灵芝液体发酵培养及其药理作用探究进展.docVIP

灵芝液体发酵培养及其药理作用探究进展[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）-02-053-02 1 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]。此外，在筛选菌种时，除测定总多糖和三萜含量外，增加药理活性的测定也是十分必要的[7]。 1.2 培养基的配方组成 1.2.1 碳(C)源对灵芝液体发酵的影响 灵芝发酵中应用的常规碳源有葡萄糖、果糖、淀粉、玉米粉、木糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖、酒糟等。灵芝对单糖、双糖、多糖和天然农副产品等均能较好地利用,其中以蔗糖为碳源的发酵培养基菌丝体产胞内粗多糖的量最多[5]。使用复合碳源对提高发酵灵芝多糖和灵芝酸的产量有利[8]。直接使用玉米水解糖可省去用玉米制淀粉和葡萄糖的工序，具有成本低、营养全面，进而显著提高活性多糖产量的作用，因此可以作为最适碳源[9]。 碳源的影响不仅在于其成分，还在于其用量。充分的碳源供应是保证菌丝体中多糖含量的关键。灵芝用葡萄糖作碳源时最适浓度为2 %～5 %，更高浓度(8 %)则不利菌丝生长[10]。 1.2.2 氮(N)源对灵芝液体发酵的影响 一般灵芝适用的氮源有蛋白胨、豆粕粉、玉米粉、麸皮、硝酸铵、硫酸铵、 氯化铵、谷氨酸等，在所有的氮源中，灵芝对有机氮源的利用优于无机氮源，有机氮源菌丝体产胞内粗多糖的量及胞外粗多糖的量都明显高于无机氮源；单一的无机氮源对菌丝体生长和胞外粗多糖的分泌都不利，而在有机氮源中,添加0.2%玉米粉的培养基产多糖较多，添加玉米粉的培养基多糖产量最高，因此有研究选用玉米粉作为最适氮源[5]。氮源限制或过量对菌丝体生长均不利，但限制供应可提高低分子量多糖的含量[10]。 1.3 无机盐对灵芝液体发酵的影响 灵芝生长需要的基本元素为磷和镁，磷主要参与糖代谢，镁离子存在于细胞膜和细胞壁（建议补充镁的作用，以和磷进行对应），如果二者的量存在不足，菌体将不会获得良好的生长。研究证实，缺乏磷酸盐可显著降低菌丝体中的多糖含量，而限制镁离子的供应则能得到大分子量的低产量多糖[10]。其他一些元素如钾、硫、钙、铁的存在也可促进菌体生长。其中钙离子一般使用碳酸钙，其可调节发酵液的pH。而在发酵培养基中加入0.2%的Fe2 +有则利于灵芝胞外多糖产量的提高[5]。还有一些无机盐如锌、硒等，对灵芝的生长并非必需，但灵芝对它们有一定的富集作用，可通过在培养基中添加来转换成人体易于吸收的有机物[11]。 1.4 接种量对灵芝液体发酵的影响 接种量对菌丝生长有较大影响，但对最终菌丝干重影响不大[11,12]。接种量对灵芝多糖和灵芝酸的产量也是有影响的[13，14]。摇瓶培养时，大量接种(670mg DW/L)可以获得较高产量的多糖,而低的接种浓度(170mg DW/L)则能得到较多的灵芝酸产量。一般摇瓶湿重接种量在10%左右，随其它发酵条件的设置而略有差别[11]。进行大规模发酵