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虎奶菇深层发酵生物合成麦角硫因的研究及其功效评价

张卓敏

虎奶菇深层发酵生物合成麦角硫因的研究及其功效评价

张卓敏1
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作者信息

  • 1. 江南大学
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摘要

麦角硫因是一种含硫组氨酸衍生物,具有极强的抗氧化活性以及美白功效。食用菌是麦角硫因的重要来源,有着来源安全、无污染、应用范围广等优点,但是目前食用菌中的麦角硫因产量偏低。针对这一问题,本研究筛选出具有高产麦角硫因潜力的食用菌——虎奶菇,通过优化培养基及氧化诱导的方式来提高麦角硫因的产量,同时对相关影响机制进行探讨,并进一步对麦角硫因抗氧化活性及抑制酪氨酸酶活性进行评价。主要研究内容如下: (1)对 5 种不同食用菌菌种进行常规液态发酵培养和麦角硫因含量检测,结果显示,虎奶菇具有最高的麦角硫因合成潜力。对虎奶菇液态发酵培养基及外源添加物质进行优化,得到双碳源-双氨基酸-亚硒酸钠这一对麦角硫因产量显著提升的培养基配方:20 g·L-1葡萄糖、20 g·L-1鼠李糖、4 g·L-1酵母浸粉、1 g·L-1 KH2PO4、0.6 g·L-1 MgSO4·7H2O、0.75 mM半胱氨酸、1 mM甲硫氨酸、0.3 mM亚硒酸钠,此时发酵液体系中麦角硫因的含量为35.27 mg·L-1,比初始培养基提高了162.04%。 (2)基于富硒组和对照组的差异转录组分析结果,分别从硒代谢、组氨酸代谢及谷胱甘肽代谢三条通路分析麦角硫因的合成机制以及氧化应激对麦角硫因生成的影响。结果表明,当亚硒酸钠进入菌丝体时机体产生氧化应激,编码氧化合成酶(egt1)、谷胱甘肽过氧化物酶和谷胱甘肽还原酶等氧化还原酶的基因显著上调,同时促进麦角硫因、谷胱甘肽等抗氧化剂的产生。 (3)利用半制备液相色谱法对麦角硫因粗提液进行纯化,纯度可达到98.07%,回收率达到84.03%,色度降低73.66%。虎奶菇来源麦角硫因显示出极强的抗氧化性,其中经过纯化的麦角硫因样品清除DPPH自由基IC50为1.26 μg·mL-1,清除羟自由基IC50为0.19μg·mL-1,清除ABTS自由基IC50为24.52μg·mL-1,仅对DPPH的清除能力略低于抗坏血酸,而对其余两种自由基的清除能力均显著高于抗坏血酸。 (4)虎奶菇麦角硫因具有更强的酪氨酸酶活性抑制能力。麦角硫因纯化样品对酪氨酸酶抑制率的IC50为29.54μg·mL-1,抑制效果明显高于曲酸。经测定麦角硫因抑制酪氨酸酶的反应是混合型的可逆抑制。麦角硫因对酪氨酸酶的荧光猝灭属于动态猝灭与静态猝灭同时发生,且麦角硫因在酪氨酸酶中仅有一个结合位点。此外,麦角硫因还会与铜离子发生螯合反应,这是麦角硫因抑制酪氨酸酶的另一原因。

关键词

麦角硫因/虎奶菇/液态发酵/抗氧化活性/酪氨酸酶抑制活性

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授予学位

硕士

学科专业

发酵工程

导师

陈磊/高继庆

学位年度

2023

学位授予单位

江南大学

语种

中文

中图分类号

TQ
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