虫草素高产菌株的筛选及不同添加物对虫草素产量的影响研究

虫草素高产菌株的筛选及不同添加物对虫草素产量的影响研究

王　蕾1，2 　罗　巍1，2 　胡　瑕1，2 　刘东波1，2* 　夏志兰1，2 　谢红旗1，3*

(1.湖南农业大学园艺园林学院 湖南 长沙 410128；2.国家中医药管理局亚健康干预技术实验室 湖南 长沙 410128；3.湖南省作物种质创新与资源利用重点实验室 湖南 长沙 410128)

摘要：通过对14株蛹拟青霉菌株进行摇瓶液体发酵培养试验，筛选虫草素产量最高的蛹虫草菌株，并确定了虫草素的最佳收获期；比较8种营养添加物对虫草发酵过程中虫草素积累的影响，筛选出最佳的营养添加物，以提高液体发酵生产虫草素的产量。结果表明：蛹虫草CM001号菌株的虫草素产量最高，蛹虫草菌在第10天细胞量达到最大值20.44mg/m L，虫草素含量在第13天达到最大值73.81mg/L，70%以上的虫草素分布在发酵液中。其中分别添加腺苷、腺嘌呤、丙氨酸、L-天冬氨酸、甘氨酸5种物质，对虫草素合成的促进作用均较明显，均能有效提高蛹虫草液体发酵虫草素的产量，特别是添加1g/L的腺嘌呤能使10号菌株的虫草素产量提高7.09倍。(https://www.daowen.com)

关键词：蛹虫草，虫草素，添加物，培养基优化

虫草素(cordycepin)又称虫草菌素、蛹虫草菌素，是蛹虫草中(尤其是核苷类)主要活性成分，是第一个被分离出的核苷类抗生素(杨涛和董彩虹2011)。虫草素具有多种生物活性，有抗菌(黄冕和张松等2010；林群英等2006)、降血脂(朱平等2003)、减肥(Kim et al.2009)、抗肿瘤(康冀川等2011)和抗癌(Overgaardhansen 1964)等作用。

蛹虫草是主要产虫草素的菌株，但其子实体生长周期长，产量低，虫草素的含量也比较低，从子实体中提取虫草素成本极高，价格昂贵，很难满足临床的广泛使用(刘艳芳等2010)。目前蛹虫草已实现了大规模深层发酵，但对蛹虫草的液体发酵研究主要集中在发酵条件的优化及有效成分的检测方面(程红艳等2011；栾兰等2010；Mao et al.2005；Mao&Zhong 2006)。而对于发酵过程中有效成分的动态积累研究甚少，蛹虫草发酵培养时间也参差不齐。工业生产中，一般既要获得目标产物的最大量，还要节省生产成本。本论文研究了蛹虫草发酵过程中虫草素的动态积累情况及添加虫草素合成的前体物对蛹虫草液体深层发酵生产虫草素的促进作用，旨在为进一步提高蛹虫草液体发酵生产虫草菌素的产量提供参考。