要的作用[7]。有研究表明,赤芝多糖有明顯的強(qiáng)心降壓作用,對動(dòng)脈粥樣硬化有預(yù)防和治療作用;靈芝子實(shí)體提取出2種聚糖(Ganoderan A、Ganoderan B),經(jīng)腹腔注入正常小鼠,均能降低血糖[8]。總之,隨著生物化學(xué)及分析化學(xué)技術(shù)的發(fā)展,靈芝的功效將會(huì)越來越多的被揭示出來,同時(shí)其應(yīng)用前景將更加的廣泛。
近年來靈芝 (Ganoderma spp.)的人工栽培已有所推廣,特別是赤芝 (Ganoderma lucidum)的栽培技術(shù)已成熟,但人工栽培所必需的制種過程中,靈芝多糖含量變化的研究至今鮮有報(bào)道。本研究選取了4株具有重要藥用價(jià)值的靈芝,進(jìn)行栽培制種并研究其多糖含量的變化,對進(jìn)一步研究人工栽培靈芝藥用價(jià)值具有重要的意義。
供試菌株:Ganoderma atrum Hz2、Ganoderma lucidum Hz5、 Ganoderma neojaponicum Wzs1、 Ganoderma sinense Hz1四株菌株均為本研究室保存。
靈芝制種:靈芝菌絲接種于PDA培養(yǎng)基表面,于28℃恒溫培養(yǎng)至長出菌落,21 d后形成一級成熟菌絲。將一級成熟菌絲接種到二級培養(yǎng)基 (木屑78%、麥麩20%、蔗糖1%、石膏1%、水,121℃、0.1 MPa滅菌2 h)上,28℃恒溫避光培養(yǎng)30 d得二級成熟菌絲;將二級成熟菌絲接種到三級培養(yǎng)基 (木屑73%、玉米粉5%、麥麩20%、蔗糖1%、石膏1%,121℃、0.1 MPa滅菌2 h)上,28℃恒溫避光培養(yǎng)50 d得三級成熟菌絲。
已培養(yǎng)成熟的靈芝菌絲65℃恒溫烘干,取0.2 g研磨粉碎并移至試管,加入15 mL 95%的酒精,密閉狀態(tài)下78℃水浴 30 min, 3 000 r·min-1離心 30 min, 去除上清,重復(fù)2次。取沉淀加入15 mL蒸餾水,密閉狀態(tài)下沸水浴1 h, 3 000 r·min-1離心 30 min。 收集上清并定容至 100 mL(菌株 Ganoderma neojaponicum Wzs1定容至 50 mL),搖勻得一級菌絲多糖待測液。二級菌絲上清液定容至50 mL(菌株Ganoderma lucidum Hz5定容至25 mL)、三級菌絲上清液均定容至25 mL,其它提取操作步驟與一級菌絲相同。
適量葡萄糖105℃烘干并取0.5 g,蒸餾水溶解并定容至 50 mL, 從中取出 1 mL 定容至 50 mL, 得到 200 μg·mL-1的葡萄糖溶液,按表1制備葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液。0.1 g蒽酮溶于106 mL硫酸溶液中 (硫酸溶液的配制為76 mL濃硫酸加30 mL水)。按表1取葡萄糖溶液和蒸餾水,加入5 mL蒽酮試劑搖勻,沸水浴10 min,再冰水浴10 min,625 nm處測定吸光值。取菌絲多糖待測液1 mL,加入蒽酮試劑5 mL,沸水浴10 min,之后冰水浴10 min,取出于625 nm處測定菌絲多糖溶液的吸光度。葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備見表1。
表1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備
將保存的菌株接種到一級培養(yǎng)基上培養(yǎng)21 d后,菌絲完全覆蓋培養(yǎng)基表面,菌絲純白、粗壯、致密,菌落中間略泛黃、,將菌絲轉(zhuǎn)接到二級種培養(yǎng)基,另挑取部分菌絲進(jìn)行烘干處理。菌絲在二級培養(yǎng)基上培養(yǎng)30 d菌絲長滿瓶,瓶蓋處菌絲厚實(shí)、純白。培養(yǎng)成熟的二級菌絲轉(zhuǎn)接到三級培養(yǎng)基,并挑取部分菌絲進(jìn)行烘干處理。菌絲在三級培養(yǎng)基上培養(yǎng)50 d長滿瓶,菌絲粗壯、密集、分布均勻,挑取成熟菌絲進(jìn)行烘干處理,見圖1。
以蒸餾水為空白,葡萄糖濃度為橫坐標(biāo)、吸光度值為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為:
注:A表示吸光值,C表示葡萄糖濃度。
利用蒽酮-硫酸顯色法在波長為625 nm處,測得4株不同級種的靈芝菌絲吸光值在0.2~0.4之間。制種過程中靈芝菌絲多糖含量變化見圖2。
Hz2、Hz5、Hz1株靈芝真菌在制種過程中多糖含量呈遞減的趨勢,其中菌株Ganoderma neojaponicum Wzs1較特殊,二級種在制種過程中多糖含量最多為1.75%。在制種的最初階段一級種時(shí),4株靈芝真菌中Ganoderma sinense Hz1多糖含量最大為3.18%,而菌株Ganoderma neojaponicum Wzs1最少為1.05%;處于完成制種的三級種階段,菌株Ganoderma lucidum Hz5多糖含量最少為0.56%,而菌株 Ganoderma atrum Hz2最大為 0.88%。
靈芝真菌制種過程中,一級菌絲到三級菌絲多糖含量總體上呈遞減趨勢,其中一級菌絲到二級菌絲多糖含量的變化較大,二級菌絲到三級菌絲的多糖含量變化較小。一級PDA培養(yǎng)基主要成分為馬鈴薯、葡萄糖,而二級培養(yǎng)基與三級培養(yǎng)基相似,主要成分為木屑,這種成分上的差別可能造成了靈芝制種過程中多糖含量的遞減。二級與三級培養(yǎng)基含糖量較少,不利于菌絲對營養(yǎng)成分的吸收,同時(shí)菌絲在生長過程中消耗了菌體內(nèi)儲(chǔ)存的糖類物質(zhì),因此在制種完成階段多糖的含量就比制種之初發(fā)生了減少[9]。菌株Ganoderma neojaponicum Wzs1分離自海南五指山,制種過程中各級菌絲多糖含量并未呈逐級遞減的規(guī)律性變化,二級種的含糖量明顯偏高,這種特殊性是產(chǎn)自五指山地區(qū)靈芝所具有的特點(diǎn),還是Ganoderma neojaponicum本身具備的特征,有待進(jìn)一步的研究。
一級菌絲 Ganoderma atrum Hz2、Ganoderma sinense Hz1多糖含量較高,而Ganoderma lucidum Hz5多糖含量較低,這可能因?yàn)榍皟芍觎`芝菌絲都從野生子實(shí)體中分離出來的,未經(jīng)人工馴化保持了天然的多糖含量,而Hz5已經(jīng)經(jīng)過人工馴化。人工栽培的條件下,部分天然的糖分會(huì)有所丟失,所以Hz5一級菌絲多糖含量比菌株Hz2和Hz1的一級菌絲的多糖含量少[10]。在制種完成的三級種階段,4株菌株的多糖含量只有較小的差別,但菌株Hz5菌絲的多糖含量較少。因此,完成人工制種的紫芝和黑芝比赤芝的藥用價(jià)值高,實(shí)現(xiàn)這兩種靈芝的人工栽培將有利于進(jìn)一步推廣高品質(zhì)和高藥用價(jià)值的靈芝。
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