近期，江南大學(xué)生物工程學(xué)院糖化學(xué)與生物技術(shù)教育部重點實驗室陳磊副研究員在植物油促進食用菌多糖及生物量代謝機制方面取得重要進展，研究成果“Stimulating mechanism of corn oil on biomass and polysaccharide production of Pleurotus tuber-regium mycelium”正式發(fā)表于化學(xué)類TOP期刊International Journal of Biological Macromolecules （IF=6.953）（https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2021.12.149）

 

　　來自珍稀食藥用真菌虎奶菇的超支化多糖（PTR-HBPS）是一種天然的超支化β-葡聚糖，具有高度分支（0.45-0.7）的結(jié)構(gòu)特點和多種生物活性，在醫(yī)藥、化妝品、食品、生物材料等多個行業(yè)中具有潛在應(yīng)用。目前虎奶菇超支化多糖主要提取自子實體和菌核，由于對生長環(huán)境要求比較苛刻，并且生長周期長，菌核很難長出，因而這類多糖的來源受到極大限制。液態(tài)發(fā)酵可以相應(yīng)縮短其生長周期，但是菌絲體和發(fā)酵液中的多糖含量相對較少，不足以滿足應(yīng)用上的需求。因此，如何增強虎奶菇液態(tài)發(fā)酵中多糖的產(chǎn)量成為當(dāng)前亟待解決的問題。

 

　　針對該問題，該研究通過添加不同種類的植物油進行發(fā)酵，篩選出對多糖產(chǎn)量提升效果最顯著的玉米油，并對其作用效果進行評價，結(jié)果表明，添加4%的玉米油能夠使虎奶菇菌體量提高2.56倍并將多糖產(chǎn)量提高1.9倍。SEM結(jié)果顯示，添加玉米油可使虎奶菇菌絲更粗壯且沒有明顯的纏繞現(xiàn)象；而TEM及CLSM的結(jié)果顯示，菌絲體細(xì)胞壁顯著增厚，并且細(xì)胞內(nèi)積累了大量的油脂類成分（圖1）。經(jīng)差異轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)，玉米油進入胞內(nèi)不僅會被作為一種碳源被利用，也會使脂肪酸氧化水平提高，進而提高虎奶菇菌絲體的代謝水平，從而提高了多糖產(chǎn)量。同時，編碼多糖水解酶的基因表達水平降低，提高了多糖的積累量。此外，玉米油的添加也使細(xì)胞膜的通透性顯著提高，進一步促進了胞外多糖的分泌量（圖2）。本研究通過添加適量玉米油能有效提高多糖產(chǎn)量，為虎奶菇超支化多糖的進一步開發(fā)和工業(yè)化應(yīng)用提供更多可能。