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食药用桦褐孔菌是一种大型珍稀担子菌门多孔菌科纤孔菌属真菌,主要生长在俄罗斯、中国东北、欧洲及北美等北纬40°-50°地区,因具有广泛的生物活性,以及尚未有副作用报道,被认为可用于医疗保健领域,具有很好的研究价值。桦褐孔菌生物活性成分十分丰富,主要有多糖、多酚和三萜等。然而,桦褐孔菌野外资源获取困难,自然条件下生长极其缓慢,极大程度上限制了桦褐孔菌的研究及开发利用。而液体深层发酵技术可以有效地解决这一难题。在桦褐孔菌液体深层发酵培养基中添加木质纤维素一方面提高此类生物质资源的利用率,另一方面增加发酵液中桦褐孔菌代谢物的合成。桦褐孔菌液体深层发酵产生的代谢物多糖、多酚因其拥有良好的降血糖、抗氧化、抗肿瘤、抗衰老等活性而被广泛的关注。本论文采用液体发酵法研究了培养基中添加麦秆和甘蔗渣对桦褐孔菌发酵产生多糖、多酚的动态影响,生物活性指导下筛选出具备抑制α-葡萄糖苷酶和抗氧化双重活性的物质,并利用UPLC-MS对该物质的成分进行了初步探究。研究结果如下:(1)动态发酵:采用液体发酵法分别在培养基中添加麦秆、甘蔗渣对桦褐孔菌产生多糖、多酚的动态影响,两者产量变化规律均是先快速增长,进入增长缓慢期,到达最大值,进入衰减期,且两者的最大值(胞外多糖产量1.35±0.39g/L、胞外多酚产量102.61±3.69 mgGAE/L)时间相同。因此,本研究将最佳发酵时间定为产物最大值时间,都为第9天。(2)酶抑制活性组分筛选:分别从胞外多糖和胞外多酚各层萃取物,进行抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性筛选,以阿卡波糖最为阳性对照。其中,多酚萃取物中水层多酚能有效抑制α-淀粉酶(IC50=40.31±1.43 mg/mL),而正丁醇层多酚能有效抑制α-葡萄糖苷酶活性(IC50=12.77±0.47mg/mL),阿卡波糖对两种酶的抑制活性 IC50分别为 6.82±0.03 mg/mL,2.13±0.02 mg/mL。D101 大孔树脂吸附色谱将水层和正丁醇层分别梯度洗脱,各分为5段。分别对两者分段物的抑酶活性进行分析,结果表明水层在分段后对α-淀粉酶抑制活性无显著提高;而正丁醇层分段后对α-葡萄糖苷酶抑制效果增强显著,最佳为正丁醇层第4段(IC50=5.39±0.10mg/mL),较未分段正丁醇层IC50值降低了 57.8%,表明了酶抑制活性依赖于特定的化合物成分,桦褐孔菌多酚正丁醇层第4段具有较高的研究价值。(3)抗氧化活性评估:在酶抑制筛选基础上进一步对多糖和α-葡萄糖苷酶抑制活性筛选出的最佳正丁醇层第4段进行抗氧化活性评估。结果表明,三种评估方法DDPP,ABTS,羟基自由基清除活性的IC50分别为多糖(2.82±0.01 mg/mL,6.40±0.50 mg/mL 和 0.82±0.04 mg/mL),多酚正丁醇层第 4 段(0.29±0.001 mg/mL,0.35±0.003 mg/mL 和 0.32±0.001 mg/mL)。两者均具有良好的抗氧化活性。(4)物质成分分析:在酶抑制活性筛选与抗氧化活性评估后,利用薄层、HPLC、UPLC-MS分析多酚正丁醇层第4段物质成分。紫外吸收光谱、分子结构和在该质谱模式下的断裂方式进行了分析结果表明,该物质由两种木脂素类化合物组成(C23H30O3 与 C23H32O2)。总之,液体深层发酵桦褐孔菌能够有效地提高其生长速率,简化活性成分提取操作。添加甘蔗渣为底物的液体深层发酵桦褐孔菌产生多酚正丁醇层第4段物质具有抑制α-葡萄糖苷酶和抗氧化双重活性,且对其构效关系进行初步探讨,为解决桦褐孔菌人工发酵提取药效成分奠定了基础。