（微生物学专业论文）杨树菇产抗菌活性物质的研究.pdf

原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进 行研究所取得的成果除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何 其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果对本文的研究作出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明本声明的法律责任由本人 承担 论文作者签名；叠照叁 e l期：竺：! ：兰 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅 和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关 数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本 学位论文 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：擅导师签名：查焦塑日 期： 堕：参 山东大学硕士学位论文 摘要 通过对1 4 株食用真菌的抑菌试验筛选，发现杨树菇( a g r o c y b ea e g e r i t a ) 具 有极强的抑菌作用，可以有效抑制细菌，霉菌和酵母菌的生长对4 株杨树菇的 抑菌试验发现，各种杨树菇的抑菌效果和抑菌谱各不相同，筛选出抑菌活性最强， 抑菌谱最广的一株杨树菇傲为试验菌株同时，对杨树菇的菌丝进行了液体发酵 培养，发现其发酵上清液也具有很强的抑菌活性且菌丝体生长良好菌丝球致密、 均匀，易于液体培养 采用单因子设计，并结合芷交试验的方法，对杨树菇液体发酵培养基的碳源、 氮源以及培养基成分最佳配比进行了优化。同时对发酵周期、温度，接种置，摇 床转速，培养基起始p h 值及其装量等液体发酵的一些基本条件进行了研究结 果得到的最优的组成为：土豆汁2 0 、麸皮汁6 、蔗糖1 5 、m g s o , 7 h 2 0 0 0 5 、 k h 2 p 0 4 0 3 经研究得出的最适培养条件为：发酵周期8 - 1 0 d ，发酵温度2 6 ， 发酵起始p h 6 o 7 0 ，发酵培养基装量为1 4 0 m l 5 0 0 m l 三角瓶，摇床转速 1 5 0 r r a i n ，接种量l o 1 5 ( v v ) 检测了发酵液及菌丝体提取物中抗菌活性物质对温度、紫外线、p h 变化及 蛋白酶的稳定性；利用p h 纸色谱、捷克八溶剂系统纸色谱等方法对抗菌活性物 质水溶性，离子特性等性质进行了早期鉴别结果表明该物质为弱酸性，极性较 强，能溶于水和极性有机溶剂，对温度，紫外线，p h 值及蛋白酶较稳定 通过有机溶剂萃取试验，活性炭吸附试验、离子交换和凝胶过滤柱层析试验 提取纯化，得到了抗菌活性物质的纯品，经高压液相色谱检测仅有一个单峰，同 时对活性物质的结构迸行了紫外光谱、红外光谱和核磁共振的分析 鉴于杨树菇本身味美，营养丰富和安全无毒的特点及其所产抗菌物质的广 谱、高活性优点，其所产抗菌活性物质具有潜在的、重要的应用价值和理论意义， 有望开发为一种新型绿色的食品防腐荆 关键词：食用真菌，抑菌活性，发酵条件，早期鉴别，稳定性，提取纯化， 结构分析 山东大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h e 锄a t i - m i e r o b i a lc x l x r i m e mo f1 4s t r a i n se d i b l ef u n g is h o w e dt h a ta g r o e y b e a e g e r i t ah a v eg r e a ta n t i - m i c r o b i a la c t i v i t y n 堵a n t i b i o t i cp r o d u c e db y t h ef u n g u sc a n c f f e e t i v c l yr e s l z a i nt h eg r o w t ho f b a c t e r i a 、y e a s ta n dm i l d e w r h r o u g t la n t l - m i e r o b i a l c x p e r i m e n to f4s t a i n sa g r o o , b ea e g e r i t a i t v o , sf o u n dt h a tt h e yh a v ed i f f e m a t a n t i - m i c r o b i a la c t i v i t y , s ot h eb e s tm a i nw a sd e c i d e dt os t u d y r l a r o u g ht h es u b m e r g e d f e r m e n t a t i o no f a g r o c y b ea e g e r i t a , i tw a se a s yt og r o wa n dg e tm a n ym y e e l i as p h e r e s w h i c hw c r cc 啪a l i dd c 璐e ob yt h ea n t i - m i c r o b i a le x p e r i m to f t l a ef e r m e n t e db r o t h , i tw a sf o u n dt h a tt h ef e r m e n t e db r o t hs h o w e dg r e a ta n t i - m i c r o b i a ln e t i v i t y l i q u i dc u l t u r ec x p 盯i m c t sl a s sc o n f i r m e d 吐i 越p o t a t o 懈t h eo p t i m u mc l l l b o l l s o u l a n db r a nw a st h eo p t i m u mn i l x o g e as o i l t c e t h eo p t i m u ml i q u i dm e d i u m s e l e c t e dw i t hl t 6 ( 4 5 ) t e s m e t h o dc o n t a i n e d2 0 j u i c eo fp o t a t o ，6 j u i c eo f b r a n , 1 5 o fs u c r o 赞l d0 0 5 o fm g s 0 4 7 1 1 2 0 , 0 3 o fk t t 2 p 0 “a n dt h eo p t i o n a l g r o w t hf e r m e n t a t i o np e r i o d , t e m p e r a t u r e , i n i t i a lp l - i e q u i dc o n t e n t so fl b el i q u i d m e d i u mi n5 0 0 r a ls h a k ct t a s k r o t a t cs p e e da n dq u a n t i t yo fi n o c u l a t i o n 哪8 l o d l 2 6 ，p h6 0 7 0 ，1 4 0 m l 5 0 0 m lf l a s k , 1 5 0 f r a i na n dl o 1 5 * , ( v v ) r e s p e c t i v e l y a tt h es i e i n l ct i m e , t h ee f f e c t so fh e a t p h 。u va n dp r o t e i n a s co nt h es t a b i l i t yo f t h eb i o a e t i v es u b s t a n c ei nt h ef e r m e n t e db r o t h r e 他s t u d i e d t h ew a t e rs o l u b i l i t ya n d i o nc h a r a c t e ro r t h ea n t i b i o t i c s 慨a n a l y s i z e db yp hp a p e rc h r o m a t o 孕 a p h ya n d t h i n - l a y e rc l a r o m a t o g r a p h y t h er e s u l t so fe a r l yi d e n t i f i c a t i o ns h o w e dt h a tt h ew _ k l y a c i d i ca n t i b i o t i c su t e l es t a b l et oh e 缱p ha n du v , a n dc a l lb ed i s s o l v e di nw a t e ra n d s o i i 址o r g a n i cs o l v e n tt l a cp h y s i o l o g i c a la n db i o c l a e m i e a lc h a r a c t e r i s t i c so ft h eh i g h a c t i v i t ya n t i b i o t i cs u b s t a n c e f 嗽s t u d i e di no r d et op r o v i d es c i e n t i f i cb a s i sf o rt h e f i a l a e ri s o l a t i o na n dp u r i f i c a t i o n t l a ca n t i b i o t i cs l l l 搭- l a n c cw a so b t a i n e df r o mf e r m e n t e db r o t hb yo r g a n i cs o l v e n t e x t r a c t i o n ，l t e a t m e n to fa c t i v et a l l h o da d s o r p t i o n , i ) e a e - - s e p l u , r o s cf a s tf l o wa n d 蝴- - g 2 0 0 o o l t m mc h r o m a t o g r a p h ， r h t x , g t li i vs p e c t r u ms c a l aa i 诅- l p i c , i t w a sf o u n dt h a ta n t i b i o t i c $ u b s t a l l 舒w 弱s i n g l ep r i t ya n dt h em o s ta b s o r b 孵o f t t a e a n t i b i o t i cp r o d u c c c tb ya g r o c y b ea e g e t i r a 啦椭l o c a t e d2 5 0 1 m a t h ea c t i v i t yo f 山东大学磺士学位论文 a n t i b i o t i cs u b s t a n c eh a se o n s a n g m e o u sr e l a t i o n s h i pw i t hi t s $ t r u c t m e , s ot h e a n t i b i o t i cs u b s t a n c e 麟n i y s e db yt h ei n f r a r e d 印伐蜘潞c o p y l i r ) a n dn u c l e a r m a g n 如r e s o 删) i na l l , 4 9 r o c y b ea e g e r i t ah a sd e l i c i o u st a s t ea o 眦x h n tn m r i t i o na n di t sm e t a b o l i c 飘北吲国n w a ss a f ea n di n n o x i o u s s ot h ea n t i b i o t i c 嗣j b 瓯撇p r o d u c t e db ya g r o c y b e a e g e r i t ah a si m p o r t a n ta p p l i e dv a l u e , a n dw i l lb eh o p e f u le m p o l d e r e dag r e e nn a t i v e f o o dp r b s e l v a i i v c k e y w o r d s ：e d i b l ef u n g i ，a n t i - m i c r o b i a la c t i v i t y , o p t i m i z a t i o no ff e r m e n t e dc o n d i t i o n , e a r l yi d e n t i f i c a t i o n , s t a b i l i t y , d i s t i l la n dp u r i f i c a t i o n , s t m c u a m la n a l y s i s 山东大学硕士学位论文 第i 章前言 1 食品防腐剂糨述 。民以食为天”随着经济和社会进步，食品工业已成为国民经济三大支柱 之一在发达的工业国家如日本，美国等，其食品工业产值占整个工业产值的 j 5 2 0 我国是一个农业大国，食品工业产值仅占工业总产值的i i 5 ，为农 业产值的2 0 ，食品工业是我国目前农产品增值，积累发展资金、实现工业化的 支柱产业我国地大物博，资源丰富，随着改革开放的深化，食品工业必将获 得蓬勃的发展 美国食品及农业组织统计每年大约世界食物产量的2 0 成了食品废物食 品废物的产生主要是由于污染，被昆虫、鼠、兽等偷食，食品本身的腐败和无效 率的利用等四大因素所引起引起食品腐败及变质的原因包括：微生物的生长； 污染，如弄脏、吸收不良的风味和味道；正常的植物组织的呼吸作用：水份的损 失、自溶作用，尤以鱼类为甚；各种化学反应，例如氧化作用；生理上的反常现 象，如苹果的硬化、肌肉的冷收缩、冷冻受伤及植物的无氧呼吸等；机械式伤害 等其中以微生物的生长为主要和常见原因食品种类繁多，微生物性状各异， 因抗菌保鲜失效而导致食品变质，造成重大损失或食品中毒的事件时有发生即 使在科技发达、食品法规严格的美国，每年因食品中毒的人数均在一百万以上 在我国，有害微生物指标超过国家标准的食品也屡见不鲜因此，食品防腐是人 类面临的一个重要课题，是食品产业的重要环节之一，应用防腐剂抑制或杀死致 腐微生物是保存食品的有效手段嘲嘲 食品防腐荆包括物理方法、化学方法和化学合成防腐剂三大类枷物理方法 包括暂时的增加食品的能量，如加热、辐射等；控制食品温度的降低如冷藏或 冷冻；控制食品水份的减少，如浓缩、空气干燥、冷冻干燥等；使用保护性包装 等化学方法包括在食品中加入化学药品如糖、盐、酸等和将食品暴露在化学药 品如烟、杀菌剂、二氧化硫等之中化学合成防腐剂指人工合成的化学药品如脱 氢醋酸等至于食品的醇性和酸性发酵作用，则属于生物学的保存法食品保存 的化学方法和化学合成防腐剂，属于食品添加剂的范畴世界上工业发达国家都 十分重视生产和使用它们 2 国内外食品防腐剂研究现状 4 山东大学硕士学位论文 国内外对食品防腐剂的合成、筛选、抗菌性能和抗菌机理进行了大量的实验 研究在食品中添加高浓度食盐、食糖、醋( 乙酸) 、乙醇是人们保存食品的古 老方法b a l l e s t e r o s 等( 1 9 9 3 ) 采用电镜观察这些方法，结果表明，这些小分子 食品成分可降低水分活度，使菌体蛋白变性，并影响和改变细胞形态和细胞结构， 其机理主要是使菌体脱水但由于添加量大，所以通常会掩盖或破坏食品的自然 风味为寻找保持食品固有色、香、味的防腐荆，人们做了大量的研究工作从 本世纪初到本世纪中期陆续发现苯甲酸、山梨酸及其盐类、对羟基苯甲酸酯类 等具有良好的抗菌性“1 截止到8 0 年代末，化学合成肪腐荆有5 0 多种，主要是 山梨酸及其钾盐、对羟基苯甲酸酯类、苯甲酸及其钠盐、脱氢醋酸等此外，国 外还有运用生物技术制成的食品防腐剂，如尼生素、多马霉素、制酵母菌素、乳 酸链球菌素( n i s i n ) 等其中被f a o w h o 食品添加剂委员会批准使用的只有 乳酸链球菌素我国在食品添加剂研究方面起步并不晚，但发展缓慢迄今为止， 我国批准作为食品添加剂使用的食品防腐剂仅有苯甲酸及苯甲酸钠、山梨酸及山 梨酸钾、二氧化硫、焦亚硫酸钾、焦甲硫酸钠、丙酸钠、丙酸钙、对羟基苯甲酸 乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、脱氢醋酸等1 2 种而二氧化硫在美国1 9 8 6 年就被禁 止用于水果加工业化学的和化学合成的食品防腐卉玎或多或少都有一定的毒 性，且抗生素类长期使用则会稳定和强化有害微生物中的抗性菌株降低或避免 这种副作用一直是科学家们着意攻克的难题之一多年来，科学家们致力于从动 植物及微生物中获得食品天然添加剂，但未见从食用真菌中获得食品天然防腐剂 的报道 c h i c h e m e r 等人( 1 9 6 8 ) 依据实验归纳得出非离子态是食品防腐剂的有效活 性形式嘲d y m i c k y 场等( 1 9 7 9 ) 在前人实验的基础上证实了对羟基苯甲酸酯类 的抗菌效果与分子中醇链长度成正比g o u l d ( 1 9 9 1 ) 根据大量的实验观察把 食品防腐剂的作用机理归纳为三个方面：作用于细胞壁和细胞膜系统：作用 于遗传物质或遗传微粒结构：作用于酶或功能蛋白 由于苯甲酸和山梨酸类只能在较低p h 介质中才以非解离的分子态存在( 如 苯甲酸类呈分子态时p h 为2 5 4 6 ) ，此时在水中的溶解性小对羟基苯甲酸酯 类的溶解性亦随醇链长度的增加而急剧减少一般食品的固形物含量都较高，对 防腐莉的溶解能力差在食品体系中，微生物仅仅出现在水相中，进人酗相中的 山东大学硕士学位论文 防腐剂被认为是无用的损失，即防腐剂的实际抗菌效果与分配系数呈反比另外， 在常规使用量下，对食品风味又有一定影响，如苯甲酸的允许使用量为o 0 5 0 1 ，而人的味感阈值为0 0 5 0 0 8 ，致使这些防腐荆的用量受到食品种类 的限制，难以满足现代食品加工的需要响因此，因内外均在研究广谱、高效、 低毒、天然的新型食品防腐剂其研究大体可归纳为以下几个方面： 2 1 从植物中寻找和制备天然食品防腐剂 随着科学技术的进步和检测分析手段的完善，发现过去认为安全的一些纯化 学合成品有致癌或潜在致癌的可能性，如用于肉类着色和防腐的n a o n 2 在消化 系统中可与脯氨酸形成强致癌剂n 一亚硝胺类，食品抗氧剂和防腐荆b h a ( b u t y h y d r o x ya n i s o l e ) 在动物试验中证明有致癌性科学工作者对化学合成，在自然 界中不存在的食品添加剂持慎重的科学态度，消费者则对非天然食品添加剂非常 忌讳因此，从动植物中寻找、提取天然食品添加剂成为当前食品添加剂研究的 主流锄 k n o b l o c h 等嘲( 1 9 8 9 ) 对植物芳香耩油的抗菌性能进行了研究，提出在永相 中的溶解度与耩油中有效成分透过细胞壁而进人菌体的能力直接相关，而抗菌性 则基于抗菌剂在菌体细胞膜双磷脂层中的溶解度；精油中的类萜类降低生物膜的 稳定性，从而干扰了能量代谢的酶促反应的观点n i k a i d o 等( 1 9 9 0 ) 则报道毛 桃和杏核精油是通过抑制磷酸二酯酶活性而起作用g o c h o ( 1 9 9 2 ) 对来源于植 物的2 6 种芳香族化合物的抗菌效果进行了研究，根据对湿孢子有效而干孢子无 效的实验结果，提出桂醛，茜香脑等有效芳香抗菌成分的抗菌性是基于孢子对抗 菌剂的吸收而起作用的看法 马慕英( 1 9 9 3 ) m ，席屿芳等( 1 9 9 3 ) 删研究了大蒜，洋葱，生姜汁液抗青、 绿霉菌的量效关系，认为其辛辣组分是抗菌有效成分k y u n g 和f l e m i n g ( 1 9 9 4 ) 则发现不含辛辣成分的白菜汁液在酸性条件下对乳酸菌也有一定的抑菌效果 h o f f m a n n 等( 1 9 9 2 ) 曾报导植物塘苷( g l 鼬l o n c s l u c o s i d e ) 也有抗真菌活 性但众多的实验观察表明植物中最有效的抗菌成分主要还是存在于风味成分 中日本m u r o i 和k u b o 等人( 1 9 9 2 ，1 9 9 3 a ，1 9 9 3 b ，1 9 9 3 c ) 对绿茶，苹果、 腰果中数十种有抗菌作用的风味成分进行了分离，鉴定及抗菌活性测定，发现苹 果中最有效的抗苗活性物质是已烯醛( ( e ) 一2 一h e x a 1 ) ，绿茶中是n e m l e d o l ， 6 山东大学硕士学位论文 腰果中是漆树酸( a n a e a r d i ca c i d s ) k a a d 等( 1 9 9 2 ) 亦报道白苏中是紫苏醛，水 蓼中为蓼二醛( p o l y g o d i a l ) m i s h i a 等( 1 9 9 3 ) 报道羊蹄植物中是t r a c h r y s o n e 和2 - - m e t h o x y s t y p a n d r o n e 两种酮类v a u g h n 等( 1 9 9 4 ) 报道水杨醛具有优良的 抗真菌活性m 卜f | 4 1 , 2 2 从动物中制备抗菌肽 近年来，人们对昆虫的体液免疫及其生化性质进行了深入研究，发现经细菌、 疫苗、某些化学物质及超声波诱导处理后，昆虫体液内能产生一些杀死细菌的物 质，其中有一类由数十个氨基酸残基组成，称为抗菌肤( c e c r o p i n s ，为柞蚕的抗 菌肽中的一种) 啪b a m a n 等( 1 9 8 1 ) 对惜古比天蚕蛹注射阴沟肠杆菌后首次诱 导产生蚕抗菌肽姜明等( 1 9 9 3 a 1 9 9 3 b ) 也成功地从柞蚕中诱导出抗菌肽，在 p h 3 6 ，浓度2 以上时，杀菌速度大于大肠杆菌的增殖速度并认为作用机理 是杀菌 2 3 将多种防腐荆混合使用 k a n g 等( 1 9 9 2 ) 报道紫苏醛与蓼二醛( p o l y g o d i a l ) 之间存在协同抗菌作用 k u b i 和m u r o r i 等人( 1 9 9 2 ，1 9 9 3 ) 发现绿茶中的抗菌芳香成分6 - - c a d i n e n e 和 1 3 一翎r y p h y n e n e 与吲哚配合使用时抗菌活性比单用时依次提高1 2 8 倍和2 5 6 倍 h i m e j m a 和k u b o ( 1 9 9 3 ) 也报道爹二醛，茴香脑( a n e t h o l e ) 和吲哚混用时可增 加抗菌谱n 1 d i d r y 等( 1 9 9 3 ) 报道百里酚( t h y m 0 1 ) 、黄蒿酚( a r v a c r 0 1 ) 和肉 桂醛合用时显著提高对微生物呼吸的抑制作用b i z f i 等( 1 9 9 4 ) 证实柑桔汁中 的碳酸二甲酯与山梨酸和苯甲酸配合使用时能提高杭菌稳定性可见不同性能的 抗菌剂间适当配合，可增强抗菌作用 2 4 来源于锾生物的天然食品防腐剂 2 t 1 细菌 由细菌产生的抑菌物质称为细菌素“”( b a c t e r i o c i n ) ，它是一种多肽或多肽与 糖和脂的复合物目前，国内外对乳酸菌( 包括乳球菌，片球菌、乳杆菌和明串 珠菌) 所产细菌素的研究较深入，已经发现了几十种细菌素其中已被广泛应用 的是乳酸链球菌素( n i s i n ) 也称尼生素它对多种革兰氏阳性菌有较强的抑制 作用，但对革兰氏阴性菌、酵母菌及霉菌无效从枯草芽抱杆菌中提取出了枯草 7 山东大学硕士学位论文 菌素( s u b t i l i n ) ，它是一种环多肷，能抑制真菌但对细菌作用很小 2 4 2 放线菌 由纳塔尔链霉菌产生的纳他霉素啊( n a t a m y c i n ) ，也称匹马菌素( p i m a r i c i n ) ， 能有效地抑制和杀死霉菌，酵母、丝状真菌，但其对细菌和病毒无效纳他霉素 是一种多烯烃大环内酯化台物由链霉菌产生的泰乐霉素( t y l o s i n ) 也是一种大 环内酯化合物，它的作用类似乳酸链球菌素白链霉菌产生的聚溶素( p o l y l y s i n ) 是由赖氨酸缩合而成的多肽，能够抑制革兰氏阴、阳细菌及酵母，但对霉 菌无作用。球抱链霉菌所产生的溶菌酶能特异性溶解金黄色葡萄球菌与其它食 品污染菌链霉菌产生的几丁质酶对真菌的抑制具有一定的广谱性，其抑制机理 在于破坏真菌的细胞壁( 分解细胞壁中几丁质) ，从而导致细胞质外溢舢 2 4 3 酵母菌 自然界有一类嗜杀酵母咖( k i l l e ry e a s t ) ，在其生长繁殖过程中能向体外分 泌一种毒蛋白( 也称嗜杀毒素) ，杀死同族及亲缘酵母酵母属( 裂殖酵母属、 假丝酵母属) 中的某些菌株咖，通过富集培养，能够产生一种蛋白质，对某些细 菌具有显著抑制作用 2 4 4 霉菌 红曲霉广泛用于传统酿造行业中能产生莱些抑菌物质。主要作用于细菌，对 霉菌、酵母作用很弱嘲洲米曲霉发酵所产生的曲酸对某些细菌和真菌具有抑 制作用曲酸是一种有机酸，有人认为曲酸可不限量添加，也有人认为曲酸是一 种危害肾脏的毒素嘲删这一问题还有待进一步的确实 2 4 5 食( 药) 用菌 人们对部分食( 药) 用菌的子实体、菌丝体或发酵液进行抑菌实验，结果表 明；这些食( 药) 用菌的代谢产物对某些食品腐败菌具有抑制作用川洲，但对抑 菌成分未进行深人研究食( 药) 用菌用于食品防腐前景诱人，因其含有多糖等 生理活性物质，更能增加食品的营养价值 但是，目前的天然食品防腐剂一般存在效价低、用量大、抗代谢性能差、抗 菌时效短等不足之处，常需对其结构进行修饰改造而新的食品防腐剂的导找也 常以一个先导化台物( 一般是天然物质或已知有抗菌作用的化合物) 开始，改造 0 山东大学硕士学位论文 其结构，从中寻找具有优良抗菌性能且又符合食品安全卫生要求的新化合物嗍 往往通过几十种甚至数千个化合物的筛选，才找出一个合乎食品要求的新型添加 剂花费的人力与物力是巨大的因此，研究开发防腐效果良好，而且又安全绿 色的新型食品防腐剂是一个亟待解决的问题 3 食用菌的营养成分及其作用 食用真菌是指可供人们食用的大型真菌目前世界各地可供食用的真菌种类 有2 0 0 0 多种，常见的有6 0 0 余种食用真菌具有高蛋白、低脂肪、营养价值高 等诸多特点食用菌在人民日常生活及经济生活中均具有重要地位，食用菌产业 已成为农业中继种植业和养殖业之后又一支柱产业 3 1 食用菌的营养成分 食用菌含有氨基酸、蛋白质、糖类、脂类、维生素、矿质元素、核苷酸等多 种营养成分具有高蛋白、低糖、低脂肪、多种氨基酸并存的特点 3 1 1 蛋白质、氨基酸 食用菌粗蛋白质含量为其千重的1 3 4 6 之间，明显高于蔬菜和粮食作 物，可与豆类作物媲美，营养价值很高蛋白质中所含氨基酸种类也比较齐全， 含1 7 1 8 种氨基酸，其中包括人体的8 种营养必需氨基酸1 8 种氨基酸的总量 在1 0 7 1 2 4 8 1 之间，8 种人体营养必需氨基酸在总氨基酸中的比例为3 0 5 0 0 , 4 之间m 1 ，是极好的保健食品 3 1 2 矿质元素和维生素 食用菌含有丰富的矿质元素和维生素食用菌中除了含有人体必需的大量 元素k 、c a 、m g 、s 、p 外，还含有人体必需的微量元素z n 、c u 、f e ，m n 、b a 、 s r 朋、c r 、n i ，n a 、s e 、c , e 等，元素的总量在2 3 7 一- 4 5 之间，是矿质元 素十分丰富的食品咖食用菌的保健、延年益寿、对各种疾病的防治作用与微量 元素含量有密切关系不同的食用菌中矿质元素的含量存在一定的差异矿质元 素含量也因食用菌的不同部位而异食用菌中的维生素类含有维生素b i 、b 2 、烟 酸维生素c 、d 等，此外，还含有少量维生素a 食用菌中还含有麦角甾醇， 麦角甾一5 ，7 一二烯醇、麦角甾- - 7 - - 2 2 - - 烯醇、麦角烯醇等矧麦角甾醇在 紫外线作用下会转变成维生素d 2 ，它对儿童生长及增强机体抵抗力很重要，具 9 山东大学硬士学位论文 有较高的营养价值 3 1 3 糖类、脂类 食用菌中糖类、脂类的含量较低1 0 0 9 食用菌中仅含碳水化合物3 8 9 ，脂 肪少于2 o g ，且脂肪酸为不饱和脂肪酸，能降低血脂，多食也不会引起发胖或诱 发心血管疾病嘲 3 2 食用菌的药理作用 3 2 1 抗肿瘤作用 1 9 6 9 年，日本田池等的研究发现多种食用菌的热水抽提物对实验小鼠的移 植肿瘤( s - - 1 8 0 ) 具有抑制作用1 9 7 0 年日本人g o r o c h i h a r a 等首先从香菇子实 体中分离提取到6 种香菇多糖( l e n f n a n 简称d 盯) 并证明其中二种有明显抗 肿瘤作用咖自此，世界各地掀起了一股从大型真菌中寻找抗肿瘤药物的热潮 7 0 年代以来，国内外研究结果表明多种食用菌的活性成分多糖都具有抗肿瘤作 用，如香菇多糖、灵芝多糖、猪苓多糖、银耳多搪，猴头菌多搪、贝叶多孔菌多 糖、蘑菇多糖，金针菇多糖、茯苓多糖、红菇多塘、松茸菌多糖，裂褶菌多糖、 平菇多糖等嗍。御其中香菇多糖是研究的最早和最透彻的一种，现将香菇多糖 的抗肿瘤作用研究概述如下 田泡等人( 1 9 6 9 ) 的研究结果表明：将食用菌的热水抽提物以2 0 0 m g k g 的 剂量，在鼠体腹膜内连续注射1 0 d ，可使其肿瘤的重量减少7 0 9 0 这些热水 抽提物的有效成分是高分子的多糖类千原等( 1 9 7 0 ) 从新鲜的香菇子实体中分 离提取得到l n t 、k - - 1 1 、l c - - 1 2 、k - - 1 3 ，e c - - 1 1 和e c - - 1 4 等六种多糖制 荆，经用小鼠移植肿瘤s 1 8 00 0 5 m l ( 约1 0 x1 0 6 个细胞) 2 4 h 后，对上述六种 多塘制剂进行抗肿瘤作用动物实验的结果表明：l n t 抑制肿瘤的效果非常显著， 以l s m g k g 的剂量腹膜连续注射1 0 d 。肿瘤抑制率为9 5 9 7 在1 0 只实 验小鼠中有6 7 只小鼠的肿瘤完全消退；多糖制剂l c l l 抑制肿瘤的效果次之， 以t s m g k g 的剂量腹膜连续注射1 0 d ，肿瘤抑制率为5 5 9 3 ，在l o 只实 验小鼠中有l 6 只小鼠的肿瘤完全消退；而另外四种多糖制剂均未见显著的抗 肿瘤活性洲j u n j ih a m m m 等( 1 9 7 6 ) 的研究还发现：在肿瘤s - - 1 8 0 移植之前， 给实验小鼠注射l n t 或用一次注射法代替连续1 0 d 注射，l n t 同样显示出一定 山东大学硕士学位论文 的抗肿瘤活性；l n t 对于s 1 8 0 肉瘤的生长具有明显的抑制作用1 9 8 4 年美国 专利报道用富含木糖的固体墙养基培养香菇，从菌丝体培养物中能得到一种以木 糖为成分的抗癌糖蛋白；我国欧惠春等用固体培养的香菇和云芝菌丝体醇沉物制 成香云片，从中分离出一种糖蛋白，其抗肉瘤1 8 0 的效果好于丝裂霉素c 1 0 倍伽 1 9 8 0 年以后的临床实验研究表明：l n t 具有抗肿瘤作用，尤其对慢性粒细胞白 血病、胃癌、鼻咽癌、直肠癌和乳腺癌等有抑制和防止术后微转移的效果，此作 用是通过增强机体免疫力而对癌细胞表现出问接毒性，尤其适用于病后机体康 复与其它抗肿瘤药物相比，d 盯几乎无任何副作用 菌类多塘的抗肿瘤作用机理并非直接杀伤肿瘤细胞，而是通过改善激活宿主 的防御机制而间接发挥作用，亦即是通过其对t 细胞的辅助作用及免疫调节性 效应器巨噬细胞的诱导和增强作用而发挥其抗肿瘤作用 3 2 2 降血脂作用 六十年代中期，日本学者t o k u d a 和k a n e d a 等人发现口服香菇能降低血清中 胆固醇的含量，之后研究证实其有效成分是香菇嘌岭( e r i t a d e n i n e ) 口服香菇 嘌呤能降低血清中各种脂类，包括胆固醇，其降血脂作用比降血脂常用药安妥明 要强l o 倍，且口服比注射有效它能降低血清中因进食超量酪蛋白引起的高胆 固醇，还能降低胆汁中的胆固醇而增加脱氧胆酸随后，据报道灵芝菌、黑木耳， 银耳、银耳孢子多糖、皱木耳多糖、金针菇、蘑菇、平菇嘲等也具有降血脂作用 皱木耳多糖能使血清胆固醇、l d l c 显著下降并相对提高血清l c 灵 芝菌粉显著降低淋巴液总胆固醇水平，肝中总胆固醇和甘油三酯水平灵芝菌降 胆固醇的成分是7 8 ，1 5 1 3 一二羟一2 0 一烯2 3 一酮灵芝酸r 、s 、0 、q ，7 b ，1 5 a 一二羟一2 3 一酮一灵芝酸x 、m f 和78 ，1 5b 一二羟- - 2 0 烯一2 3 一酮灵芝酸t 一0 ，它们对胆固醇合成显示抑制活性 3 2 3 抗病毒作用 流行病学调查表明，山区菇民极少有息流感的，这是他们得益于香菇散发的 孢子中含有一种能抗流感病毒的特殊物质这种物质叫双链核糖核酸( d s r n a ) ，是1 9 6 9 年日本东北大学的角田和石田从香菇中提取出来的这种物质 能促进干扰素的分泌从香菇中提出的这种核酸注入鼠体内能进一步阻止鼠体 内流感病毒( a s w 1 5 ) 的增殖而从香菇菌丝体中提取的核酸同从孢子中提取 l l 山东大学硕士学位论文 的核酸一样有效捷克学者v o t r u b ai 等人研究发现香菇嘌吟也具有较强的抗病 毒功能“ 研究表明多种食用菌的菌类多糖及其衍生物对病毒感染，包括h i v 的感染 均有治疗作用如l n t 对带状疱疹病毒、a b e l s o n 病毒、a 2 ( h 2 n 2 ) 病毒、腺 病毒1 2 型及流感病毒等均有抑制作用近年还发现，l n t 与叠氮胸苷合用能较 好抑制h i v 抗原表达硫酸酯化后还能抑制由h i v 引起的合体细胞生成惋床 实验表明。l n t 还是治疗各种肝炎特别是慢性迁延性肝炎的良好药物，1 9 8 5 年 陆永智还从动力学角度进行了验证嗍 此外，现代医学研究证明，蘑菇中所含核糖核酸，能诱导机体产生干扰素 可抑制病毒增生，提高人体免疫力和抗病力嘲 3 2 4 免疫调节作用 多种食用菌的菌类多糖具有免疫调节作用如1 2 q t 、密环菌多糖、猴头 菌多糖、银耳多糖、黑木耳多糖、块菌多塘，裂褶菌多糖，冬虫夏草多糖、灵芝 菌多糖、贝叶多孔菌多糖，口蘑多糖等均有免疫调节作用菌类多塘通过对淋巴 细胞、巨噬细胞，网状内皮系统等的作用而调节机体的免疫功能菌类多耱是一 种非特异性免疫促进剂，能增强网状内皮系统的吞噬功能，提高，调整机体免疫 功能 食用菌的免疫调节作用还与食用菌中锗、硒含量高有关正常免疫功能随年 龄的增长而下降，有机锗可以调节免疫系统功能，增进正常免疫能力硒具有保 护胸腺，维持淋巴细胞活性和促进抗体形成的作用，可提高人体免疫机能 3 2 5 保肝和解毒作用 研究显示灵芝菌有保护肝脏并增强捧毒作用。降低由c c h 引起的血清转氨 酶水平，刺激切除了肝的老鼠部分肝的再生，以及增强对i n d o m e t h a c i n 和洋地黄 素毒性的抵抗力刚它降低甘油三酯的积累从灵芝菌子实体中分离出的 7 b 。1 5 口一二羟一酮灵芝酸r 和s 对由半乳糖胺引起的鼠肝细胞的细胞毒性有强 烈的抗毒作用香菇嘌岭对大鼠因注射三氯化铈引起的肝毒和死亡有预防作用 综上所述，食用菌具有广泛的药理作用是一种很有发展前景的药用资源 3 3 食用真菌产抗菌物质概述 山东大学硕士学位论文 食、药用菌中含有一些生理活性物质具有增强人体免疫力、调节人体机能、 抵抗肿瘤的功能，人们对食、药用真菌保健食品的开发研究活跃，但对其抗菌防 腐使用研究甚少 食( 药) 用真菌中有许多种具有抑菌防腐功能，其作为食品防腐剂由来已久 在英国，人们就在饭菜中添加竹荪以起到延长存放时间的作用，在我国云南，人 们也卓就发现竹荪做的菜放置几天而不馒的现象嗍食药用真菌之所以防腐，主 要是因其可以产生抑菌活性物质1 9 4 0 1 9 5 0 年间，人们在许多担子菌和子囊 菌的子实体或其培养物中发现了抗菌活性物质英国的w a l k l n s 和美国的r o b b l m 等人对高等真菌的抗菌活性进行了广泛的研究接着，a t l d s o n 、b o s e ，m a l i l i e n 有更多的发现f 妣呵( 1 9 4 9 ) 、b r i a n ( 1 9 5 1 ) 、s h i n i m l ( 1 9 6 5 ) 、& o a 曲c m ( 1 9 6 6 ) 进行了比较全面的评述，田岛俊雄将已发表材料进行整理，发现担子菌产生的抗 菌素有6 0 多种嗍据刘波的统计，至少有2 7 属，2 2 2 种菇类可以产生抗菌活性 物质m 常继东等在筛选天然食品防腐剂产生菌时，发现3 l 属s 2 种1 0 5 株蕈菌 具有抗菌活性担子菌产生的抗菌活性物质多属于聚乙炔化合物、菇类化合物、 类固醇化合物、芳香族化合物、与核酸有关的化合物如竹荪菌线对革兰氏阳性 细菌( 乳酸菌，枯草杆菌) ，革兰氏阴性菌( 醋酸菌、谷氮酸菌) 等，甚至对酵 母菌、霉菌都有明显的拮抗作用灵芝对大多数细菌和霉菌有一定抑菌作用从 侧耳属中分离到的侧耳素，具有广谱性，对革兰氏阳性阴性菌、分技杆菌、噬菌 体等均有较高的抗菌活性：密环菌中的密环菌甲素和密环菌乙素，水曲素以及马 勃素等都具有抗菌、抗病毒作用如：由鲑贝芝( o r 细，埘c o m o r s ) 培养液和菌 体分离的鲑贝芝素( c o f i o l m ) 能抑制革兰氏阳性菌的生长；由长根菇的培养液 提取的长根菇酮( o l j d e 鹏) ，隐杯伞的隐杯伞素m 和s 有抑制霉菌的能力；灵 芝对大多数细菌和霉菌有一定抑菌作用；头状马勃( c o l u a t i a 们硼呖册捃) 培养 物中分离的马勃菌酸对革兰氏阳性菌、阴性菌，酵母和霉菌均有抑制效果；竹荪 菌丝对革兰氏阳性细菌( 乳酸菌、枯草杆菌) 。革兰氏阴性菌( 醋酸菌、谷氨酸 菌等) ，甚至对酵母菌、霉菌都有明显的拮抗作用；香菇的香菇素( 1 a u f i c i n ) 有 抗真菌的作用。毛头鬼伞( c o 啊妇口o o m 旧m a ) 、百挟菌( 0 l 破舯岱耙妇嬲豇缸) 中也有抗真菌的抗生素此外，榆干侧耳( 的口f 匈伊gu l m a r i u s ) 水粉杯伞的穿 孔簟炔素( 如衄时髓) ，截短侧耳( 只棚矧函) 产生的截短侧耳素、香菇产的香 山东大学顸士学位论文 菇多糖( l e n f n a n ) 、松乳菇( l a c i t a r i u sd e l i c i o u s u s ) 产生的乳菇紫素均可起抗菌 作用短裙竹荪( d i c i o , o p h o r ad u p l i c a t a ) 、拟黄孢丛枝菌( r a m a r i aa p i c u l a t a ) ( 亦称尖枝瑚菌) 的去氢醋酸( d e h y d m - a c e t i ca c i d ) 也能起到防腐抑菌作用删 从作用看，大多数可抑制g 十菌和霉菌，对g 一菌有效者较少，其抗菌活性 亦不显著，故至今很少投产以制药这些发现启示我们开拓食( 药) 用菌的应用 范围，深入研究食、药用菌中的抑菌有效成分及其作用机制，进一步大力开发利 用该天然食品防腐剂资源，其前景诱人 4 杨树菇及其发酵产物作为食品防腐剂的可行性 毛1 杨树菇概述 杨树菇c d g r o c y b ea e g e r i t a ) 又名柱状田头菇，柱状环绣伞，日本及我国台 湾省称柳松茸，属于担子菌纲，伞菌目，粪伞科，田头菇属，是从春季至秋季生 长的一种木生食用真菌杨树菇味道鲜美，盖肥柄脆，气味香浓是一种食用价 值很高的伞菌同时，杨树菇也是一种药用真菌，在野生资源产地，村民有用杨 树菇干子实体治疗胃冷、肾炎水肿的习惯，疗效甚佳；入药可利尿、渗湿、健脾， 止泻，亦具有抗衰老、降低胆固醇、防癌和抗癌的特殊功效，对小白鼠肉瘤1 8 0 和艾氏腹水瘤的抑制率分别为9 0 , , r a e8 0 c u 。洲 4 2 杨树菇的生物化学 4 2 1 糖类化合物 4 2 1 1 多塘和蛋白多塘 多糖类化合物具有广泛的生物活性。杨树菇也可产生活性多糖大量的研究 结果表明，杨树菇含有丰富的多糖，其子实体多塘含量为4 7 3 8 1 0 0 8 干重，深层 发酵菌丝体胞内多糖含量3 0 9 1 0 0 9 干重发酵滤液中也含有2 2 9 a 胞外多糖。 有人报道从杨树菇子实体中提取纯化出一种称为。c y l i n d a ”的糖蛋白删v o h o 洲 从杨树菇子实体中提取出2 种多糖，一种为高分子质量的a g h n l ，【a 】d + 2 4 。 其基本结构为以b ( 1 6 )