虎奶菇是一種珍稀的食藥用真菌,富含多種生物活性物質,其中超支化多糖是虎奶菇的主要成分之一。超支化結構的虎奶菇多糖,在食品、醫(yī)藥和生物材料等諸多領域均具有潛在的研究和應用價值,然而目前這類多糖還主要提取自虎奶菇菌核及子實體,有限的來源限制了其進一步的開發(fā)利用。因此,闡明虎奶菇超支化多糖的合成途徑,不僅有助于推動其進一步的研究,對真菌多糖的合成機制也是一個重要的理論補充。本研究結合液態(tài)發(fā)酵、基因測序及生物信息學分析手段,對虎奶菇菌絲體細胞壁超支化多糖結構及胞外超支化多糖合成的影響因素進行分析,初步解析虎奶菇超支化多糖的合成通路。主要研究結果如下:（1）虎奶菇菌絲體細胞壁多糖的分離純化及結構表征:本研究依次對虎奶菇菌絲體采用不同的方法分離純化,得到4種細胞壁組分,分別為熱水提組分（MHW）、冷堿提組分（MCA-1、MCA-2）、熱堿提組分（MHA）、堿不溶物（MAI）,堿提組分進一步純化得到單一組分MCA-1I、MCA-2I和MHA-I。對上述純化組分進行單糖組成分析,結果表明MHW、MCA-1I、MCA-2I、MHA-I均是以葡萄糖為主的雜多糖,其中主要成分MHA-I是一種具有較高分支度的... 

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細菌多糖合成途徑[29,30]

江南大學碩士學位論文41.3.2真菌多糖生物合成的研究真菌多糖的合成途徑與細菌多糖略有不同，主要包括前體核苷酸糖的合成、線性直鏈同多糖的合成（重復單元的組裝）及多糖結構的修飾（分支、延伸和聚合）等步驟。目前真菌多糖生物合成的研究主要集中在酵母、絲狀真菌等低等真菌中，以酵母細胞壁多糖的合成為例[31]，其中前體核苷酸糖的合成通路已經(jīng)基本明確，涉及的關鍵酶有UDP-葡萄糖焦磷酸化酶和dTDP-葡萄糖焦磷酸化酶等。直鏈線性同多糖的合成主要有兩種不同方式（圖1-2）：（1）由位于質膜上的相關合成酶以NDP-sugars作為底物合成后分泌到細胞壁中；（2）由高爾基體中的糖基轉移酶以NDP-sugars為底物合成，然后以完整形態(tài)轉運到質膜上直接分泌到細胞壁中，該過程最關鍵的酶為具有高度底物專一性的糖基轉移酶[32]。細胞壁多糖的分支、延伸和聚合是將細胞壁多糖的核心進行分支，并將支鏈延長，再將其他多糖連接到多糖的核心主鏈上。目前這一過程還存在較大爭議，在低等絲狀真菌及子囊菌中，這一步主要由質膜上GPIanchoredprotein（糖磷脂酰肌醇錨定蛋白）所錨定的聚糖轉移酶（Gel/GasorCrhproteins）實現(xiàn)[33]，而釀酒酵母S.cerevisiae中也曾發(fā)現(xiàn)另一類共價連接在細胞壁多糖上對合成起作用的GPI蛋白，但是該蛋白并未在其他子囊菌中發(fā)現(xiàn)[34]。圖1-2酵母細胞壁多糖的生物合成[31]Figure1-2Biosynthesisofyeastcellwallpolysaccharides食藥用菌多糖的結構遠比酵母等物種中的要復雜，主要體現(xiàn)在食用菌多糖所含糖苷鍵類型更為豐富，空間形態(tài)更為多樣，因而生物合成及調控機制也更為復雜。但是當前食用菌多糖的合成研究還主要集中于核苷酸糖前體合成相關的酶類，目前報道的主要為PGM（磷酸葡萄糖變位酶）、PGI（磷酸葡萄糖異構酶）、UGP（UDP-葡萄糖焦

墓丶??頡４送猓琙hou[39]等對灰蓋鬼傘（Coprinopsiscinerea）進行菌株改造，發(fā)現(xiàn)過表達PGM、UGP基因能夠提高多糖的產(chǎn)量。食藥用真菌多糖生物合成途徑復雜，目前相關的研究主要集中于靈芝多糖的合成。劉高強[40]等利用同位素示蹤技術跟蹤14C在靈芝細胞中的代謝流向，結合靈芝多糖的單糖組成，初步構建了靈芝中核苷酸糖的合成途徑，王瓊[41]首先推斷出以葡萄糖為碳源培養(yǎng)時靈芝細胞中核苷酸糖的合成途徑，進而測定以不同碳源培養(yǎng)時胞外多糖的單糖組成及相關酶的酶活，修訂了以不同碳源培養(yǎng)時靈芝細胞中核苷酸糖的合成途徑，如圖1-3。上述研究只是對核苷酸糖合成途徑進行解析和驗證，但是有關多糖的進一步組裝均沒有詳細的解釋。虎奶菇富含超支化多糖，相關研究已經(jīng)報道其超支化多糖的詳細結構且在諸多領域均具有巨大的應用潛力。因此，以虎奶菇為研究對象，探討多糖合成的影響因素，結合基因組學和差異基因表達分析闡明超支化多糖的合成途徑，不僅有助于通過代謝調控手段提高虎奶菇菌絲體超支化多糖產(chǎn)量，進而推動其開發(fā)和應用，還能豐富食用菌多糖生物合成的理論基矗圖1-3靈芝中核苷酸糖合成途徑[41]（A、B：以不同碳源培養(yǎng)時靈芝中核苷酸糖的合成）Figure1-3SynthesispathwayofnucleotidesugarinG.lucidum(A、B:synthesisofnucleotidesugarinG.lucidumbasedondifferentcarbonsources)1.4菌體形態(tài)對多糖合成的影響雖然目前有關大型真菌多糖合成途徑的研究已經(jīng)取得了一定的進展，但多糖合成途徑復雜，部分多糖的合成機制仍未明晰，有關大型真菌多糖合成的報道仍是以液態(tài)發(fā)酵調控為主。液態(tài)發(fā)酵法作為一種快速獲得代謝產(chǎn)物的方式，產(chǎn)物的合成會受到多種因素的影響，如培養(yǎng)基組成、培養(yǎng)條件、外源因子等。其中，碳源是微生物能量代謝過程中的重要能源?

【參考文獻】：
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本文編號：3309360