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本文以蛹虫草、粉棒束孢和蝙蝠蛾拟青霉菌株为对象,进行人工培养研究。按照培养每5天收集一批菌丝体,生长阶段分为菌丝体阶段(以下简称菌丝体)、原基发生阶段(以下简称原基)和子座(或孢梗束)三个阶段,采用紫外分光光度法和高效液相色谱法(HPLC)测定其代谢产物多糖、虫草酸、总皂苷、总黄酮、尿嘧啶、尿苷、2’-脱氧尿苷、肌苷、鸟苷、腺嘌呤、胸苷、腺苷、2’-脱氧腺苷和虫草素等14种化学成分。分析三种真菌菌株人工培养过程中14种化学成分变化的规律;比较分析三种真菌菌株不同生长阶段,其化学成分代谢的分布式样。结果如下:蛹虫草菌丝体培养0-35天过程中生物量逐渐增长,35天以后菌丝体生物量降低,菌丝体生长逐渐衰退;粉棒束孢菌丝体培养0~45天过程中生物量逐渐增长,45天以后菌丝体开始衰退,生物量逐渐下降;蝙蝠蛾拟青霉菌丝体培养0-40天过程中生物量生长快速,40天以后菌丝生物量无明显改变。蛹虫草、粉棒束孢和蝙蝠蛾拟青霉菌丝体中14种化学成分与培养过程中菌丝体生物量的变化趋势相对应,即培养过程中化学成分与菌丝体生物量呈正相关。但蛹虫草菌丝体中虫草素是例外,培养35天以后其菌丝体生长逐渐衰退、生物量降低,其虫草素还在不断增加。鉴于三种真菌菌丝体生物量与化学成分的相关性,建议最佳培养时间为:蛹虫草为30~35天,粉棒束孢为25~30天,蝙蝠蛾拟青霉为35~70天。蛹虫草不同培育阶段,其化学成分含量在不同生长阶段的表达不一样。以虫草素为例,其子座(17266.15μg/g)>菌丝体(13343.04μg/g)>原基(6958.96μg/g);以多糖为例,其原基(58890.49μg/g)>菌丝体(38846.46μg/g)>子座(32236.17μg/g);以虫草酸为例,其原基(62911.50μg/g)>子座(50274.47μg/g)>菌丝体(49235.06μg/g);以总皂苷为例,其原基(28408.00μg/g)>子座(18294.77μg/g)>菌丝体(17142.16μg/g);以总黄酮为例,其菌丝体(4281.08μg/g)>子座(1797.35μg/g)>原基(1592.11μg/g);核苷类成分中,以尿嘧啶为例,其菌丝体(148.28μg/g)>原基(118.2μg/g)>子座(80.22μg/g);以尿苷为例,其原基(2527.41μg/g)>菌丝体(1765.01μg/g)>子座(1582.61μg/g);以2’-脱氧尿苷为例,其原基(67.13μg/g)>菌丝体(56.42μg/g)>子座(31.82μg/g);以肌苷为例,其子座(124.34μg/g)>菌丝体(76.99μg/g)>原基(54.24μg/g);以鸟苷为例,其原基(1540.92μg/g)>子座(1162.07μg/g)>菌丝体(1037.01μg/g);以腺嘌呤为例,其菌丝体(122.55μg/g)>子座(68.89μg/g)>原基(39.70μg/g);以胸苷为例,其原基(96.28μg/g)>子座(79.98μg/g)>菌丝体(50.99μg/g);以腺苷为例,其原基(2071.93μg/g)>子座(1582.77μg/g)>菌丝体(1206.71μg/g);以2’-脱氧腺苷为例,其原基(88.01μg/g)>子座(80.06μg/g)>菌丝体(68.99μg/g)。 CMSL菌株在3个培养阶段中虫草素含量均最高,可作为优势菌株重点开发利用。蛹虫草巢氏方差结果显示:菌丝体阶段,居群问其化学成分平均方差分量百分比为14.17%,居群内个体间其化学成分平均方差分量占比为85.83%;原基阶段,居群间其化学成分平均方差分量百分比为35.45%,居群内个体间其化学成分平均方差分量百分比为64.55%;子座阶段,居群间其化学成分平均方差分量百分比为20.28%,居群内个体间其化学成分平均方差分量占比为79.72%。说明蛹虫草在世代交替过程中,其化学成分平均方差分量在居群间的分布,随培养阶段不同而发生不同程度的分化。按照“中药色谱指纹图谱相似度评价系统(2004A版)”,对蛹虫草不同生长阶段的核苷类成分分别进行相似度计算分析比较,菌丝体阶段样品HPLC图谱与标准指纹图谱的相似度为0.98~0.99;原基阶段样品HPLC图谱与标准指纹图谱的相似度为0.82~0.97;子座阶段样品HPLC图谱与标准指纹图谱的相似度为0.90~0.99,但样品Pop CMYYH除外。粉棒束孢在不同生长阶段,其化学成分差异明显。菌丝体阶段,粉棒束孢14种化学成分总量最小值为55706.93μg/g,最大值为89228.48μg/g,平均值为71896.26μg/g;原基发生阶段,其化学成分总量最小值为109807.12μg/g,最大值为127164.07μg/g,平均值为120808.12μg/g;孢梗束阶段,其最小值为49763.14μg/g,最大值为128819.23μg/g,平均值为73252.50μg/g。以多糖为例,其原基(38415.47μg/g)>菌丝体(19998.06μg/g)>孢梗束(14859.59μg/g);以虫草酸为例,其原基(51020.91μg/g)>孢梗束(41720.24μg/g)>菌丝体(33966.94μg/g);以总皂苷为例,其原基(24450.44μg/g)>菌丝体(13267.66μg/g)>孢梗束(9125.25μg/g);以总黄酮为例,其原基(5498.85μg/g)>孢梗束(2536.19μg/g)>菌丝体(2367.84μg/g);核苷类成分中,以尿嘧啶为例,其孢梗束(155.23μg/g)>菌丝体(146.01μg/g)>原基(44.83μg/g);以尿苷为例,其孢梗束(1445.77μg/g)>菌丝体(654.13μg/g)>原基(511.75μg/g);以2’-脱氧尿苷为例,其菌丝体(23.85μg/g)>孢梗束(6.87μg/g)>原基(5.40μg/g);以肌苷为例,其菌丝体(22.30μg/g)>孢梗束(6.06μg/g)>原基(5.66μg/g);以鸟苷为例,其孢梗束(1377.33μg/g)>菌丝体(645.43μg/g)>原基(341.34μg/g);以腺嘌呤为例,其孢梗束(47.08μg/g)>菌丝体(18.56μg/g)>原基(4.40μg/g);以胸苷为例,其孢梗束(31.25μg/g)>菌丝体(13.17μg/g)>原基(11.36μg/g);以腺苷为例,其孢梗束(1870.50μg/g)>菌丝体(714.55μg/g)>原基(489.12μg/g);以2’-脱氧腺苷为例,其孢梗束(51.87μg/g)>菌丝体(20.52μg/g)>原基(12.58μg/g)。此外,检测发现3个粉棒束孢菌株含有少量虫草素。蝙蝠蛾拟青霉菌丝体化学各成分含量略低于粉棒束孢,虫草素均未检出。Q-聚类显示,蝙蝠蛾拟青霉和粉棒束孢全部聚在一个大枝,表明二者的化学成分非常相近。上述分析结果,为蛹虫草、粉棒束孢和蝙蝠蛾拟青霉的可持续利用提供科学依据,重要的是为生产提供具体指导意见。以三种真菌菌株不同生长阶段生物量与化学成分的相关性为指导,选取优良高产菌株,优化培养条件,优化最佳培养时间,以提高生产效益。