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一种人工蝉花的培育方法、呋喃型半乳甘露聚糖及其制备方法和应用与流程

花匠小妙招
2025-11-25 16:33

本发明涉及真菌胞内多糖定向生物转化，具体涉及一种人工蝉花的培育方法、呋喃型半乳甘露聚糖及其制备方法和应用。

背景技术：

1、蝉花(又名蝉拟青霉)作为传统中药已有1500年的历史，作为入药记录甚至比同属的冬虫夏草还早800年左右。近两年其人工培育的蝉花子实体(artificially cultivatedcordyceps cicadae)更是被国家卫健委批准为新食品原料，它因含有腺苷、多糖、虫草素、蛋白质、氨基酸等多种生物活性成分，具有机体调节免疫、抗肿瘤、抗氧化、抗疲劳、抗衰老、镇静及改善肾功能等重要功能，备受学者关注。活性多糖作为蝉花子实体的主要次生代谢产物之一，受不同培养基配方、温度、湿度等环境影响，导致其单糖组成及分子链构象存在较大差异。

2、除了上述因素，不同光质、光照时间及光强等对食用菌菌丝体和子实体生长发育阶段的作用显著不同，不仅显著影响其生长发育性状，更能刺激不同次生代谢产物合成酶，从而造成终端次生代谢物的结构和含量等。尤其是红光(640nm-660nm)和蓝光(430-450nm)可影响食用菌生长过程中的关键碳水化合物合成酶，最终造成功能多糖大分子的组成和结构影响。例如王丽华等人研究发现不同光质处理后灵芝体内的sod酶活性更高，黄光处理后灵芝pod酶活性最高。梅锡玲等人表明蓝光处理后灵芝菌丝体α-pcm和pgi合成明显增多，活性多糖含量提升。jang等不同光质显著影响杏鲍菇发酵过程中的糖分累积，波长越短的光质越有利于多糖含量。中国发明专利一种蝉花的双向人工培养方法(cn201510341818.4)和一种蝉花孢子粉的培养方法(cn202110024079.1)均是采用阶段式白光照射蝉花虫草，虽然子实体的生物量有一定的提高，但不能实现某些活性多糖的定向生物合成。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提供一种人工蝉花的培育方法，实现人工蝉花中呋喃型半乳甘露聚糖的定向转化。

2、本发明的另一个目的在于提供一种富含呋喃型半乳甘露聚糖的蝉花子实体。

3、本发明的另一个目的在于提供一种特征的人工蝉花呋喃型半乳甘露聚糖。

4、本发明的另一目的在于提供所述人工蝉花呋喃型半乳甘露聚糖的制备方法和用途，具有操作简单、易于控制的优点，显著提高免疫调节活性。

5、本发明所采用的技术方案是：

6、一种人工蝉花的培育方法，所述方法包括如下步骤：将蝉花菌种接种于固体培养基中，用红光、蓝光、白光交替照射进行培育；所述固体培养基的配方包括：葡萄糖10-20g、蛋白胨2-10g、维生素b10.02-0.05g、kh2po41-3g和mgso4·7h2o 1.5-3.5g、夏枯草提取液10-20ml、小麦20-30g。

7、作为一种实施方式，所述红光的照射时间为10-12小时，所述蓝光的照射时间为6-9小时，所述白光的照射时间为3-8小时。

8、作为一种实施方式，所述红光的光照强度为120-160lux，所述蓝光的光照强度为100-130lux，所述白光的光照强度为100-150lux。

9、作为一种实施方式，所述培育的温度为20℃-28℃，湿度为65-75％。

10、本发明还提供了上述方法培养得到的蝉花子实体，所述蝉花子实体中含有呋喃型半乳甘露聚糖。

11、本发明还提供了一种呋喃型半乳甘露聚糖，由重量百分含量为99％以上的多糖组成；所述多糖的主链包括α-1,2-manp甘露吡喃糖、6-o-me-α-1,3-manf甘露呋喃糖及α-1,2-galf半乳呋喃糖三种残基，支链上α-manf的o5位和α-galf的o6分别被t-β-d-manf端基甘露呋喃糖取代；每77个(1→2)连接的α-甘露糖残基组成一个重复单元。

12、其中，所述呋喃型半乳甘露聚糖的重均分子量为50kda-60kda。

13、本发明还提供了上述呋喃型半乳甘露聚糖的制备方法，将本发明所述的蝉花子实体除脂后，烘干过筛，水回流提取，所得滤液用木瓜蛋白酶酶解，得到酶解液；将所述酶解液醇沉，冷冻干燥，得到呋喃型半乳甘露聚糖粗多糖。

14、进一步的，将所述呋喃型半乳甘露聚糖粗多糖脱蛋白透析，进行deae-琼脂糖快流速离子交换层析和凝胶过滤亲和层析，得到纯化的呋喃型半乳甘露聚糖。

15、本发明上述的呋喃型半乳甘露聚糖、或上述方法制备得到的呋喃型半乳甘露聚糖在提高免疫力或制备免疫调节产品中的应用。

16、与现有技术相比，本发明具有如下优点：

17、本发明首次采用不同光配方进行人工蝉花功能多糖的定向合成转化，通过红光、蓝光及白光的交替组合，可有效增强蝉花细胞膜通透性，加上夏枯草提取液的刺激，影响糖的代谢，诱导磷酸甘露糖异构酶、磷酸甘露糖变位酶、糖基转移酶、碳水化合物酯酶的合成和转录组的表达，通过光信号和提取液的双重激发，从而显著促进甘露聚糖的累积和呋喃型甘露聚糖的定向转化。

18、本发明获得一种蝉花呋喃型半乳甘露聚糖，经检测其多糖重量百分含量在99％以上，经单糖组成鉴定发现该多糖是由甘露糖组成，是多糖类；分子量检测其重均分子量为50kda-60kda；核磁共振图谱显示其为α构型，并确定其糖苷键连接方式，主链包括α-1,2-manp甘露吡喃糖，6-o-me-α-1,3-manf甘露呋喃糖及α-1,2-galf半乳呋喃糖三种残基，支链上α-manf的o5位和α-galf的o6位分别被t-β-d-manf端基甘露呋喃糖取代。

19、本发明制备上述蝉花呋喃型半乳甘露聚糖的方法中，采用木瓜蛋白酶进行酶解，木瓜蛋白酶能破坏蝉花子实体细胞壁结构、有效去除蛋白质等复杂成分干扰，加快呋喃型半乳甘露聚糖目标物的溶出。

20、本发明蝉花虫草呋喃型甘露半乳葡聚糖具有显著的免疫增强作用，能够促进小鼠巨噬细胞株raw264.7中no和细胞因子tnf-α、il-6的释放，可用于促进小鼠巨噬细胞株raw264.7增殖、促进小鼠巨噬细胞株raw264.7中细胞因子tnf-α、il-6的释放，对小鼠巨噬细胞raw264.7具有免疫调节活性，可直接作为免疫调节剂使用，也可用于制备免疫调节产品，例如将蝉花呋喃型半乳甘露聚糖与适量的辅料等一起制备免疫调节剂，用于功能食品、保健品、动物饲料添加剂、医药等方面。本发明人工培植蝉花虫草呋喃型半乳甘露聚糖能通过激活myd88/irak-1/traf6/mapks/nf-κb信号通路达到免疫调节的作用。

技术特征：

1.一种人工蝉花的培育方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：将蝉花菌种接种于固体培养基中，用红光、蓝光、白光交替照射进行培育；所述固体培养基的配方包括：葡萄糖10-20g、蛋白胨2-10g、维生素b10.02-0.05g、kh2po41-3g和mgso4·7h2o 1.5-3.5g、夏枯草提取液10-20ml、小麦20-30g。

2.根据权利要求1所述人工蝉花的培育方法，其特征在于，所述红光的照射时间为10-12小时，所述蓝光的照射时间为6-9小时，所述白光的照射时间为3-8小时。

3.根据权利要求1或2所述人工蝉花的培育方法，其特征在于，所述红光的光照强度为120-160lux，所述蓝光的光照强度为100-130lux，所述白光的光照强度为100-150lux。

4.根据权利要求1所述人工蝉花的培育方法，其特征在于，所述培育的温度为20℃-28℃，湿度为65-75％。

5.权利要求1-4所述方法培养得到的蝉花子实体，其特征在于，所述蝉花子实体中含有呋喃型半乳甘露聚糖。

6.一种呋喃型半乳甘露聚糖，其特征在于，由重量百分含量为99％以上的多糖组成；所述多糖的主链包括α-1,2-manp甘露吡喃糖、6-o-me-α-1,3-manf甘露呋喃糖及α-1,2-galf半乳呋喃糖三种残基，支链上α-manf的o5位和α-galf的o6分别被t-β-d-manf端基甘露呋喃糖取代；每77个(1→2)连接的α-甘露糖残基组成一个重复单元。

7.根据权利要求6所述的呋喃型半乳甘露聚糖，其特征在于，所述呋喃型半乳甘露聚糖的重均分子量为50kda-60kda。

8.权利要求6或7所述呋喃型半乳甘露聚糖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将权利要求5所述的蝉花子实体除脂后，烘干过筛，水回流提取，所得滤液用木瓜蛋白酶酶解，得到酶解液；将所述酶解液醇沉，得到呋喃型半乳甘露聚糖粗多糖。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，将所述呋喃型半乳甘露聚糖粗多糖脱蛋白透析，进行deae-琼脂糖快流速离子交换层析和凝胶过滤亲和层析，得到纯化的呋喃型半乳甘露聚糖。

10.权利要求6或7所述的呋喃型半乳甘露聚糖、或权利要求8或9所述方法制备得到的呋喃型半乳甘露聚糖在提高免疫力或制备免疫调节产品中的应用。

技术总结
本发明真菌胞内多糖定向生物转化技术领域，公开了一种人工蝉花的培育方法、呋喃型半乳甘露聚糖及其制备方法和应用。本发明由蝉花菌种在添加有由夏枯草组成的中药水提液的培养基中深层固体发酵，中途采用红、蓝及白光交叉光照，进行该组分的定向生物转化，最终获得人工培育蝉花虫草子实体，经离纯化得到呋喃型半乳甘露聚糖。该呋喃型半乳甘露聚糖主链包括α‑1,2‑Manp甘露吡喃糖、6‑O‑Me‑α‑1,3‑Manf甘露呋喃糖及α‑1,2‑Galf半乳呋喃糖三种残基，支链上α‑Manf的O5位和α‑Galf的O6分别被T‑β‑D‑Manf端基甘露呋喃糖取代，具有显著的免疫增强作用，可作为免疫调节剂或用于制备免疫调节剂。

技术研发人员：贺亮,蒋欣杭,程俊文,王衍彬,谢娜,方茹,李海波,王丽玲
受保护的技术使用者：浙江省林业科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/12/2