灵芝（Ganoderma lucidum）是名贵的食药用真菌，我国古代称其子实体为“仙草”。多糖（polysaccharides）是灵芝主要的有效化学物质之一，是一类以β-(1,3)和β-(1,4)键连接而成的同多糖或杂多糖类大分子物质。众多研究表明，灵芝多糖具有调节免疫能力、抗肿瘤、抗氧化、抗HIV、降血压等生物活性。本文从液体发酵培养基调控的角度，研究不同培养基调控体系对灵芝多糖合成的影响。首先，研究了菌体的形态变化与多糖产量之间的关系，从形态方面论述对灵芝多糖合成的影响；针对不同微生物的特点，其研究多糖途径的方法与手段也不尽相同，本课题通过分析灵芝多糖中单糖组成及比例和相关酶活性的变化，初步推断了灵芝多糖的合成途径，并从酶活水平研究不同培养基调控体系对灵芝多糖合成的影响。主要研究结果如下：1、灵芝菌体形态和多糖产量的关系丝状菌在液态发酵过程中，菌体形态的变化和代谢产物之间具有密切的关系。为了研究灵芝菌体形态与多糖产量之间的关系，本文考察了灵芝在液态发酵过程中以及在不同培养条件下菌体形态和多糖产量的变化。结果发现，灵芝菌体主要以球状形态存在，在不同培养条件下，菌体形态和多糖产量变化很明显，高浓度的葡萄糖（大于20g/L）和低浓度的蛋白胨（小于10g/L）以及高浓度的无机盐（KH2PO4和MgSO4·H2O）均能促进M型菌球（0.8≤D≤2.5）形成，同时，多糖产量均超过了2g/L，这说明，M型菌球是最利于多糖合成的形态。此外，菌球表面粗糙度和多糖产量之间没有明显规律。这表明，菌体形态的变化对灵芝生长和多糖产量具有重要作用，在以后的大规模发酵中可以通过形态控制实现灵芝多糖的高产。2、不同单糖碳源培养下灵芝多糖中单糖组分的变化不同的培养条件下，灵芝多糖中的单糖组分和比例是不同的。分别以葡萄糖、甘露糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖和鼠李糖为唯一碳源，考察在发酵过程中多糖组成及比例的变化。结果表明，在以某一单糖为唯一碳源时，该单糖在多糖中所占的比例最高，均超过了80%；在不同单糖碳源培养下，灵芝多糖组分中均出现了葡萄糖、甘露糖和半乳糖，比例在1%-10%之间；而木糖、阿拉伯糖和鼠李糖是三种比较难合成的单糖，所占比例均小于1%，在特殊情况下甚至不会合成。此外，灵芝多糖中均出现了岩藻糖，但所占比例非常低。3、不同单糖碳源培养下灵芝多糖合成中相关酶活性的变化根据本实验室前期的研究结果，并结合细菌和植物中多糖的合成，我们推断出灵芝多糖的合成途径，并对途径中核苷酸糖供体合成的相关酶（包括磷酸葡萄糖异构酶、果糖-1,6-二磷酸酶、磷酸葡萄糖变位酶、UDP-葡萄糖焦磷酸化酶、UDP-葡萄糖-4-差向异构酶、UDP-葡萄糖脱氢酶、dTDP-葡萄糖焦磷酸化酶、鼠李糖合成酶系、磷酸甘露糖异构酶、GDP-甘露糖焦磷酸化酶）活性进行跟踪测定。结果表明，推断途径在灵芝细胞内被证实部分存在，它是灵芝多糖中核苷酸糖供体合成的常规途径。此外，结合单糖组成实验结果发现，核苷酸糖供体的合成还存在其他途径，即单糖进入细胞内会通过激酶和焦磷酸化酶的催化直接生成核苷酸糖供体，其中葡萄糖、甘露糖、半乳糖和阿拉伯糖的该途径均已在细菌和植物中被证实，木糖和鼠李糖的该途径还未见报道，但实验表明，这六种单糖应该均具有该途径。