桦褐孔菌深层发酵的研究进展—问题、对策和展望

【摘要】：桦褐孔菌是一种具有多种药理活性的药用真菌。该真菌作为一种十分有效的抗肿瘤药物在俄罗斯已有四百多年的使用历史。实践证明,桦褐孔菌对癌症、心脑血管疾病糖尿病等疗效十分显著且没有明显的毒副作用(Zheng et al.2009c)。化学研究表明,桦褐孔菌菌核中含有黑色素、多酚类化合物和羊毛甾烷型三萜,这些成分构成了该真菌抗肿瘤、抗病毒以及治疗由氧化胁迫诱导的多种疾病的物质基础。然而,桦褐孔菌分布在寒冷地区,自然状态下生长十分缓慢,一般要经过10-15年才能形成有药理活性的菌核。因此,野生桦褐孔菌不是可靠的天然药物资源(Zheng et al.2009c)。近年来国内许多学者尝试用液体培养桦褐孔菌。但这些研究最初以菌丝体或多糖为指标考察液体培养条件下有利于菌丝体或多糖积累的条件研究。第二阶段是以黑色素、总酚、羊毛甾烷型三萜为指标,重点考察影响这些代谢产物积累的培养条件,获得了桦褐孔菌代谢产物合成的部分过程特点,但仍然存在以下问题:(1)现有的评价指标单一,或总酚、或总三萜、或黑色素;(2)深层发酵采用的反应装置绝大部分是摇瓶;(3)代谢产物之间的转化规律尚不清楚;(4)对环境胁迫作出的生理生化反应有待于进一步阐明;(5)调控因子对多个种类代谢产物的影响尚不清楚;(6)发酵产物的药理学活性尚未得到系统的验证。第三阶段是以核磁共振技术结合多变量模式识别为手段,研究调控因子对桦褐孔菌次生代谢产物积累的影响。该手段的显著特点是以桦褐孔菌某一类产物代谢组的变化为指标,结合培养产物的抗氧化活性,并用代谢组学的方法分析某类代谢产物的合成规律。取得的研究成果有不同光质对桦褐孔菌酚类化合物积累及其抗氧化活性的影响(Zhenget al.2009b),真菌激发子对桦褐孔抗氧化多酚积累的影响(Zheng et al.2009a)等。运用代谢组学研究方法开展桦褐孔菌次生代谢调控并对调控产物进行药理学验证是揭示其次生代谢产物合成规律,实现其深层发酵产物替代野生资源的关键。