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1、 小刺猴头菌发酵工艺优化研究 摘 要 药用真菌是指对疾病有治疗、 预防或抑制作用以及对人体有保健作用的一类真菌。 由于 目前我国中药无序开发，资源枯竭，生物多样性锐减，多数药用真菌的天然资源稀缺。人工 栽培由于生长期长， 受外界环境因素影响大， 难以满足社会需求。 而液体发酵技术简易可行， 因此药用真菌的液体发酵技术成为了中药研发的一个重要方向。 小刺猴头菌也属于药用真菌， 目前已有以小刺猴头发酵浸膏为原料治疗慢性胃炎的制剂 应用于临床。过去对小刺猴头子实体多糖在化学结构，药理作用等方面进行了系统的研究， 结果表明： 小刺猴头子实体多糖可明显抑制胃窦及胃体粘膜的萎缩变薄， 增加胃蛋白酶消化 活
2、性，降低血清胃泌素含量。由此可见，对于小刺猴头菌的需求将日益增多。 本文系统研究了小刺猴头菌的液态发酵培养基及发酵条件。 结果显示， 小刺猴头菌的最 优培养条件是 25，150ml 装量，150r/min，pH5.5，接种 20%，培养 7 天；最优的碳源是 葡萄糖，最优的氮源是酵母膏；最优的培养基是葡萄糖 4%，小麦粉 2%，酵母膏 3%，麸皮 1.5%，KH2PO4 0.15%，MgSO47H2O 0.075%，VB1 0.1%。本研究为今后小刺猴头菌的大规模 工业化生产奠定了基础。 Abstract Medical Fungi are kinds of fungi possessing
3、disease treatment as well as human health care. Because of the disorderly development of Chinese medicine in China, the exhausted resources and the sharp drop in biodiversity, Most of the natural resources of medicinal fungi are rare. Cultivation can hardly meet the needs of society for its long gro
4、wth cycle and being easily affected by outside environmental factors. However, the liquid fermentation technology is simple and feasible. In this case, the study on the fermentation technology of medical fungi has become an important direction in Chinese medicine research and development. Being one
5、kind of medical fungi, the Hericium Caput-medusae has its own medical worth. Now there are clinical preparations made of Hericium Caput-medusaes fermentation extract treating chronic gastritis. The past research on the chemical structure and pharmacological effect of polysaccharides from fruiting bo
6、dies of Hericium Caput-medusae indicates that the polysaccharides from fruiting bodies of Hericium Caput-medusae can inhibit the atrophy of gastric antrum and gastric mucosa, increase the digestive activity of pepsin, and lower the levels of serum gastrin. This shows that the need for Hericium Caput
7、-medusae is growing continuously. We studied on the fermentation technology of Hericium Caput-medusae in order to increase the product, preparing for its large-scale industrial production. The final results showed that the optimal conditions for cultivation are 25, 150ml capacity, 150 r/min, ph 5.5,
8、 20% inoculation, 7 days; the optimal carbon source is glucose and the best source of nitrogen is yeast extract; the optimal medium includes 4% glucose, 2% wheat flour, 3% yeast extract, 1.5% bran, 0.15% KH2PO4, 0.075% MgSO47H2O, and 0.1% VB1. 第一章 前 言 1.1 药用真菌 1.1.1 中国药用真菌概况 在自然界现存的真菌大约有 20-25 万种，我国
9、至少有 10 万余种，已报道的有 8000 种左 右。 传统药用及经试验证实具有药效的真菌已超过 400 种， 主要集中在担菌亚门和子囊菌亚 门，虽其种类繁多，大小不同，形态各异，但一般都是由菌丝体和子实体两大部分组成1。 菌丝体是药用真菌的营养器官，由许多菌丝集合而成，多呈丝状或须状，广泛存在于土壤、 树木等各种基质中，相当于高等植物的根、茎、叶。子实体是药用真菌的繁殖器官，相当于 高等植物的花、果，是药用真菌产生孢子的机构2。 药用真菌是指能治疗疾病、具有药用价值的一类真菌，即在菌丝体、子实体、菌核或孢 子中能产生氨基酸、维生素、多糖、甙类、生物碱、甾醇类、黄酮类及抗生素等多种物质， 对人
10、体有保健作用，对疾病有预防、抑制或治疗作用的真菌。组成药用真菌的化学成分与其 它生物基本相似，主要是水、蛋白质、核酸、碳水化合物、脂类及各种无机盐类3,4。 我国的真菌资源非常丰富， 真菌是寻找新的抗生素和抗菌素等药物的宝贵资源库。 真菌 等微生物在长期的生物进化过程中， 为抗拒外来物侵袭以及适应外界环境产生了大量的化学 防御物质和生长调节物质。现有的研究结果表明，已知对肉瘤和艾氏癌抑制率达 60%-100% 的真菌有近 300 种， 且大多数真菌抗肿瘤活性物质是具有特定结构的多糖和蛋白结合的多糖 体5，把传统中医药和民间用药积累的宝贵经验与现代科学技术手段紧密结合，从丰富的真 菌资源中寻找新
11、的物质资源， 更好的发挥它在中医药中的作用， 是真菌开发的主要方向之一。 1.1.2 药用真菌的开发前景和展望 自 1929 年英国的阿历山大、弗莱明发现青霉素的抗菌作用以来，世界上利用真菌作为 新的医药资源的研究工作进展很快。 我国从 20 世纪 50 年代开始首先对麦角进行了研究， 近 几十年来，先后对灵芝、猪苓、茯苓、冬虫夏草等药用真菌的化学、药理和临床开展了较深 入的研究。 通过比较逐步了解了不同种类的药用真菌及其在不同发育阶段如子实体、 菌丝体、 孢子体所含的有效成分或有效组分，为提高临床疗效、改进生产工艺、改造药物剂型提供了 理论依据。 随着人类社会的发展， 人们越来越普遍地认识到
12、天然药物的重要性， 药用真菌以其多方 面的生物活性和安全无毒副作用的特点而备受青睐， 药用真菌的合理开发和利用， 以及有效 的保护便成了科技工作者关注的热点，特别是真菌多糖的开发、研制工作发展得很快，不仅 研制出一系列药品和保健品，而且在传统的丸、汤剂基础上又开发了针剂、冲剂、片剂、胶 囊、糖浆乃至保健口服液、饮品、速溶茶、酒饮料等各种产品。我国真菌资源丰富，具有很 大的开发潜力， 近年来许多学者对资源进行考察发掘， 有一些新的药用真菌得到了深入研究 并投入生产，但是从总体上来说，该学科发展还是较慢，研究力度不够，直至 2000 年版药 典收载的药用真菌只有 7 种6。虽然我国在药用真菌的应用
13、方面有着悠久的历史，但从目前 生产情况看，生产技术、设备、管理水平及产量等，与一些发达国家相比仍有较大差距。所 以，我们应该继承和发扬我国药用真菌生产与应用的丰富经验，在发展药用真菌的同时，注 意培养世界一流水平的高科技专业人才， 继续加强对药用真菌的科学研究工作， 不断培育出 产量高、质量好的优良菌株，改进栽培管理技术，努力提高药用真菌的生产能力，以适应市 场发展的需要。 传统中药中所用的药用真菌多半是子实体或是菌核， 我国药用真菌目前主要依靠野生资 源，今后真菌学和医学工作者要在驯化新品种、开发新产品以及在真菌药制剂等的药理、入 药途径和生产制作标准上加强工作。 而多数药用真菌不能进行人工
14、驯化， 所以今后人工驯化 栽培是十分重要的工作，同时也要不断提高液体和固体发酵技术，完善生产工艺。药用真菌的医疗价值和保健作用已引起世界各国的广泛重视。 随着世界各国对药食用真菌需求量的不 断增长，我国必将成为世界药食用真菌的生产大国、出口基地和重要的消费市场。今后我们 应着重加强对药用真菌的化学和药理学方面的研究，不断开发新产品、开拓新市场，使我国 的药用真菌产品走向世界，为人类健康作出更大的贡献。 1.1.3 小刺猴头菌简介 小刺猴头菌Hericium caput-medusae (Bull : Fr.) Pers.隶属菌物界(Kingdom Fungi)，担子 菌门(Basidiomyc
15、ota)， 层菌纲(Hymenomycetes)， 猴头菌科(Hericiaceae)， 猴头菌属(Hericium)。 子实体小或中等。直径5-10cm，肉质，基部着生于树木上，密被针刺，形成球形或帽状， 初期雪白色，后变为浅褐灰色，刺长1-2cm，锥状，开始直，细长而下垂，上部的刺常扭曲。 菌柄部即基部很短，长1.5-2.5cm，不发育或膨大成菌盖的一部分。菌肉白色，纤维质，松 软，味甘。孢子5-7m4-6m，近球形，透明无色，光滑。在夏季生长于阔叶林内腐树枝干 上。主要分布在河北、河南、吉林、辽宁、黑龙江、内蒙古、四川等省。此菌可食用，其味 比较鲜美，稀有，是我国名贵的一种食用菌。发酵提
16、取物主要含有多糖、单糖、蛋白质及氨 基酸，还含有少量的生物碱、甾醇和脂类等成分。 猴头菌在民间被称为“山珍”，是一种珍贵的药膳两用菌1。据刘波中国药用真菌 （1978）记载：“猴头菌性平，味甘，能利五脏，助消化，滋补，抗癌，治疗神经衰弱。” 因其具有抗菌、抗肿瘤及免疫调节作用，对胃炎、胃溃疡及胃癌等消化系统炎症具有较好的 治疗效果7-13，因此栽培量日益增大。在栽培过程中，通常以棉籽壳、木屑、玉米芯、酒糟、 麸皮及米糠等为原料制备培养基，并主要采用塑料袋培养14。 近年来对猴头菌的研究报道较多，临床应用猴头子实体及菌丝体提取物治疗消化性溃 疡，萎缩性胃炎均有较好效果15-18。药理研究证明，猴头子实体及菌丝体多糖具有明显的免 疫调节作用，能增强巨噬细胞的吞噬能力，促进溶血素生成，对荷瘤小鼠NK细胞活性有激 活效应，对荷瘤小鼠的肿瘤生长有显著的抑制作用19,20。 小刺猴头菌作为与猴头菌同属的一种菌种，其化学成分以及药效作用是否与猴头菌相 似，目
