虎奶菇菌絲體超支化多糖合成及影響因素的研究
發(fā)布時間：2021-07-29 12:53
虎奶菇是一種珍稀的食藥用真菌,富含多種生物活性物質(zhì),其中超支化多糖是虎奶菇的主要成分之一。超支化結(jié)構(gòu)的虎奶菇多糖,在食品、醫(yī)藥和生物材料等諸多領(lǐng)域均具有潛在的研究和應(yīng)用價值,然而目前這類多糖還主要提取自虎奶菇菌核及子實(shí)體,有限的來源限制了其進(jìn)一步的開發(fā)利用。因此,闡明虎奶菇超支化多糖的合成途徑,不僅有助于推動其進(jìn)一步的研究,對真菌多糖的合成機(jī)制也是一個重要的理論補(bǔ)充。本研究結(jié)合液態(tài)發(fā)酵、基因測序及生物信息學(xué)分析手段,對虎奶菇菌絲體細(xì)胞壁超支化多糖結(jié)構(gòu)及胞外超支化多糖合成的影響因素進(jìn)行分析,初步解析虎奶菇超支化多糖的合成通路。主要研究結(jié)果如下:（1）虎奶菇菌絲體細(xì)胞壁多糖的分離純化及結(jié)構(gòu)表征:本研究依次對虎奶菇菌絲體采用不同的方法分離純化,得到4種細(xì)胞壁組分,分別為熱水提組分（MHW）、冷堿提組分（MCA-1、MCA-2）、熱堿提組分（MHA）、堿不溶物（MAI）,堿提組分進(jìn)一步純化得到單一組分MCA-1I、MCA-2I和MHA-I。對上述純化組分進(jìn)行單糖組成分析,結(jié)果表明MHW、MCA-1I、MCA-2I、MHA-I均是以葡萄糖為主的雜多糖,其中主要成分MHA-I是一種具有較高分支度的...
【文章來源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：63 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
細(xì)菌多糖合成途徑[29,30]
江南大學(xué)碩士學(xué)位論文41.3.2真菌多糖生物合成的研究真菌多糖的合成途徑與細(xì)菌多糖略有不同，主要包括前體核苷酸糖的合成、線性直鏈同多糖的合成（重復(fù)單元的組裝）及多糖結(jié)構(gòu)的修飾（分支、延伸和聚合）等步驟。目前真菌多糖生物合成的研究主要集中在酵母、絲狀真菌等低等真菌中，以酵母細(xì)胞壁多糖的合成為例[31]，其中前體核苷酸糖的合成通路已經(jīng)基本明確，涉及的關(guān)鍵酶有UDP-葡萄糖焦磷酸化酶和dTDP-葡萄糖焦磷酸化酶等。直鏈線性同多糖的合成主要有兩種不同方式（圖1-2）：（1）由位于質(zhì)膜上的相關(guān)合成酶以NDP-sugars作為底物合成后分泌到細(xì)胞壁中；（2）由高爾基體中的糖基轉(zhuǎn)移酶以NDP-sugars為底物合成，然后以完整形態(tài)轉(zhuǎn)運(yùn)到質(zhì)膜上直接分泌到細(xì)胞壁中，該過程最關(guān)鍵的酶為具有高度底物專一性的糖基轉(zhuǎn)移酶[32]。細(xì)胞壁多糖的分支、延伸和聚合是將細(xì)胞壁多糖的核心進(jìn)行分支，并將支鏈延長，再將其他多糖連接到多糖的核心主鏈上。目前這一過程還存在較大爭議，在低等絲狀真菌及子囊菌中，這一步主要由質(zhì)膜上GPIanchoredprotein（糖磷脂酰肌醇錨定蛋白）所錨定的聚糖轉(zhuǎn)移酶（Gel/GasorCrhproteins）實(shí)現(xiàn)[33]，而釀酒酵母S.cerevisiae中也曾發(fā)現(xiàn)另一類共價連接在細(xì)胞壁多糖上對合成起作用的GPI蛋白，但是該蛋白并未在其他子囊菌中發(fā)現(xiàn)[34]。圖1-2酵母細(xì)胞壁多糖的生物合成[31]Figure1-2Biosynthesisofyeastcellwallpolysaccharides食藥用菌多糖的結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比酵母等物種中的要復(fù)雜，主要體現(xiàn)在食用菌多糖所含糖苷鍵類型更為豐富，空間形態(tài)更為多樣，因而生物合成及調(diào)控機(jī)制也更為復(fù)雜。但是當(dāng)前食用菌多糖的合成研究還主要集中于核苷酸糖前體合成相關(guān)的酶類，目前報道的主要為PGM（磷酸葡萄糖變位酶）、PGI（磷酸葡萄糖異構(gòu)酶）、UGP（UDP-葡萄糖焦
墓丶??頡４送�，Zhou[39]等對灰蓋鬼傘（Coprinopsiscinerea）進(jìn)行菌株改造，發(fā)現(xiàn)過表達(dá)PGM、UGP基因能夠提高多糖的產(chǎn)量。食藥用真菌多糖生物合成途徑復(fù)雜，目前相關(guān)的研究主要集中于靈芝多糖的合成。劉高強(qiáng)[40]等利用同位素示蹤技術(shù)跟蹤14C在靈芝細(xì)胞中的代謝流向，結(jié)合靈芝多糖的單糖組成，初步構(gòu)建了靈芝中核苷酸糖的合成途徑，王瓊[41]首先推斷出以葡萄糖為碳源培養(yǎng)時靈芝細(xì)胞中核苷酸糖的合成途徑，進(jìn)而測定以不同碳源培養(yǎng)時胞外多糖的單糖組成及相關(guān)酶的酶活，修訂了以不同碳源培養(yǎng)時靈芝細(xì)胞中核苷酸糖的合成途徑，如圖1-3。上述研究只是對核苷酸糖合成途徑進(jìn)行解析和驗(yàn)證，但是有關(guān)多糖的進(jìn)一步組裝均沒有詳細(xì)的解釋�；⒛坦礁缓Щ嗵牵嚓P(guān)研究已經(jīng)報道其超支化多糖的詳細(xì)結(jié)構(gòu)且在諸多領(lǐng)域均具有巨大的應(yīng)用潛力。因此，以虎奶菇為研究對象，探討多糖合成的影響因素，結(jié)合基因組學(xué)和差異基因表達(dá)分析闡明超支化多糖的合成途徑，不僅有助于通過代謝調(diào)控手段提高虎奶菇菌絲體超支化多糖產(chǎn)量，進(jìn)而推動其開發(fā)和應(yīng)用，還能豐富食用菌多糖生物合成的理論基矗圖1-3靈芝中核苷酸糖合成途徑[41]（A、B：以不同碳源培養(yǎng)時靈芝中核苷酸糖的合成）Figure1-3SynthesispathwayofnucleotidesugarinG.lucidum(A、B:synthesisofnucleotidesugarinG.lucidumbasedondifferentcarbonsources)1.4菌體形態(tài)對多糖合成的影響雖然目前有關(guān)大型真菌多糖合成途徑的研究已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，但多糖合成途徑復(fù)雜，部分多糖的合成機(jī)制仍未明晰，有關(guān)大型真菌多糖合成的報道仍是以液態(tài)發(fā)酵調(diào)控為主。液態(tài)發(fā)酵法作為一種快速獲得代謝產(chǎn)物的方式，產(chǎn)物的合成會受到多種因素的影響，如培養(yǎng)基組成、培養(yǎng)條件、外源因子等。其中，碳源是微生物能量代謝過程中的重要能源?
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]虎奶菇菌絲生物學(xué)特性研究[J]. 吳小建,陳雪鳳,余春麗,韋仕巖,王燦琴,郎寧,吳圣進(jìn). 食用菌. 2019(03)
[2]蛹蟲草蟲草多糖的分離純化、分子構(gòu)象分析及抗氧化活性研究[J]. 江琦,婁在祥,王正齊,王洪新,陳孝云. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2019(01)
[3]淡紅側(cè)耳子實(shí)體多糖的分離純化及結(jié)構(gòu)探析[J]. 田有秋,賈金霞,束旭,任曉婕,關(guān)月,謝紅,許楊潔,王昱灃. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2018(12)
[4]響應(yīng)面法優(yōu)化樟芝胞外多糖的發(fā)酵條件[J]. 王正齊,張薄博,陳磊,關(guān)鋒. 食品工業(yè)科技. 2018(11)
[5]藍(lán)光對靈芝菌絲體多糖積累和糖代謝相關(guān)酶的影響[J]. 余吳夢曉,蘭進(jìn),張薇薇,徐新然,劉禹,尹春梅,于晶,陳向東. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2017(36)
[6]虎奶菇多糖納米硒對叔丁基過氧化氫誘導(dǎo)的HepG2細(xì)胞氧化損傷的保護(hù)作用[J]. 吳建國,馬利,楊彬君,吳巖斌,吳錦忠,黃家興. 福建中醫(yī)藥. 2017(01)
[7]真菌灰樹花菌絲體轉(zhuǎn)錄組測序及分析[J]. 聶文強(qiáng),吳天祥,鐘敏,蘆紅云. 食品科學(xué). 2017(20)
[8]虎奶菇栽培技術(shù)[J]. 杜可. 農(nóng)村新技術(shù). 2017(01)
[9]液體發(fā)酵條件對靈芝菌體形態(tài)及胞外多糖活性的影響[J]. 喬雙逵,彭林,丁重陽,顧正華,張梁,石貴陽. 食品與生物技術(shù)學(xué)報. 2014(10)
[10]深層發(fā)酵培養(yǎng)虎奶菇多糖的培養(yǎng)基優(yōu)化[J]. 王利,王峰. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(01)
博士論文
[1]桑黃發(fā)酵過程優(yōu)化及其多糖代謝調(diào)控研究[D]. 郭霞.西南大學(xué) 2010
碩士論文
[1]華根霉脂肪酶液態(tài)發(fā)酵不同形態(tài)菌體的比較轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析[D]. 范凱.江南大學(xué) 2017
[2]基于轉(zhuǎn)錄組對茯苓菌核形成發(fā)育相關(guān)功能基因分析[D]. 胡炳雄.武漢輕工大學(xué) 2017
[3]畢赤酵母鼠李糖代謝途徑及鼠李糖誘導(dǎo)型啟動子挖掘[D]. 張雪.哈爾濱師范大學(xué) 2016
[4]發(fā)酵環(huán)境影響灰樹花菌絲體生長和多糖合成的研究[D]. 陳瀟筱.江蘇大學(xué) 2016
[5]三種單糖碳源對靈芝多糖合成影響的研究[D]. 李潔.江南大學(xué) 2015
[6]靈芝菌絲體培養(yǎng)中多糖組分的變化與相關(guān)酶活性分析[D]. 王瓊.江南大學(xué) 2013
[7]阿維菌素發(fā)酵過程菌體形態(tài)變化、流體特性及反應(yīng)器流場模擬研究[D]. 秦震方.華東理工大學(xué) 2010
[8]虎奶菇發(fā)酵特性及菌絲體、菌核多糖的純化和部分特性研究[D]. 劉春輝.福建師范大學(xué) 2006
本文編號：3309360
【文章來源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：63 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
細(xì)菌多糖合成途徑[29,30]
江南大學(xué)碩士學(xué)位論文41.3.2真菌多糖生物合成的研究真菌多糖的合成途徑與細(xì)菌多糖略有不同，主要包括前體核苷酸糖的合成、線性直鏈同多糖的合成（重復(fù)單元的組裝）及多糖結(jié)構(gòu)的修飾（分支、延伸和聚合）等步驟。目前真菌多糖生物合成的研究主要集中在酵母、絲狀真菌等低等真菌中，以酵母細(xì)胞壁多糖的合成為例[31]，其中前體核苷酸糖的合成通路已經(jīng)基本明確，涉及的關(guān)鍵酶有UDP-葡萄糖焦磷酸化酶和dTDP-葡萄糖焦磷酸化酶等。直鏈線性同多糖的合成主要有兩種不同方式（圖1-2）：（1）由位于質(zhì)膜上的相關(guān)合成酶以NDP-sugars作為底物合成后分泌到細(xì)胞壁中；（2）由高爾基體中的糖基轉(zhuǎn)移酶以NDP-sugars為底物合成，然后以完整形態(tài)轉(zhuǎn)運(yùn)到質(zhì)膜上直接分泌到細(xì)胞壁中，該過程最關(guān)鍵的酶為具有高度底物專一性的糖基轉(zhuǎn)移酶[32]。細(xì)胞壁多糖的分支、延伸和聚合是將細(xì)胞壁多糖的核心進(jìn)行分支，并將支鏈延長，再將其他多糖連接到多糖的核心主鏈上。目前這一過程還存在較大爭議，在低等絲狀真菌及子囊菌中，這一步主要由質(zhì)膜上GPIanchoredprotein（糖磷脂酰肌醇錨定蛋白）所錨定的聚糖轉(zhuǎn)移酶（Gel/GasorCrhproteins）實(shí)現(xiàn)[33]，而釀酒酵母S.cerevisiae中也曾發(fā)現(xiàn)另一類共價連接在細(xì)胞壁多糖上對合成起作用的GPI蛋白，但是該蛋白并未在其他子囊菌中發(fā)現(xiàn)[34]。圖1-2酵母細(xì)胞壁多糖的生物合成[31]Figure1-2Biosynthesisofyeastcellwallpolysaccharides食藥用菌多糖的結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比酵母等物種中的要復(fù)雜，主要體現(xiàn)在食用菌多糖所含糖苷鍵類型更為豐富，空間形態(tài)更為多樣，因而生物合成及調(diào)控機(jī)制也更為復(fù)雜。但是當(dāng)前食用菌多糖的合成研究還主要集中于核苷酸糖前體合成相關(guān)的酶類，目前報道的主要為PGM（磷酸葡萄糖變位酶）、PGI（磷酸葡萄糖異構(gòu)酶）、UGP（UDP-葡萄糖焦
墓丶??頡４送�，Zhou[39]等對灰蓋鬼傘（Coprinopsiscinerea）進(jìn)行菌株改造，發(fā)現(xiàn)過表達(dá)PGM、UGP基因能夠提高多糖的產(chǎn)量。食藥用真菌多糖生物合成途徑復(fù)雜，目前相關(guān)的研究主要集中于靈芝多糖的合成。劉高強(qiáng)[40]等利用同位素示蹤技術(shù)跟蹤14C在靈芝細(xì)胞中的代謝流向，結(jié)合靈芝多糖的單糖組成，初步構(gòu)建了靈芝中核苷酸糖的合成途徑，王瓊[41]首先推斷出以葡萄糖為碳源培養(yǎng)時靈芝細(xì)胞中核苷酸糖的合成途徑，進(jìn)而測定以不同碳源培養(yǎng)時胞外多糖的單糖組成及相關(guān)酶的酶活，修訂了以不同碳源培養(yǎng)時靈芝細(xì)胞中核苷酸糖的合成途徑，如圖1-3。上述研究只是對核苷酸糖合成途徑進(jìn)行解析和驗(yàn)證，但是有關(guān)多糖的進(jìn)一步組裝均沒有詳細(xì)的解釋�；⒛坦礁缓Щ嗵牵嚓P(guān)研究已經(jīng)報道其超支化多糖的詳細(xì)結(jié)構(gòu)且在諸多領(lǐng)域均具有巨大的應(yīng)用潛力。因此，以虎奶菇為研究對象，探討多糖合成的影響因素，結(jié)合基因組學(xué)和差異基因表達(dá)分析闡明超支化多糖的合成途徑，不僅有助于通過代謝調(diào)控手段提高虎奶菇菌絲體超支化多糖產(chǎn)量，進(jìn)而推動其開發(fā)和應(yīng)用，還能豐富食用菌多糖生物合成的理論基矗圖1-3靈芝中核苷酸糖合成途徑[41]（A、B：以不同碳源培養(yǎng)時靈芝中核苷酸糖的合成）Figure1-3SynthesispathwayofnucleotidesugarinG.lucidum(A、B:synthesisofnucleotidesugarinG.lucidumbasedondifferentcarbonsources)1.4菌體形態(tài)對多糖合成的影響雖然目前有關(guān)大型真菌多糖合成途徑的研究已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，但多糖合成途徑復(fù)雜，部分多糖的合成機(jī)制仍未明晰，有關(guān)大型真菌多糖合成的報道仍是以液態(tài)發(fā)酵調(diào)控為主。液態(tài)發(fā)酵法作為一種快速獲得代謝產(chǎn)物的方式，產(chǎn)物的合成會受到多種因素的影響，如培養(yǎng)基組成、培養(yǎng)條件、外源因子等。其中，碳源是微生物能量代謝過程中的重要能源?
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]虎奶菇菌絲生物學(xué)特性研究[J]. 吳小建,陳雪鳳,余春麗,韋仕巖,王燦琴,郎寧,吳圣進(jìn). 食用菌. 2019(03)
[2]蛹蟲草蟲草多糖的分離純化、分子構(gòu)象分析及抗氧化活性研究[J]. 江琦,婁在祥,王正齊,王洪新,陳孝云. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2019(01)
[3]淡紅側(cè)耳子實(shí)體多糖的分離純化及結(jié)構(gòu)探析[J]. 田有秋,賈金霞,束旭,任曉婕,關(guān)月,謝紅,許楊潔,王昱灃. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2018(12)
[4]響應(yīng)面法優(yōu)化樟芝胞外多糖的發(fā)酵條件[J]. 王正齊,張薄博,陳磊,關(guān)鋒. 食品工業(yè)科技. 2018(11)
[5]藍(lán)光對靈芝菌絲體多糖積累和糖代謝相關(guān)酶的影響[J]. 余吳夢曉,蘭進(jìn),張薇薇,徐新然,劉禹,尹春梅,于晶,陳向東. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2017(36)
[6]虎奶菇多糖納米硒對叔丁基過氧化氫誘導(dǎo)的HepG2細(xì)胞氧化損傷的保護(hù)作用[J]. 吳建國,馬利,楊彬君,吳巖斌,吳錦忠,黃家興. 福建中醫(yī)藥. 2017(01)
[7]真菌灰樹花菌絲體轉(zhuǎn)錄組測序及分析[J]. 聶文強(qiáng),吳天祥,鐘敏,蘆紅云. 食品科學(xué). 2017(20)
[8]虎奶菇栽培技術(shù)[J]. 杜可. 農(nóng)村新技術(shù). 2017(01)
[9]液體發(fā)酵條件對靈芝菌體形態(tài)及胞外多糖活性的影響[J]. 喬雙逵,彭林,丁重陽,顧正華,張梁,石貴陽. 食品與生物技術(shù)學(xué)報. 2014(10)
[10]深層發(fā)酵培養(yǎng)虎奶菇多糖的培養(yǎng)基優(yōu)化[J]. 王利,王峰. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(01)
博士論文
[1]桑黃發(fā)酵過程優(yōu)化及其多糖代謝調(diào)控研究[D]. 郭霞.西南大學(xué) 2010
碩士論文
[1]華根霉脂肪酶液態(tài)發(fā)酵不同形態(tài)菌體的比較轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析[D]. 范凱.江南大學(xué) 2017
[2]基于轉(zhuǎn)錄組對茯苓菌核形成發(fā)育相關(guān)功能基因分析[D]. 胡炳雄.武漢輕工大學(xué) 2017
[3]畢赤酵母鼠李糖代謝途徑及鼠李糖誘導(dǎo)型啟動子挖掘[D]. 張雪.哈爾濱師范大學(xué) 2016
[4]發(fā)酵環(huán)境影響灰樹花菌絲體生長和多糖合成的研究[D]. 陳瀟筱.江蘇大學(xué) 2016
[5]三種單糖碳源對靈芝多糖合成影響的研究[D]. 李潔.江南大學(xué) 2015
[6]靈芝菌絲體培養(yǎng)中多糖組分的變化與相關(guān)酶活性分析[D]. 王瓊.江南大學(xué) 2013
[7]阿維菌素發(fā)酵過程菌體形態(tài)變化、流體特性及反應(yīng)器流場模擬研究[D]. 秦震方.華東理工大學(xué) 2010
[8]虎奶菇發(fā)酵特性及菌絲體、菌核多糖的純化和部分特性研究[D]. 劉春輝.福建師范大學(xué) 2006
本文編號：3309360
本文鏈接：http://sikaile.net/projectlw/hxgylw/3309360.html
最近更新
教材專著
