猴头菌(Hericium erinaceus)属担子菌纲,是一种腐生菌,不仅富含活性多糖和人体必需氨基酸以及微量元素,此外还含有多种药用成分和活性物质。猴头菌多糖是猴头菌中主要的活性成分,具有提高免疫力、抗肿瘤、降血糖、抗突变、抗衰老等多种功效,国内己经广泛用于医治消化不良、胃溃疡、食道癌、胃癌和十二指肠溃疡等消化系统的疾病与相关肿瘤。多糖是猴头菌生长过程中产生的合成代谢产物,与其合成的相关营养因素很多,有生物学因素(调控多糖合成的关键基因和酶)和环境因素(栽培基质、生长时期等)。而目前对食用菌多糖的研究多集中在结构、活性及提取技术方面,而对其如何合成和影响多糖产生的因素研究甚少。酶与猴头菌的生长分化密切相关,目前关于胞外酶活性与其生长发育相关的研究都只是停留在研究其生长发育不同时期酶活性的变化规律上,但对于影响多糖合成代谢的关键酶研究鲜少报道。本论文从菌种、栽培基质和生长阶段几方面对猴头菌子实体多糖合成的影响进行了初步的研究,具体研究内容分为以下几部分1、栽培基质对猴头菌子实体多糖合成的影响研究了不同栽培基质对于猴头菌子实体多糖含量、理化性质和体外免疫活性的影响,筛选出高产优质猴头菌的栽培配方。采用7种不同配方的基质经工厂化栽培获得不同的猴头菌子实体,对其子实体产量和粗多糖含量进行统计和分析,并对7种不同基质栽培获得的猴头菌子实体多糖的分子量分布及单糖组成等理化特征进行分析,比较其对刺激RAW264.7巨噬细胞株释放NO的差异。综合各项指标表明,配方2(木屑30%,玉米芯40%,棉籽壳15%,玉米粉2%,麸皮6%,米糠5%,石膏1%,石灰1%)和配方7(玉米芯39%,棉籽壳10%,麸皮10%,米糠30%,大豆皮5%,甜菜渣4%,碳酸钙2%)栽培获得的猴头菌子实体具有较高的多糖含量和活性。发现栽培基质对于猴头菌子实体多糖的合成代谢有很大的影响,玉米芯的存在对栽培获得大分子量的多糖贡献较大,米糠的大比例添加对栽培获得万级左右的小分子量多糖有较大的贡献。2、ARTP诱变菌种对猴头菌子实体多糖合成的影响分别以猴头菌0605(亲本菌株)和ARTP诱变之后的菌种321栽培的子实体为研究对象,进行热水提取20%、50%、70%乙醇沉淀后得到六个多糖组分,研究不同的猴头菌菌种在同一栽培条件下得到的子实体多糖的理化性质和体外免疫活性的差异。结果表明,与亲本菌株相比,突变菌株子实体产量提高22%,多糖含量提高16%。经ARTP诱变处理的猴头菌多糖组分的分子量分布和单糖组成与原多糖组分的分子量分布和单糖组成差异显著,其中诱变菌种20%乙醇多糖组分相较亲本菌株分子量所占比例增加,达到78.8%。诱变菌株20%乙醇沉淀多糖诱导巨噬细胞产生NO、IL-6、IL-10、IL-1β和TNF-α活性相较于亲本菌株明显提高。这些结果表明,菌种对于猴头菌多糖的理化性质和免疫活性有很大的影响,并为获得高质量的菌种资源和开发保健产品提供了参考。3、猴头菌子实体生长发育过程中胞外酶的活性规律本实验对猴头菌子实体七个不同发育阶段中胞外酶(漆酶、锰过氧化物酶、纤维素酶、半纤维素以及酸性蛋白酶)的活性变化规律进行分析,通过分析结果可知,猴头菌在栽培过程中产生了木质素酶、纤维素酶、半纤维素酶和蛋白酶等一系列酶,酶活性的大小的变化规律反应了猴头菌对于基质的利用情况。在猴头菌子实体的生长过程中,前期分泌了大量的木质素酶来降解木质素。随着木质素的降解,纤维素和半纤维素逐渐被释,后面阶段的半纤维素和纤维素酶活性有较大的提升,以满足猴头菌子实体的生长需求。酸性蛋白酶的变化范围较大,波动较为剧烈,推测可能与猴头菌子实体不同时期蛋白质含量有关系,具体的机制有待于进一步的研究。4、猴头菌子实体生长发育过程中多糖合成代谢相关酶系的研究通过对猴头菌生长过程中多糖含量与多糖合成代谢相关的关键酶的相关性分析研究发现:UDPGPPlase(尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶)、PFK(磷酸果糖激酶)、MDH(苹果酸脱氢酶)、PGI(磷酸葡糖异构酶)、α-PGM(α-磷酸葡萄糖变位酶)五种酶活性皆是先增高达到峰值后又降低,峰值在第三时期。而G-6-PDH(葡萄糖-6-磷酸葡糖脱氢酶)与其他酶活变化趋势略有不同,酶活峰值出现在不同时期,其中苹果酸脱氢酶与多糖含量的相关系数最高,为0.773,而PFK、UDPGPPlase、PGI、α-PGM与多糖含量低微度相关,G-6-PDH而与多糖含量微弱相关,推测苹果酸脱氢酶是多糖合成的关键酶之一。5、猴头菌子实体生长发育过程中转录组的分析研究在对于猴头菌菌种0605已经进行二代测序的基础上,对猴头菌子实体四个生长发育时期进行转录组检测分析。通过对于差异基因群的筛选分析发现,分裂期到中菌刺期间的差异基因筛选出来的基因数量最多。通过对猴头菌子实体四个生长发育时期之间差异基因的GO和KEGG的功能注释,筛选富集最显著的碳代谢途径(Carbon metabolism)和淀粉和蔗糖代谢(Starch and sucrose metabolism)以及多糖合成相关的基因,值得进一步的研究挖掘。