“柴达木大肥菇”是青海省柴达木盆地盐碱荒漠生态系统的典型代表性大型真菌物种,目前其物种界定仍不清晰。本研究结合形态学、多基因分子系统发育分析,对分离自青海诺木洪、德令哈和乌兰的“柴达木大肥菇”样本进行分类和历史生物地理学研究。分子系统发育学结果显示供试的19个菌株与先前被鉴定的大肥菇Agaricus bitorquis亲缘关系较远,而与中华美味蘑菇Agaricus sinodeliciosus完全一致。分子钟推算分析表明,青海柴达木盆地中华美味蘑菇的起源时间约在14.23 Ma,其与新疆艾比湖中华美味蘑菇模式菌株WZR2012822约在12.38 Ma产生分化。祖先分布区域重建结果显示青海柴达木盆地的中华美味蘑菇群体可能伴随着柴达木盆地第四纪褶皱回返的构造运动分化出诺木洪支系、德令哈支系和乌兰支系,该群体重建的最可能的祖先为诺木洪支系(78.48%、38.89%和13.60%)。本研究重新修订了青海3个地理源野生“柴达木大肥菇”的正确学名为A. sinodeliciosus,丰富了青海省蘑菇属资源信息数据库,为继续深入开展我国耐盐碱食药用菌种质资源研究奠定基础。
为筛选产胞外多糖粒毛盘菌属真菌菌株和优化发酵工艺条件,本文以分离自长白山苔原带岳桦根系的13株粒毛盘菌属真菌为研究对象,通过粗胞外多糖产量的测定,筛选出一株高产菌株L01。利用单因素试验及响应面法分析明确该菌株的最佳发酵培养基配方为:以13.57 g/L的可溶性淀粉为碳源,15.23 g/L的玉米粉为氮源,6.86 g/L的NaCl为无机盐,在此营养条件下该菌株的胞外多糖产量达到1.941 mg/mL。各因素对该菌株胞外多糖产量影响的显著性顺序为:可溶性淀粉>NaCl>玉米粉。本研究为粒毛盘菌属真菌产胞外多糖的深入研究及利用提供了理论基础。
蝉花Cordyceps chanhua系我国应用历史悠久的传统中药。为探究蝉花microRNA在其孢子(spore, SP)和子实体(fruiting body, FB)生长发育中的作用,本研究在对SP和FB进行Small RNA测序的基础上,利用生物信息学软件对获得的miRNAs进行结构特征与表达分析研究,并通过Stem-loop RT-PCR对测序数据进行验证。此次共鉴定获得501个新预测miRNAs,长度介于18-25 nucleotides (nt),首位碱基具有U偏向性;其中有52个差异表达miRNAs (differentially expressed miRNAs, DEmiRNAs),上调和下调的分别有15和37个,随机选取2个上调和下调DEmiRNAs进行Stem-loop RT-PCR验证,结果表明这4个DEmiRNAs均真实表达。DEmiRNAs共预测得到1 323个靶基因,分别有470、568、673、1 068及388个靶基因可注释到COG、KOG、eggNOG、Pfam及Swissprot数据库。此外,有966和415个靶基因可分别注释到GO的35个功能条目和KEGG数据库的50个代谢通路。本研究揭示了蝉花孢子及子实体中miRNAs的存在和表达,miRNAs可通过调控潜在基因的表达参与孢子和子实体的生命活动。
担子菌类食用真菌的同一个细胞里的2个细胞核具有不同的活跃度,会在原生质体单核化和无性孢子单孢分离中出现核偏分离现象。本文首先以15株金针菇野生菌和2株栽培菌为供试材料,采用原生质体单核化的方法分离单核体。结果表明有13株野生菌(GS0002、GS0049、GS0116、GS0145、GS0169、GS0174、GS0175、GS0180、GS0193、GS0194、GS0196、GS0200、GS0225)和2株栽培菌(T011、T022)在原生质体单核化过程中出现偏分离现象,交配型偏离比例范围为1.9:1-35:0。选取其中5株野生菌,再采用粉孢子单孢分离的方法分离单核。结果表明有4株野生菌(GS0116、GS0169、GS0200、GS0216)在粉孢子单孢分离过程中出现偏分离现象,交配型偏离比例范围为1.7:1-26.5:1。通过杂交亲和性实验,鉴定了两种分离方法中均出现交配型偏分离的3株菌株的强势细胞核和弱势细胞核,结果发现它们的交配型具有一致性(GS116-6与GS0116-107、GS0116-17与GS0116-30、GS0169-2与GS0169-121、GS0169-1与GS0169-79、GS0200-30与GS0200-1、GS0200-21与GS0200-110)。
为探究不同粒径对黑木耳粉特性的影响,本研究采用粉碎过筛处理制备不同粒径的粉体,并对其物理、功能特性进行研究。研究表明,随着粒径的减小,黑木耳粉多糖溶出量由4.29%增长至22.62%;休止角、滑动角、持水力、水溶性指数、膨胀力和色度均呈现增大趋势,表明粉体流动性降低,水合能力增强;松密度、振实密度呈现先增大后减小趋势,在100目时达到最高,分别为0.68 g/mL和0.88 g/mL;同时粒径的减小显著提升了粉体表面明亮度。此外,随着粒径减小,黑木耳粉体的吸附能力显著增强,胃环境更有利于亚硝酸盐的吸附,吸附量由565.12 μg/g增长为703.19 μg/g;肠道环境更有利于胆固醇的吸附,吸附量由1.12 mg/g增长至4.51 mg/g;葡萄糖吸附量由6.27 mg/g增长至14.04 mg/g。红外光谱表明,粉碎处理并未破坏粉体内部结构。本研究为黑木耳相关产品开发提供了理论依据。
大肥菇胞内多糖(IPS)具有较优的抗缺氧活性,但由于分子量过大不能被人体直接吸收,为进一步从小分子层面去研究大肥菇胞内多糖的抗缺氧机理,作者以缺氧条件下喂养的雄性小鼠和雌性小鼠的肠道菌群构建体外低氧酵解模型,优化了条件,并解析了多糖在不同性别小鼠肠道菌群中的消化特征。雄性小鼠组(M组)酵解37 h、初始多糖含量24.0 mg/mL、菌群和培养基比6:4和菌群浓度30%,雌性小鼠组(F组)酵解时间39 h、初始多糖含量26.0 mg/mL、菌群浓度和培养基比例8:5和菌群浓度30%为最优体外酵解条件。在酵解终点处,M组和F组总糖及还原糖消耗率均高于90%,胞内多糖降解产生了葡萄糖、葡萄糖醛酸、甘露糖、半乳糖、半乳糖醛酸、果糖、核糖、木糖和阿拉伯糖9种单糖及醛酸(MSUA),M组含量水平依次主要由葡萄糖醛酸≥木糖>果糖组成,F组含量水平依次主要由甘露糖>果糖>半乳糖醛酸组成,且F组的单糖及醛酸总量高出M组近1倍;同时还生成6种短链脂肪酸(SCFAs),分别是乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸和戊酸,M组和F组主要由乙酸、丁酸、丙酸及异戊酸组成,与M组相比,F组的乙酸含量水平远高于其他3种,而与F组相比,M组中丁酸含量水平较高;M组和F组低氧肠道菌群的组成相似但各自的相对占比不同,多糖促进了M组中双歧杆菌属、普雷沃氏菌属相对丰度增加,及F组中普雷沃氏菌属及罗斯氏菌属相对丰度显著增加,降低了M组和F组中大肠杆菌-志贺氏杆菌属相对丰度。相较于雄性小鼠的低氧肠道菌群,雌性小鼠的低氧肠道菌群在体外酵解模型中具有不同的酵解特性,但都可以为胞内多糖的体外模拟消化研究提供理论基础。
通过单因素结合响应面法优化粗毛纤孔菌子实体多糖提取工艺,获得多糖最佳提取条件:液料比27.9:1 (mL/g),86.2 ℃的热水中提取3.4 h,多糖的提取率为6.815%。获得的多糖可以有效清除1,1-二苯基-2-苦基肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH)和2,2′-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二胺盐[2,2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid), ABTS]自由基,在10 mg/mL时,多糖对DPPH和ABTS自由基的清除率为88.97%和77.51%。通过旷场实验,评估D-半乳糖诱导小鼠的认知能力;用试剂盒检测超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、丙二醛(malondialdehyde, MDA)和活性氧(reactive oxygen species, ROS)的含量;Western blot法检测核因子E2相关因子2 (nuclea factor erythroid-2-related factor 2, Nrf2)和血红素加氧酶-1 (heme oxygenase-1, HO-1)的表达。与模型组相比,口服多糖后小鼠大脑中SOD水平提高(P<0.01)、MDA和ROS水平下降(P<0.01)、Nrf2和HO-1表达水平升高。总之,体外、体内实验结果表明,粗毛纤孔菌子实体多糖可通过其抗氧化作用,有效缓解D-半乳糖诱导小鼠的认知障碍并减轻大脑的氧化应激状态,为粗毛纤孔菌子实体多糖的研究和在食药领域的开发利用提供研究基础。
为探究虫草素对长期使用他克莫司导致的糖代谢紊乱和肾损伤的改善作用,将32只小鼠随机分为对照组(CON)、他克莫司模型组(TAC)、虫草素低剂量治疗组(TAC_CORL)和虫草素高剂量治疗组(TAC_CORH),每组8只,连续给药8周。测定空腹血糖(FBG)、腹腔内葡萄糖耐量曲线下面积(AUC)、血肌酐(Scr)、血尿素氮(BUN)、血清白介素-1β (IL-1β)和血清白介素-6 (IL-6),HE染色检测小鼠胰腺和肾脏病理损伤情况;采用16S rRNA 基因测序检测小鼠粪便肠道菌群。与TAC组比较,虫草素能够明显降低FBG、AUC、Scr、BUN水平;HE染色结果表明虫草素能够明显改善胰岛β细胞致密核心分泌颗粒的扩张和空泡化以及肾小球空泡化、肾小管上皮细胞发生的水肿变性和脱屑;同时,虫草素还能够影响门水平和属水平肠道菌群种类和相对丰度的变化。此外,FBG、AUC、Scr和BUN等环境因子与一些肠道菌属呈正相关或负相关。提示虫草素可能通过调节肠道菌群改善小鼠长期给予他克莫司引起的糖代谢紊乱和肾损伤。
灵芝是一种传统中药材,目前已实现大规模人工栽培,三萜和多糖类成分是其中主要的活性成分。现有研究更关注活性成分的功能,而较少关注灵芝栽培条件对灵芝中活性成分的影响,如栽培基质对灵芝中三萜和多糖的含量的影响,不同栽培时期灵芝中三萜和多糖含量的变化规律,且现有研究由于使用的检测方法不同,研究结论尚不统一。本文以4株灵芝菌株为研究对象,使用苯酚硫酸法和超高压液相-质谱联用,比较了木屑-麸皮和木屑2种栽培基质配方下,在原基期、子实体初期、成熟期和孢子期分别采收得到的子实体中三萜和多糖的含量变化,研究发现灵芝子实体的总多糖和总三萜含量较高的时期集中在原基期和子实体初期,在孢子期总多糖和总三萜含量均处于较低水平,木屑-麸皮基质栽培条件下灵芝子实体中多糖和三萜的总含量高于以木屑基质栽培条件下获得的灵芝子实体,尤其是在芝盖形成期。此外,通过比较原基期、芝盖形成期和成熟期子实体的采收产量,建议在实际生产中,宜在木屑-麸皮基质栽培条件下,收集修剪下来的芝盖形成期子实体,或针对芝盖形成期子实体进行多次采收,所获得的高多糖、高三萜灵芝原料可用于灵芝产品的加工生产。
利用系统选育方法育成“云灵”系列亮盖灵芝新品种3个,3个新品种菌盖均为漆状高光泽,菌孔表面白色,菌肉较厚,灰白色至浅褐色、质地较软,偶尔具同心环纹,在成熟的担子果中无黑色壳质线,菌柄中生或侧生,整体形态特征差异较大。其中“云灵2号”典型特征为子实体红褐色,菌盖半圆形至圆形,菌肉厚菌柄粗。“云灵4号”子实体黄褐色,菌盖扇形,多分枝,形似鹿角灵芝,菌柄细长侧生。“云灵5号”子实体红褐色,菌盖多为圆形。3个品种菌丝生长适宜温度22-24 ℃,子实体发育最适温度18-26 ℃,为中低温型灵芝新品种。适合在云南及周边地区进行设施化和林下仿生代料覆土栽培。