微量元素锗在灵芝体内的富集特性及其分布规律的研究

微量元素锗在灵芝体内的富集特性及其分布规律的研究

王红庚[1]2001年在《微量元素锗在灵芝体内的富集特性及其分布规律的研究》文中进行了进一步梳理灵芝(Ganoderma lucidum)是我国医药学宝库中的一种珍贵的药食两用菌。一般认为,除灵芝多糖、氨基酸、灵芝酸、甾醇等以外,灵芝的药效与其相对丰富的有机锗有关。本研究建立了一种简便快捷、准确可靠的测定微量锗的方法;并探索了锗在灵芝中的富集规律。 本文利用石墨炉原子吸收法对灵芝样品中微量锗的测定进行了研究。结果表明:HNO_3-H_2O_2是比较理想的消化液;消化温度应控制在120℃左右;样品消化前需在消化液中浸泡12小时;总消化时间不少于26小时;加H_2O_2使消化完全,又能除去残余的HNO_3。消化方法的回收率为95.7%~98.7%。采用Pd(NO_3)_2和Sr(NO_3)_2混合基体改进剂,避免了锗的挥发损失,提高灰化温度到1400℃,消除了基体的干扰。仪器方法回收率为95.1%~100.3%,检出限为0.154μg/L,相对标准偏差为3.8%。 本文还探讨了锗对灵芝生长的影响及灵芝对锗富集的规律,通过在灵芝培养基中加入不同浓度梯度的无机锗,并对灵芝生长的不同时期及子实体的不同部位的锗含量进行了分析,发现从培养基—菌丝—原基—子实体(菌柄—菌盖—菌褶)—孢子粉,对锗的吸收是递传的。灵芝生长的各个时期及子实体的各个部位,在不同锗浓度梯度的培养基中生长,对锗的富集均符合Logistic方程,富锗量的增加有慢—快—慢的过程。菌丝体在培养基锗浓度高于100mg/L左右时发生严重抑菌作用,并随浓度的增加而加重;子实体在培养基锗浓度高于200mg/Kg时发生严重抑菌作用。培养富锗灵芝时培养基中锗含量菌丝体以100mg/L、子实体以100mg/Kg~200mg/Kg湿重为宜。灵芝不同时期富锗量顺序为:菌丝体>孢子粉>子实体>原基。灵芝不同部位富锗量顺序为:菌柄>菌褶>菌盖。灵芝发育的不同时期原基锗含量最低;子实体的不同部位菌盖中含锗量最低。这与灵芝生长发育的特性有关。原基形成时期正处于细胞分裂旺盛期;菌褶从菌盖上分化而来,此过程亦是细胞分裂旺盛期,原基及菌盖内保持较低的锗含量对原基的分化和菌褶的形成有重要意义。

王菊凤[2]2015年在《蛹虫草多糖锗的生物转化合成及其生物学活性研究》文中研究指明蛹虫草[Cordycepsp mliitaris(L.ex Fr.)Link]又名北虫草、北冬虫夏草、蛹草等,是我国着名的传统珍贵中药材之一。现代研究表明,蛹虫草具有与冬虫夏草(C.sinensis)极其相似的药理作用,可以作为冬虫夏草的代用品。蛹虫草中含有多种生理活性物质,其中蛹虫草多糖的含量最高,也是其主要活性成分之一。蛹虫草多糖有着多种生物活性功能,具有广泛的药理作用,是值得挖掘的一大生物资源宝库。同时蛹虫草多糖也是一种国际公认的免疫调节剂,在临床医学与预防保健中发挥着重要的作用。蛹虫草多糖锗(cordyceps polysaccharide germanium,CPG)是蛹虫草多糖和无机锗两者的结合体,为大分子有机锗。本实验以蛹虫草子实体和菌丝体为生物载体,运用生物工程技术,利用蛹虫草对锗具有的高度特异性富集功能,将无机锗(Ge02)按照一定浓度比例添加在固体和液体培养基中,蛹虫草在生长发育过程中,其菌丝体不断吸收培养基中的锗元素,被吸收的锗元素与蛹虫草体内的虫草多糖相结合,从而生成蛹虫草多糖锗。为了研究蛹虫草多糖锗的生物转化合成及其生物学活性,本项研究以蛹虫草为材料,运用固体培养和液体培养技术,系统地研究了蛹虫草多糖锗的生物转化合成、分离纯化、分子量及其单糖组成、安全性和抗衰老作用;同时探讨了蓝光对蛹虫草多糖锗和主要活性成分的促进作用;此外还研究了锗及其与硒协同对蛹虫草主要活性成分的影响。主要研究结果和结论如下:1、锗浓度对蛹虫草多糖锗的生物转化合成影响研究实验表明:锗浓度能显着影响蛹虫草子实体多糖化锗和菌丝体多糖化锗的生物转化(P<0.05)。在固体培养条件下,当锗浓度为200mg/L时,蛹虫草子实体的生物量最大,为5.95(g/瓶);锗浓度为300mg/L时,子实体多糖化锗的生物转化量最多,达到216.76(μg/g);锗浓度为250mg/L时,子实体有机锗转化率最高,为72.8%。在液体培养条件下,当锗浓度为250mg/L时,蛹虫草菌丝体的生物量最大为15.33(g/L);锗浓度为150mg/L时,菌丝体多糖化锗的生物转化量最多,达到107.29(μg/g);锗浓度为200mg/L时,菌丝体有机锗转化率最高,为85.1%。另外,在锗浓度为250mg/L时,子实体有机锗最高含量为489.86μg/g;在锗浓度为300mg/L时,子实体多糖化锗占子实体总有机锗比例最大为51.9%。在锗浓度为250mg/L时,菌丝体有机锗最高含量为584.76μg/g;在锗浓度为150mg/L时,菌丝体多糖化锗占菌丝体总有机锗比例最大为34.2%。总的来说,本研究显示锗浓度在150mg/L-300mg/L时,比较适合蛹虫草多糖化锗的生物转化。蛹虫草子实体对锗的富集及转化能力比菌丝体强。2、蛹虫草多糖锗的分离纯化、分子量以及单糖组成研究实验结果显示乙醇浓度、提取时间和子实体状态对从蛹虫草子实体中提取多糖锗有显着影响(P<0.05)。粉末子实体、2h提取时间、70%的乙醇浓度有利于蛹虫草多糖锗的提取。在用活性炭进行脱色时,2%的活性炭脱色处理效果最好。另外,子实体多糖锗与菌丝体多糖锗都是由阿拉伯糖、木糖、半乳糖和葡萄糖四种单糖组成的;子实体多糖锗中这四种单糖的质量比为:1:2.7:91.5:7.1;菌丝体多糖锗中这四种单糖的质量比为1:1.1:39.7:3.5。子实体多糖锗的数均分子量(Mn)为 9.3733×10~4g/mol;重均分子量(Mw)为 4.9465×10~5g/mol;Z 均分子量(Mz)为 1.4283×10~6g/mol。3、蓝光诱导下蛹虫草锗及主要活性成分的动力学研究经过一个周期的蓝光诱导试验,结果显示试验组比对照组蛹虫草子实体的生物量提高了 26.5%。固体培养条件下,接种后36d时,有一半以上的有机锗是多糖锗。无论是蛹虫草子实体有机锗,还是菌丝体有机锗,其中50%以上均为多糖锗。蓝光诱导能提高蛹虫草多糖的含量,在子实体培养36d后,蓝光照射多糖含量达到5.91%,是白光对照刚开始检测时的3.078倍;在培养52d后,蓝光照射多糖含量达到6.42%,是白光对照刚开始检测时的3.344倍。在菌丝体培养5d后,蓝光照射多糖含量达到5.92%,是黑暗对照刚开始检测时的2.508倍;在培养8d后,蓝光照射多糖含量达到6.88%,是黑暗对照刚开始检测时的2.915倍。说明蓝光照射诱导对蛹虫草多糖具有显着的促进作用(P<0.05)。蓝光照射子实体样品组的虫草素含量普遍比白光对照组的虫草素含量要高,在52d时前者子实体虫草素含量是后者的1.44倍。菌丝体蓝光照射组的虫草素含量是黑暗对照组的1.297倍。经过蓝光照射诱导后,蛹虫草子实体多糖是一种含有鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、半乳糖和葡萄糖五种单糖的杂多糖,其中鼠李糖是新增的单糖,说明蓝光诱导对蛹虫草子实体多糖中单糖的组成种类和数量有显着的影响。菌丝体多糖的组成则没有变化。4、锗对蛹虫草子实体和菌丝体主要活性成分的影响不同浓度的锗对蛹虫草子实体和菌丝体中主要活性成分虫草素、腺苷和虫草多糖的含量都有不同程度的影响(P<0.05)。低浓度的锗可以促进这些活性成分的积累,而高浓度的锗对它们都有一定程度的抑制作用。对蛹虫草子实体来说,当培养基中锗浓度为250-300mg/L时,有利于虫草素、腺苷和虫草多糖这些活性成分的形成。对蛹虫草菌丝体来说,锗浓度为200mg/L时,可以促进这些活性物质的含量。由此可知,固体条件下培养蛹虫草子实体,其培养基中锗浓度要比液体条件下培养蛹虫草菌丝体的锗浓度高一点。从硒锗组合实验结果分析得知,适量的不同浓度硒锗组合处理对蛹虫草子实体中虫草素、腺苷和虫草多糖的产生都有不同程度的促进作用(P<0.05),特别是对虫草素的影响最大,最高达到了对照组的2.89倍。这一结果超过了硒或锗单独对虫草素的影响之和,表现出显着的协同正效应。提示我们在以虫草素为目标物的蛹虫草子实体栽培中,可以适当添加硒锗以提高虫草素的产量。对腺苷和虫草多糖而言,也表现出类似的情况(P<0.05)。因此,可以在培养基中同时加入硒锗来提高这些生理活性物质的产量。5、蛹虫草多糖锗的毒理安全性实验研究小鼠和大鼠的急性毒性试验表明蛹虫草多糖锗属无毒级;大鼠的长期毒性试验也表明蛹虫草多糖锗是一种无毒的有机锗(P>0.05)。Ames试验、小鼠骨髓细胞微核试验及小鼠精子畸变试验表明:蛹虫草多糖锗属于无毒物,致突变试验均为阴性(P>0.05),蛹虫草多糖锗无致突变作用。因此,蛹虫草多糖锗可以作为药品和保健食品的原料,在实验推荐的剂量下使用是安全的。6、蛹虫草多糖锗的抗衰老作用研究蛹虫草多糖锗对大鼠肝脏和脑中单胺氧化酶MAO活性影响的实验结果表明:蛹虫草多糖锗能显着影响雄鼠肝脏MAO活性和雌鼠脑MAO的活性(P<0.05)。雄鼠肝脏MAO活性随着蛹虫草多糖锗摄入剂量的增加而增加,二者呈正相关。连续饲喂26周,与对照组相比较,高剂量组雄鼠肝MAO活性则提高了 2.56倍,低剂量组雌鼠脑MAO活性降低36.9%。说明蛹虫草多糖锗具有抗衰老的作用。蛹虫草多糖锗对果蝇寿命影响实验表明:1.0%蛹虫草多糖锗可以有效的提高雌雄果蝇的平均寿命、最高寿命和半数死亡时间(P<0.05、P<0.01)。其中雄性果蝇平均寿命比对照组延长25.7%,最高寿命延长11.5%,半数死亡时间延长22.93%;雌性果蝇平均寿命比对照组延长44.12%,最高寿命高于对照组40.81%,半数死亡时间比对照组延长46.19%。蛹虫草多糖锗对雌性果蝇寿命的影响大于对雄性果蝇寿命的影响。本研究的创新点在于:(1)从蛹虫草的固体培养和液体培养两方面,首次系统地研究了蛹虫草多糖锗的生物转化合成。发现了蛹虫草子实体富锗能力比菌丝体强,从而为富锗蛹虫草的进一步研究打下了良好的基础。(2)首次研究了蛹虫草多糖锗的分子量及单糖组成。确定了蛹虫草多糖锗属于天然高聚物,是一种大分子有机锗。并明确了它的单糖组成。(3)首次研究了蓝光诱导下蛹虫草锗及主要活性成分的动力学过程。为蛹虫草主要活性成分含量的提高提供了一条可行途径。(4)首次系统地研究了蛹虫草多糖锗的毒性,确定了蛹虫草多糖锗为无毒物,蛹虫草多糖锗作为药品和保健食品,在实验推荐的剂量下使用是安全的。这一结果对于以后开发多糖锗抗肿瘤新药起着重要的作用。(5)首次研究了蛹虫草多糖锗对大鼠肝脏和脑中单胺氧化酶活性的影响。肯定了蛹虫草多糖锗具有抗衰老作用。本论文对蛹虫草多糖锗的研究结果不仅开拓了蛹虫草多糖研究的新领域,为富锗蛹虫草的进一步开发利用奠定了良好的基础,而且还为开发研究对人体有益,且安全、高效,又具有生理活性的功能性食品和医用药源提供了理论支持。因此具有重要的社会经济意义和很大的应用价值。

梁淑轩[3]2003年在《环境和生物体金属元素的痕量分析及形态分析研究》文中指出痕量分析和化学形态分析是国际上现代分析化学的前沿课题,对于生态环境的研究与保护具有重要的学术意义和实用价值。痕量分析研究为锡筛选出最佳基体改进剂,硝酸锶可使锡的允许灰化温度明显提高,灵敏度和检出限分别改善45倍和51倍,显着优于文献报道值。结合扫描电镜、X-射线光电子能谱和二元合金相图研究揭示出基体改进机理和原子化机理。将基体改进及与悬浮进样有机结合为粉煤灰和环境水体痕量锡的直接测定建立了灵敏可靠的新方法。为HG-AAS常规信号和导数信号分别建立了数学模型和动力学方程,提出了直接测定环境样品中锡的导数—HGAAS分析新方法,其灵敏度较常规法提高43倍。分子吸收光谱研究也为化工废水痕量锡的分析优选出高灵敏度显色反应体系。药用植物元素的痕量分析研究首次为3种药用植物中Se,Ge,Zn,Fe,Cu,Mn等6种有益元素和6种中草药中的锰及灵芝和香菇中的Ge建立了系列高灵敏度GFAAS新方法,并探讨了元素含量与药用价值的关系。研制出超短柱GC-AAS联机技术并首次成功地用于汞和混苯类化合物的分离分析。发现了无机形态汞进入人体后可发生烷基化而产生了Me_2Hg和MeHgCl,同一人体同一形态烷基汞在血细胞、血浆和尿液中的浓度依次降低。提出了摄汞小白鼠体内以肾脏蓄积为主的无机汞的分布规律。建立了CGC—AAS联用体系并应用于锡的化学形态分析。探讨了以叁苯基氯化锡为代表的有机污染物对斜生栅藻生长的影响,斜生栅藻对叁苯基锡有一定的降解作用,但叁苯基锡浓度超过4μg·L~(-1),表现出其抑制作用。

牛君仿[4]2002年在《富锗灵芝中有机锗化合物的分离纯化及结构鉴定》文中提出微量元素锗在灵芝体内的富集特性及其分布规律的研究

夏永香[5]2012年在《硒和锗对大蒜生理特性和品质的影响》文中研究表明硒和锗是人体维持机体健康必需的微量元素。硒的主要功能是催化过氧化物的分解、阻断脂质过氧化链式反应、清除某些有机氢化物以及保护生物膜结构和功能的完整性。锗具有抗癌、抗衰老、清除自由基、免疫调节、血液“清道夫”、抗氧化和抑菌等多种生物学活性。蔬菜中硒和锗的含量普遍较低,通过蔬菜施硒和锗可以将有毒的无机硒和无机锗经蔬菜吸收后转变为无毒的有机硒和有机锗。大蒜是一种重要的蔬菜,具有药用和保健价值。因此,开展硒和锗对大蒜生理特性和品质影响的研究具有重要意义。本试验以大蒜为试材,分别以亚硒酸钠和二氧化锗作为硒源和锗源,通过叶面喷施不同浓度、不同次数的硒源和锗源,研究硒和锗对大蒜生理特性和品质的影响。试验结果表明:1.硒对大蒜生理特性及品质的影响适量施硒可以促进大蒜植株生长发育。大蒜生长指标的综合分析可知,与对照相比,叶面喷施2次10mg·L~(-1)的亚硒酸钠,可显着提高大蒜株高、假茎粗、叶鞘长、叶宽和叶面积,显着提高大蒜根系活力,单薹鲜质量和单头鲜质量分别提高68.25%和29.00%。适量施硒可以改善大蒜叶片的光合性能。与对照相比,叶面喷施2次10mg·L~(-1)的亚硒酸钠可显着提高大蒜叶片中光合色素含量,提高净光合速率、蒸腾速率、气孔导度,但显着降低胞间CO_2浓度。适量施硒可以提高大蒜叶片中抗氧化酶活性,延缓叶片衰老。叶面喷施2次10mg·L~(-1)的亚硒酸钠,可显着提高大蒜叶片SOD和CAT酶活性,较对照提高2.14和2.31倍,但显着降低POD酶活性。适量施硒可以显着提高大蒜硒含量。蒜薹和鳞茎硒含量随硒肥喷施浓度和次数的增加而显着提高。叶面喷施3次15mg·L~(-1)的亚硒酸钠,蒜薹和鳞茎硒含量最高,可达19.81mg·kg~(-1)和23.96mg·kg~(-1),为对照的3.85和4.41倍。适量施硒可显着改善蒜薹和鳞茎的营养品质。与对照相比,叶面喷施2次10mg·L~(-1)的亚硒酸钠,蒜薹和鳞茎可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C含量分别提高73.05%、104.66%、18.95%和82.01%、51.27%、69.82%;并可有效提高鳞茎中游离氨基酸含量(38.91%),降低蒜薹中游离氨基酸含量(36.95%);同时可降低蒜薹和鳞茎中大蒜素含量,但差异不显着。2.锗对大蒜生长发育特性及品质的影响适量施锗可以促进大蒜植株生长发育。大蒜生长指标的综合分析可知,与对照相比,叶面喷施3次8mg·L~(-1)二氧化锗,可显着提高大蒜的株高、假茎粗、叶鞘长、叶宽和叶面积,显着提高大蒜根系活力,增加平均单薹和单头鲜质量。适量施锗可以改善大蒜叶片的光合性能。与对照相比,叶面喷施3次8mg·L~(-1)二氧化锗,可显着提高大蒜叶片中光合色素含量,提高净光合速率、蒸腾速率、气孔导度,但显着降低胞间CO_2浓度。适量施锗可以提高大蒜叶片中抗氧化酶活性,延缓叶片衰老。当叶面喷施3次8mg·L~(-1)的二氧化锗时,可显着提高SOD和CAT酶活性,较对照提高2.06和1.55倍,但显着降低POD酶活性。适量施锗可显着提高大蒜锗含量。蒜薹和鳞茎锗含量随锗肥喷施浓度和次数的增加而显着提高,叶面喷施3次12mg·L~(-1)的二氧化锗,蒜薹和鳞茎锗含量最高,可达84.23mg·kg~(-1)和178.06mg·kg~(-1),为对照的2.27和2.29倍。适量施锗可显着改善蒜薹和鳞茎营养品质。与对照相比,叶面喷施3次8mg·L~(-1)的二氧化锗溶液,蒜薹和鳞茎可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C、大蒜素、游离氨基酸含量最高,分别提高49.59%、22.74%、13.90%、15.33%、13.19%和23.28%、9.63%、39.09%、33.56%、31.35%。

王朵, 吴国良[6]2009年在《有机锗对植物的影响及其作用机理》文中认为锗是具有高度生物活性的微量元素,广泛分布在植物体内。综述了有机锗对植物的影响及其作用机理,结果表明,有机锗可以抑制植物体内产生的自由基,提高保护性酶的含量及活性,促进或抑制植物生长,影响植物对其他元素的吸收等。该研究为锗植物化应用的深入研究提供依据。

马晶军[7]2003年在《有机锡与天然氨基酸相互作用的研究》文中认为氨基酸是蛋白质的基本单位,在生物的生命活动中起着十分重要的作用。随着20世纪60年代末,顺铂药物抗癌作用的发展和临床应用,更进一步促进了金属抗癌药物的研究。 近年来,关于有机锡和有机锗化合物具有类似于顺铂的抗癌作用的研究和报道越来越多,尤其是有机锗,更是被誉为抗癌新秀,21世纪的救世锗。但是,到目前为止,对于有机锡和有机锗的抗癌、抗病的机理还不十分清楚。 本试验通过红外光谱等方法探讨了有机锡(二氯二甲基锡、一氯叁甲基锡)与天然氨基酸(甘氨酸、丙氨酸)的相互配位的方式,进一步证明了有机锡与氨基酸发生配位结合作用的可能性。 试验结果表明: 1.甘氨酸可以与一些有较小基团的有机锡化合物发生配位结合作用 2.甘氨酸与有机锡的相互作用不受反应时间、反应温度(一定范围内)的影响。 3.甘氨酸与二氯二甲基锡发生配位结合时,氨基酸分子中的N和羧基中-OH中的O均参加配位结合,形成一个五元环的结构。 4.甘氨酸与一氯叁甲基锡发生配位结合时,氨基酸分子中只有羧基中-OH中的O参加配位结合。 5.丙氨酸与二氯二甲基锡是否发生配位结合尚不清楚。

参考文献:

[1]. 微量元素锗在灵芝体内的富集特性及其分布规律的研究[D]. 王红庚. 河北农业大学. 2001

[2]. 蛹虫草多糖锗的生物转化合成及其生物学活性研究[D]. 王菊凤. 中南林业科技大学. 2015

[3]. 环境和生物体金属元素的痕量分析及形态分析研究[D]. 梁淑轩. 河北大学. 2003

[4]. 富锗灵芝中有机锗化合物的分离纯化及结构鉴定[D]. 牛君仿. 河北农业大学. 2002

[5]. 硒和锗对大蒜生理特性和品质的影响[D]. 夏永香. 山东农业大学. 2012

[6]. 有机锗对植物的影响及其作用机理[J]. 王朵, 吴国良. 安徽农业科学. 2009

[7]. 有机锡与天然氨基酸相互作用的研究[D]. 马晶军. 河北农业大学. 2003

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

微量元素锗在灵芝体内的富集特性及其分布规律的研究
下载Doc文档

猜你喜欢