桑黄(Phellinusigniarius)是一种多年生药用真菌,其子实体主要成分为多糖和黄酮类化合物,其次还含有三萜、落叶松覃酸等物质,具有抗衰老、降血糖、增强免疫力、抗脂肪过氧化、抗血管生成、抗癌等功效。桑黄对外部生长环境要求较高,因此其在自然界中很难形成子实体,此外,人们对野生桑黄的大量采集,也致使天然桑黄资源减少。虽然利用人工栽培可以获得子实体,但这只能满足人们对部分药用真菌的需求,而对桑黄人工栽培技术还不成熟,并且其成熟子实体的形成需要3～5年时间,而以液体发酵法生产菌丝体,不受季节影响、发酵周期短,具有广泛的应用前景。为获得大量桑黄菌丝体和具有活性的桑黄黄酮,本文在发酵动力学基础上,通过响应面设计法建立了液体桑黄黄酮的合成体系。论文主要包括五个部分,分别研究了桑黄黄酮的认识过程;发酵动力学解析前体物质和非生物诱导剂对桑黄黄酮产生的影响;桑黄黄酮液体发酵体系的建立;两相发酵体系对发酵液中黄酮的富集提取以及桑黄黄酮的功能探究。主要结果如下:1桑黄黄酮的化学性质研究实验通过对本实验室特有桑黄菌发酵产物的乙醇提取物进行严格的化学分析以及结合薄层层析技术的鉴定,根据相关颜色反应最终确定桑黄发酵产物的乙醇提取物为黄酮类物质。2添加前体物质和代谢刺激物对桑黄合成黄酮产量和活性的发酵动力学研究通过探究在基础培养基中添加萘乙酸(NAA)和香豆素对黄酮类化合物的产量和总抗氧化活性(TEAC,Trolox的等效抗氧化能力)的影响,发现NAA和香豆素对桑黄黄酮的合成和TEAC具有促进作用。进一步通过非结构化模型分别描述了最佳NAA和香豆素的添加对细胞生长、产物生成和底物消耗在分批发酵中的动力学变化。所有模型中的参数是通过一系列分批发酵,由最小化模型预测得出的。向培养基中添加最佳浓度的NAA和香豆素,将所获得的实验数据与预测模型数据通过Matlab软件构建拟合曲线,并进行均方误差估计,结果显示实际发酵结果与该模型的预测吻合的较好。3桑黄黄酮生物合成体系的建立在本实验室前期预实验的基础上,运用响应面法优化建立了液体桑黄黄酮的合成体系,并且得到了高产桑黄黄酮的培养基配比,桑黄黄酮产量可达到5.9 g/L,模型建立过程如下所述:首先通过单因子实验挑选出有利于桑黄黄酮产量和活性的碳源、氮源、无机盐种类和代谢产物刺激物种类以及最适添加量;接着利用PB实验对可能影响桑黄发酵及桑黄黄酮合成的8种化学因子进行筛选,确定香豆素、苯丙氨酸和吐温80为影响最显著因子;随后利用响应面设计中的中心复合实验确定出当黄酮含量和黄酮总抗氧化活性都达到最大值时各筛选因子的最佳浓度,模型中独立变量的显著性,因子间的交互作用都是通过方差分析和T或F检验法所得。运用液体发酵桑黄来获取活性黄酮类物质远远超过了从植物组织中提取黄酮的得率,此方法为规模化生产桑黄黄酮活性物质提供了理论基础。4桑黄黄酮的功能研究采用D-半乳糖腹腔注射法建立小鼠衰老模型,通过历时一个月灌胃给药桑黄黄酮,最后测定小鼠血清中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性和丙二醛(MDA)含量等生化指标,探讨桑黄黄酮抗衰老的作用。结果表明:桑黄黄酮各剂量饲喂组与模型组相比,均表现出不同程度的抗衰老现象,其中高、中剂量组体内过氧化物酶的活性得到了显著地提高。采用腹腔一次性给予小鼠体内注射100 mg/kg的链脲佐菌素建造糖尿病小鼠模型,通过检测小鼠空腹血糖值,探讨桑黄黄酮对糖尿病小鼠血糖值的影响。结果显示不同剂量的桑黄黄酮均降低了糖尿病小鼠的血糖值,高、中剂量组的小鼠血糖恢复到了正常水平,低剂量组小鼠的血糖有所降低,但未恢复到正常水平。表明桑黄黄酮具有降血糖的作用,并表现出剂量依赖性。5桑黄黄酮的初步提取和分离纯化本文以Polymer吸附桑黄发酵液中的黄酮为分离对象,采用不同浓度的甲醇对Polymer中吸附的黄酮进行初步分离,得到2部分桑黄黄酮。