猪苓Polyporus umbellatus（Pers.）Fries为多孔菌科（Polyporaceae）药用真菌,富含甾体类和多糖类功效成分。我国的长白山、燕山、太行山、秦岭和云贵高原等山区是猪苓的主要产区,这些产区猪苓化学成分差异尚不清楚。此外,也有室内培养猪苓菌丝的报道。目前关于不同产区和不同生长期猪苓指纹图谱特征愈来愈受人们关注,关于猪苓菌丝体发酵液活性成分的开发愈来愈引起人们的注意。本论文以国内秦岭等六个主产区的猪苓为主要研究材料,对收集到的54批猪苓的化学成分进行了测定,包括常规检测项目、主要活性成分和矿质元素;利用LC/MS、GC/MS、UPLC-Q-TOF-MS/MS等手段建立不同产区和生长期猪苓化学指纹图谱,运用中药色谱指纹图谱相似性评估系统软件（2004A版）、主成分分析（PCA）、偏最小二乘法判别分析（PLS-DA）以及XCMS Online分析平台等手段解析所建指纹图谱,探讨不同产区和生长期猪苓的差异性化学成分;通过响应面分析法优化盛产猪苓菌丝体胞外多糖的最佳发酵条件;利用分级醇沉法、Sephadex G-100凝胶柱层析技术、FT-IR光谱、甲基化和NMR波谱等手段,分离、鉴定猪苓菌丝体胞外多糖,并探讨了猪苓菌丝体胞外多糖的体外抗氧化、巨噬细胞吞噬能力、抑制DNA裂解和延缓细胞衰老等生物活性。为优质猪苓的选择、栽培、质量评价及活性成分开发等积累科学数据和资料。主要研究结果如下:（1）在室内对菌丝来源、初始p H、培养温度、母种培养基、原种培养料、栽培种培养料、光照等影响猪苓菌核生长的因素进行了优化,建立了猪苓菌核的高效培养体系:筛选出长势优良的猪苓菌丝,来源为陕西周至,母种最优培养基为豆饼粉培养基,初始p H为6–8,适宜培养温度为23–28℃;原种最优培养料为桦木屑培养料;栽培种最优培养料配方为:桦木段（80%）、麸皮（10%）、腐殖土（10%）,桦木段需经0.25%NH₄NO₃溶液浸泡;菌核培养温度为22℃,且在黑暗条件下培养。采用高效培养体系使猪苓生长期由3年缩短为3个月。研究结果表明,采用高效培养体系可以明显缩短猪苓生产周期,为缓解猪苓市场供需紧张的压力开辟了新途径,也为后续试验提供了样品来源。（2）参照2020年版《中国药典》,对关中平原、秦岭、长白山、燕山、太行山和云贵高原六个主产区收集得到的37批猪苓样品的基本状况进行分析,其中,29批样品麦角甾醇含量高于药典下限值（0.70 mg/g）,34批样品总灰分含量低于药典上限值（120.00 mg/g）,30批样品酸不溶性灰分含量低于药典上限值（50.00 mg/g）。对菌丝期、白苓期、黑苓期、共生期和子实体期5个生长期的17批猪苓样品进行了分析,其中,14批样品麦角甾醇含量高于药典下限值（0.70 mg/g）,17批样品总灰分含量低于药典上限值（120.00 mg/g）,17批样品酸不溶性灰分含量低于药典上限值（50.00 mg/g）。研究结果表明,所采集的猪苓样品基本状况良好,可保障后续研究使用。（3）对秦岭等六个主产区的37批猪苓的5种活性成分含量进行了测定:中性多糖含量范围为0.70–5.40 mg/g,秦岭产猪苓（略阳）含量最高,达5.40 mg/g;酸性多糖含量范围为4.44–23.12 mg/g,关中平原（室内）培养的猪苓含量最高,达23.12 mg/g;游离单糖和寡糖总含量范围为0.58–4.45 mg/g,秦岭产猪苓（周至）含量最高,为4.45mg/g;总甾体含量范围为1.54–3.25 mg/g,秦岭产猪苓（略阳）含量最高,达3.25 mg/g;水溶性蛋白含量范围为25.64–281.99 mg/g,太行山产猪苓（涞源）含量最高,达281.99mg/g。对五个生长期的17批猪苓的活性成分含量进行了分析:菌丝期猪苓游离单糖和寡糖总含量最高,为6.25 mg/g;共生期猪苓水溶性蛋白含量最高,达195.51 mg/g;子实体期猪苓中性多糖、酸性多糖和总甾体含量均最高,分别为11.03 mg/g、36.08 mg/g、6.52 mg/g。研究结果表明,秦岭产猪苓和子实体期猪苓活性成分含量相对较高,为深入研究猪苓的活性成分提供了理论基础。（4）采用原子吸收分光光度法测定了六个主产区和五个生长期猪苓样品的12种矿质元素含量,结果表明,秦岭产猪苓Cu、Zn、Cr含量最高,分别为5.39μg/g、10.23μg/g、1.04μg/g;燕山产猪苓Fe、Mn、Ni、Pb、As、Cd含量最高,分别为603.47μg/g、29.62μg/g、10.70μg/g、1.22μg/g、0.85μg/g、0.44μg/g;太行山产猪苓Ca含量最高,为24870.05μg/g。此外,共生期猪苓Cu（13.02μg/g）、Mg（2268.15μg/g）、Zn（1088.21μg/g）、Fe（602.11μg/g）、Mn（325.01μg/g）、Ca（27850.12μg/g）、Pb（0.71μg/g）等7种元素含量显著高于其他生长期（p<0.01）。相关性分析表明,酸性多糖含量与Fe、Mn、Ni含量呈显著正相关,游离单糖与寡糖总含量与Pb含量呈显著负相关,水溶性蛋白含量与Zn含量呈显著正相关,与Fe和Mn含量呈显著负相关。研究结果表明,燕山产猪苓和共生期猪苓矿质元素的含量相对较高,矿质元素与活性成分含量存在一定关系,建议通过外源施入矿质元素的栽培措施来调控猪苓活性成分的积累。（5）采用LC/MS技术对六个主产区的37批猪苓和五个生长期的17批猪苓的醇提物化学成分进行测定,并对其进行相似度分析和主成分分析。测定了样品的HPLC的色谱峰,运用中药色谱指纹图谱相似性评估系统软件（2004A版）,为六个主产区猪苓样品标定出19个共有峰,为五个生长期的猪苓样品标定出13个共有峰。相似度分析表明,六个主产区猪苓样品相似度范围为0.486–0.972,五个生长期猪苓样品相似度范围为0.201–0.922。使用SPSS分析软件,采用PCA对样品进行归类,两个主成分的累积方差贡献高于70%,样品的归类结果比较理想,六个主产区的样品可归为3类,即燕山、太行山、长白山、云贵高原的样品处于一类,秦岭的样品和关中平原培养的样品分别单独处于一类;五个生长期的猪苓样品也可归为3类,即白苓期、黑苓期和共生期样品处于一类,菌丝期样品和子实体期样品分别单独处于一类。研究结果表明,不同产区和生长期猪苓的醇提物化学成分差异明显,能够为猪苓的质量评价及预分类提供参考依据。（6）采用UPLC-Q-TOF-MS/MS技术结合XCMS Online分析平台的Pairwise分析法对秦岭、太行山、关中平原3个主产区的15批猪苓和菌丝期、黑苓期、子实体期3个生长期的15批猪苓的差异性化学成分进行了分析鉴定。利用互动云图,当显著性差异p值≤0.005,相对含量差异倍数fold change≥10时,从不同产区和生长期猪苓样品中共筛选出34个标志性分子,其中包括6个甾体类标志性分子。对甾体类标志性分子的峰面积强度进行分析表明,麦角甾醇、过氧麦角甾醇和麦角甾-7,22-二烯-3-酮是区分不同产区猪苓的标志性分子,而过氧麦角甾醇和麦角甾-7,22-二烯-3-酮是区分关中平原和其他产区猪苓的标志性分子;麦角甾-7,22-二烯-3,5,6-三醇、麦角甾酮和猪苓酮F是区分不同生长期猪苓的标志性分子。结合各成分的细胞毒活性强弱,麦角甾醇和过氧麦角甾醇在秦岭猪苓的细胞毒活性强于关中猪苓和太行山猪苓,麦角甾-7,22-二烯-3,5,6-三醇和麦角甾酮在黑苓期猪苓的细胞毒活性强于菌丝期和子实体期猪苓。研究结果表明,秦岭产猪苓和黑苓期猪苓较强的细胞毒活性有利于确保临床疗效,可能是猪苓道地性和采收期形成的重要原因之一,研究结果为从次生代谢产物多样性角度揭示猪苓道地性和采收期形成机制提供了新的参考数据。（7）采用GC/MS技术为六个主产区的37批猪苓和五个生长期的17批猪苓的挥发性成分进行了测定,建立了指纹图谱,确定了85个共有峰,主要包含烷烃类、烯类、醇类、酯类、醚类、酚类和酸类等7类挥发性成分。指纹图谱相似度分析表明六个主产区猪苓样品的相似度在0.096与0.999之间,五个生长期猪苓相似度范围为0.809–0.969,且可设定相似度阀值为0.511来甄别与猪苓挥发性成分的差异程度。主成分分析表明,2,4-二叔丁基苯酚等6种成分可能是引起猪苓样品挥发性成分地区间差异的主要成分,10-甲基异戊二烯等8种成分可能是影响不同生长期猪苓样品挥发性成分差异的主要成分。采用PLS-DA对秦岭、太行山和关中平原三个产区以及菌丝期、黑苓期、子实体期三个生长期猪苓代谢差异化合物进行研究,共筛选出34个潜在标志性分子,包括大黄酚等7种活性成分,涉及天冬氨酸代谢途径等7种代谢通路。研究结果表明,产区和生长期差异是猪苓挥发性代谢物差异的重要驱动力,而代谢通路的多样性是影响猪苓品质差异的内在因素。（8）采用响应面分析法优化出盛产猪苓菌丝胞外多糖的最佳条件,即选择9#猪苓菌丝进行发酵,发酵条件为:葡萄糖25 g/L、酵母提取物4.51 g/L、VB₁ 0.l g/L、KH₂PO₄1.5 g/L、Mg SO₄·7H₂O 1.05 g/L、初始p H=5.5、接种量13.75%、发酵温度27℃、发酵时间12 d、转速150 r/min。该发酵条件下胞外多糖产量为1.23 g/L,是优化前的1.38倍。研究结果表明,优化后的发酵条件可使猪苓菌丝胞外多糖产量大幅提高,为猪苓菌丝体胞外多糖的后续规模化生产奠定了基础。（9）采用分级醇沉法结合Sephadex G-100凝胶柱层析技术从猪苓菌丝发酵液中分离出三种新型均一胞外多糖PPS1、PPS2和PPS3。HPGPC测得其平均相对分子量分别为6.9×10⁴Da,4.6×10⁴Da,3.7×10⁴Da,PMP柱前衍生HPLC法测定其单糖组成主要是甘露糖、半乳糖和葡萄糖,摩尔比分别为43.6:2.5:1.0、17.7:3.1:1.0和4.6:2.6:1.0。经FT-IR光谱、甲基化、GC/MS和NMR波谱分析表明,三种多糖均为中性糖,均有α-型和β-型糖苷键构型,均为多分支结构多糖。PPS1的分支度为25.49%,主链由→6)-β-D-Manp-（1→糖苷键连接构成,部分糖苷键在O-2位上有分支;支链由Man、Gal、Glc以末端残基的形式构成,部分Man以→2）-α-D-Manp-（1→糖苷键连接。PPS2的分支度为34.39%,主链由→6）-β-D-Manp-（1→糖苷键构成,在部分主链残基的O-2位上有分支,支链由→2）-α-D-Manp-（1→、→2,6）-α-D-Galp-（1→、→6）-β-D-Glcp-（1→及其末端残基构成。PPS3分支度为38.87%,主链由→6）-β-D-Manp-（1→和→6）-β-D-Galp-（1→糖苷键连接构成,在部分主链残基O-2位上有分支,支链由→2）-α-D-Manp-（1→、→6）-β-D-Galp-（1→、→4）-β-D-Glcp-（1→、→6）-β-D-Glcp-(1→及其末端残基构成。用SEM观察到三种多糖具有分支结构。研究结果表明三种胞外多糖结构差异明显,为进一步研究猪苓菌丝胞外多糖的构效关系提供了理论依据。从体外抗氧化、细胞水平、分子水平探讨了猪苓菌丝体胞外多糖的生物活性。结果发现,三种胞外多糖对不同自由基的清除能力均表现为ABTS⁺自由基>DPPH自由基>超氧阴离子自由基>羟基自由基,并且具有一定的剂量依赖性;具有明显的增强小鼠RAW264.7巨噬细胞吞噬能力的活性,可上调毒性分子NO的分泌,增强巨噬细胞对中性红的吞噬能力;具有明显的抑制DNA分子体外裂解的功能,可显著降低PUC-19 DNA在UV+H₂O₂（2%）处理下的裂解率（p<0.01）;进一步利用SA-β-Gal细胞染色技术证实三种胞外多糖具有明显的延缓小鼠RAW264.7巨噬细胞衰老的活性。研究结果表明,猪苓菌丝体胞外多糖具有明显的清除自由基、提高巨噬细胞吞噬能力、抑制DNA裂解、延缓细胞衰老等生物活性,具有一定的应用价值。综上,本论文阐明了国内主产区猪苓的化学成分差异和指纹图谱特征,并阐述了猪苓菌丝体胞外多糖的结构特征和生物活性。研究结果为优质猪苓的人工培育、产区选择、采收期确认及菌丝体发酵液活性成分开发等提供了重要的科学依据。