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紅景天屬植物的根及根莖［1］，我國紅景天資源大多分布在高寒地區。其有效成分主要是紅景天苷及其苷元-酪醇，二者均具有抗缺氧、抗疲勞、抗微波輻射、抗病毒、抗腫瘤等作用。紅景天制品是抗高原反應的必備品。隨著紅景天產品廣泛開發和應用，過度采挖使天然資源日趨枯竭［2］，對高原藏區生態環境的破壞嚴重。因此，保護性開發野生資源，提高紅景天有效利用率顯得更加重要。在其他一些植物藥材中，苷是從無活性的苷元脫去糖基獲得的，可以采用酸解或酶法來水解糖基，簡便易行。與之不同，紅景天苷和苷元生成是合成代謝，其前體來源不太清楚，從而造成提高其有效成分研究的難度。
目前已有的研究主要包括：添加前體物和酶催化劑合成紅景天苷、化學合成法［3］、植物細胞組織培養和基因克隆等方法［4,5］，但與應用還有不小距離。文章在前期研究中，已分離到對紅景天苷具有轉化能力的菌株，通過單一菌株發酵，最高可使紅景天原藥材中苷含量提高52.83%。本研究進一步采用雙菌株協同發酵紅景天，使其中苷含量大大高于單一菌株發酵。混合菌株發酵提高紅景天苷和酪醇含量研究還未見報道，為利用生物技術提高野生藏藥材資源利用率提供新途徑。
通過正交實驗得到紅景天發酵最佳條件為；接種量10％、固液比1∶10、生長時間60 h。試驗結果表明，接種量過大時，菌體之間相互纏繞，不利于菌體的發酵；固液比過低，發酵液中營養成分過低，限制菌體生長；時間太短，影響前體的產生和紅景天苷及酪醇的合成。
最優發酵條件下雙菌株發酵液中紅景天苷和酪醇含量分析按照以上確定的最佳發酵條件，即：菌絲體接種，接種量10%，雙菌株的混菌比例為2∶8，配料水比為1∶10，30℃ 200 r·min-1條件下轉化發酵60 h，以紅景天原藥材提取液以及單菌發酵的提取液作對照。單菌和雙菌發酵提取液均與原藥材提取液的測定稀釋度相同（含相同原始質量的紅景天原藥材）。用HPLC檢測紅景天苷和酪醇并測定含量，結果如圖3～6。
由圖4～6的HPLC色譜圖顯示，紅景天原藥材提取液、單株菌發酵和雙菌株發酵的提取液中，在3.8min和11.2min均出現吸收峰，紅景天苷標準品和酪醇標準品的保留時間一致。35-42雙菌株發酵的吸收峰面積明顯大于原藥材對照以及單株菌發酵液的吸收峰面積。HPLC測定數據見表6，結果表明，經過35-42雙菌株發酵后，紅景天中紅景天苷含量提高86.29%，酪醇含量提高118.14%，總有效成分提高94.68%。
接種方式的確定將7種雙菌株組合分別采用孢子懸液和菌絲體進行接種發酵，用重氮鹽比色法測定紅景天總有效成分的含量。由表3可以看出，以孢子懸液接種發酵，發酵提取液吸光度平均值為0.522，而以菌絲體接種，發酵提取液吸光度平均值為0.561，后者約是前者的1.055～1.120倍。表明用菌絲體接種優于孢子懸液。在這兩種接種方式中，均以35-42菌株組合最好，因此選定該雙菌株組合作進一步試驗。
本研究通過篩選微生物雙菌株對紅景天原藥材進行發酵，可以顯著增加紅景天苷和酪醇的含量。微生物具有豐富的代謝多樣性和很強的代謝能力，高等植物體內所有的代謝途徑，在微生物中都有可能存在并且活性更強。 在紅景天苷合成中，通過苯丙烷類代謝途徑，為酪醇的合成提供含苯環的碳架結構，再由轉移酶催化尿苷二磷酸葡萄糖與酪醇與合成紅景天苷。
本研究所用真菌與紅景天同屬真核生物，能催化前體轉化為紅景天苷和酪醇，可能具有與紅景天中類似的部分酶及代謝途徑，并能產生淀粉酶、蛋白酶等胞外水解酶，在紅景天原料上生長時，分解植物組織，促進物質的溶出，產生更多的前體物，為紅景天苷和苷元合成提供充足的物質來源。紅景天苷和苷元的合成需要多種酶的催化，而單一菌株很難在多個環節上同時提高中間代謝物的量。雙菌株發酵中，酶系比例相對協調，形成代謝協同作用，使紅景天苷含量大大提高。
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