CN101138576B - 一种党参发酵液及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及中药加工及生物发酵领域，特别涉及中药党参的发酵方法，及通过这种方法得到的发酵产物的应用。本发明以大型食用真菌平菇作为中药发酵出发菌种，以中药材党参为发酵培养基主料，通过添加少量的菌种生长繁殖所必需的营养物质，对中药党参进行发酵。动物实验显示中药党参发酵液具有抗疲劳和提高兴奋功效。本发明的应用是指通过此方法得到的中药党参发酵液可以在制备抗疲劳药物中应用，也可在制备相应的保健品、食品中应用。
Description
技术领域：
本发明涉及中药加工及生物发酵领域，特别涉及中药党参的发酵方法，及通过这种方法得到的发酵产物的应用。
背景技术：
党参为橘梗科植物党参及其同属多种植物的干燥根。其性味甘平、无毒、有补中益气、生津止渴等功效。主治脾胃虚弱、中气不足、肺气亏虚、热病伤津、气短口渴、血虚萎黄、头晕心慌等症。常见的党参有川党参、管花党参、球花党参、灰毛党参、新疆党参等[1]。党参中有10种甾醇类，21种糖苷类，5种生物碱类及含氮成分，34种挥发油成分，13种三萜类及其他类成分，还有多种人体必需的无机磷和氨基酸[2，3]。现代药理研究表明党参具有调节血糖，促进造血机能，降压，抗高温，耐疲劳，促进凝血，调解肠道收缩等多种作用[4]。
中药的发展与应用有着悠久的历史，是中华民族的瑰宝，在社会发展过程中有着举足轻重的作用。然而，不论是我国传统的中药炮制方法，还是现代大企业的提取工艺，都是采用水煮或大量的有机溶剂设法将中药有药用价值的成分与无药用价值的结构物质分开，其局限是有效成分提取不充分或只针对某个或某些成分的提取，而使疗效降低，有限的中药资源大量浪费，同时还会产生大量的剩余残渣和有害溶剂，对环境造成危害。因此，利用生物发酵的方法对中药进行加工，已成为中药现代化的研究热点之一。中药发酵是利用微生物强大的分解转化物质的能力，产生丰富的次生代谢产物，从而达到浓缩有效成分，改变药性，提高疗效，降低毒副作用，扩大适应症的目的。由于中药发酵在中药现代化研究开发方面具有的独特优势，因此发展前景广阔。
然而就目前已有的技术看，中药发酵研究还存在一些缺陷和不足：
首先，从发酵培养基看，有的研究单纯就是为了培养药用真菌，发酵培养基中并没有添加中药成分；有的添加了中药成分，也只是作为辅料加入的。如专利申请号为200510068284.9，名称为“一种添加苦瓜的鸡腿蘑液体发酵工艺及发酵产品”的专利，其工艺方法就是以鸡腿蘑为出发菌种，在液体发酵培养基中加入了少量的中药苦瓜，其目的是大规模液体培养鸡腿蘑，添加中药苦瓜则是为了提高发酵液的活性。又如有人在发酵培养基中加入了一定量的中药党参，接入预先培养好的液体灵芝菌种，经过一段时间的发酵后，通过测定灵芝多糖的含量，研究党参对生产灵芝多糖的影响[5]。上述研究将药用真菌置于主导地位，中药则处于从属地位，在发酵产物的药效检测上以药用真菌为标准，而没有考虑发酵培养基中的中药。
其次，从中药发酵菌种来说，因为细菌具有繁殖周期短，种类繁多，代谢方式多样等特点，所以有不少研究采用细菌作为中药发酵的出发菌种，并且对中药发酵取得了不错的效果。然而，大部分作为发酵菌种的细菌因为其对营养物质要求较高，以及中药对细菌生长所提供的营养物质有限。一些研究为了利于发酵菌种的生长使发酵能够顺利进行，在中药发酵培养基中加入了较多的促进细菌生长繁殖的营养物质，这样就降低了中药在发酵培养基中的相对比例，减少了细菌对中药的代谢作用，进而影响中药的发酵效果。如专利申请号为03117590.2，名称为“增效红花溶栓制剂”专利，其发酵出发菌种就是一株芽孢杆菌，它在中药红花的发酵培养基中加入了除红花之外多达六种的营养物质，以促进菌种的生长繁殖。这样不仅升高了生产成本，并且给发酵产物的后续处理增加了难度和程序。
大型食用真菌如平菇、金针菇、草菇、凤尾菇、香菇、双胞菇等，作为人们餐桌上美味可口的营养食物，并不具有药用价值，其在生长繁殖中产生的生物活性物质不会对培养基中中药的作用机理研究产生不利影响。大型食用真菌的菌丝体具有生长繁殖能力强，对营养物质要求低，易于培养的优点，并且在生长繁殖过程中会产生丰富的酶系，如纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、淀粉酶等，具有较强的木质纤维素、半纤维素、木质素、果胶等物质的分解利用能力。利用大型食用真菌的这些特性，其可以被用来对中药进行发酵。
针对现有技术的缺陷，本发明以大型食用真菌平菇为例，对中药党参进行了发酵处理。
中国专利CN200410012172.7公开了一种党参有效部位及其制剂党参膏滋的制备方法，中国专利CN200410044949.8公开了一种党参及含有党参的制剂的质量控制方法，中国专利CN200310111543.2公开了一种鲜党参药膳及配方，中国专利CN03160026.3公开了中药党参有效部位及其制剂与医药用途和制备方法，中国专利CN200310121933.8公开了天然硒蛋白、党参胶囊，中国专利CN94105893.X公开了党参脯及其制作方法，中国专利CN93111769.0公开了明党参有效成分的提取方法及药用用途，中国专利CN03137351.8公开了党参黄芪组合物在治疗缺血性心脏病中的用途，中国专利CN03156284.1公开了党参黄芪组合物在预防与治疗急性肺损伤中的用途，中国专利CN00107670.1公开了滋补作用得到加强的党参脯及其制备方法，中国专利CN01102453.4公开了纳米蛤蚧党参制剂药物及其制备方法，中国专利CN01102571.9公开了纳米党参养荣制剂药物及其制备方法，中国专利CN02115564.X公开了党参花枝茶及加工方法，中国专利CN200510012557.8公开了党参有效成分党参多糖提取物的制备方法及其用党参多糖提取物制备的制剂，中国专利CN200510012819.0公开了党参口服液，中国专利CN200510012765.8公开了党参有效成分党参多糖片剂，中国专利CN200510080239.5公开了党参黄芪组合物在降低血小板聚集中的用途。这些专利只是关于采用传统工艺提取党参中有效成分的提取方法以及单方和复方制剂的制备。
目前也有一些关于对党参发酵的报道，例如党参的添加提高冬虫夏草液体发酵产生的多糖[6]，枯草芽孢杆菌的正常培养提取物和党参的提取物对结核分枝杆菌都具有抗菌活性，但把党参和枯草芽孢杆菌一起发酵后，抗菌活性变化无规律[7]。党参多糖添加到鼠李糖乳杆菌培养基中能够使鼠李糖乳杆菌明显地增殖[8]。上述发酵主要是把党参作为一种发酵添加物对一些菌的性质的影响，但是以党参为培养基主要成分进行发酵并未见报道。
因此，在现有文献中尚未发现以大型食用真菌作为中药发酵出发菌种、以中药材为发酵培养基主料，利用大型食用真菌丰富的纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、淀粉酶等，将中药材中木质纤维素、半纤维素、木质素、果胶等物质进行分解，将中药材的活性成分充分释放在发酵水溶液中方面的研究，尤其是有关以平菇作为发酵出发菌种、以党参为发酵培养基主料的中药材发酵研究。
参考文献：
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[5]、王玉红，丁重阳，徐鹏，章克昌，中药党参对发酵生产灵芝多糖的影响，食品与生物技术学报，2005，24(2)：38～40.
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[7]、李国红，张克勤，沈月毛，枯草芽孢杆菌对50种中药的发酵及抗菌活性检测，中药材，2006，29(2)：154～157.
[8]、赵玉萍，贾建波，中药多糖对鼠李糖乳杆菌性质的影响，2005，第8期：13～15.
发明内容：
本发明的目的是利用大型食用真菌，如平菇、金针菇、草菇、凤尾菇、香菇、双胞菇等，对中药材中的纤维素、半纤维素、木质素、果胶等无药用价值物质的分解利用能力，以中药材为培养基中的主要成分配制成适合食用真菌生长的液体培养基，在合适的发酵条件及适当的发酵周期下进行发酵。在此过程中，党参中无药用价值的物质被大型食用真菌所产生的酶系，如纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、淀粉酶等所降解，有效成分得以充分释放。另一方面，在大型食用真菌的代谢作用下，以党参中的某些有效成分为前体，形成新的化合物，或者大型食用真菌在生长繁殖过程中产生的大量次生代谢产物与党参中的某些成分发生相互作用形成新的化合物。这样就达到了在水溶液中充分释放中药材中的有效成分或产生新的有药用价值成分的目的。
本发明涉及利用大型食用真菌发酵中药材的方法，以及通过这种方法得到的发酵产物的应用。本发明的具体技术内容如下：
党参发酵方法，其特征是：利用大型食用真菌来发酵党参。
本发明所用的发酵菌种是大型食用真菌平菇。发酵培养基组成成分为5～15％党参，0.1～0.5％KH2PO4 0.1～0.3％MgSO4和蒸馏水。党参粉碎至60目的粉末，500mL三角瓶分装培养基120～150mL，高压灭菌后接种液体发酵菌种，接种量为5～15％，于25～28℃、130～180r/min条件下摇床振荡培养，培养时间为6～10d，得到党参发酵液。参发酵液经3500～5000r/min离心得上清液，该上清液可直接作为食品、保健品及药品使用，或者用于制备食品、保健品及药品的原料。
本发明可以使中药党参的药效得到增强，由于本发明采用食用真菌作为发酵的出发菌种，可以将中药党参中部分无药用价值的纤维素、半纤维素、木质素、果胶等物质代谢利用或转化成小分子的糖等；并可以使小分子蛋白质、游离氨基酸等生物活性物质的含量大大增加；活性物质充分释放；有效成分会更加适合人体吸收，提高疗效。另外，本发明在整个过程中都不会产生废气、废液等，与传统中药加工方法相比产生的固体废渣更少，有利于减少对环境的危害。本发明提供的发酵方法同样适合于其他单方或复方中药，对于推进中药发展、提高中药现代化水平具有重大意义。
具体实施方式：
实施例一：党参发酵液的制备。
本发明所用的发酵菌种是大型食用真菌平菇。该发酵液按下列方法制备：发酵培养基组成为5～15％党参，0.1～0.5％KH2PO4 0.1～0.3％MgSO4和蒸馏水。党参粉碎至60目的粉末，500mL三角瓶分装培养基120～150mL，高压灭菌后接种液体发酵菌种，接种量为5～15％，于25～28℃、130～180r/min条件下摇床振荡培养，培养时间为6～10d，得到党参发酵液。参发酵液经3500～5000r/min离心得上清液，该上清液可直接作为食品、保健品及药品使用，或者用于制备食品、保健品及药品的原料。
实施例二：党参发酵上清液的抗疲劳活性。
实验动物：健康雄性昆明种小鼠，体重20±2g。
实验药物：加菌发酵液组(7g/kg)，未接菌摇瓶组(7g/kg)，水煎组(14g/kg)。空白组每天灌胃0.4mL蒸馏水，其他组每天灌胃0.4mL相应的药液。连续灌胃15天。
①、发酵液对小鼠负重游泳时间的影响实验：
动物实验及其实验结果：
末次灌胃后30min，将小鼠尾根部负荷7％体重的铅皮，置于水温25℃，水深30cm的游泳箱中游泳，记录小鼠自游泳开始至死亡的时间，即负重游泳时间。结果如表1所示。
表1发酵液对小鼠负重游泳时间的影响
| 组别 | 动物数 | 负重游泳时间(s) |
| 空白组未加菌摇瓶组(7g/kg)加菌发酵液组(7g/kg)水煎组(14g/kg) | 8888 | 278.0±24.7347.0±77.4575.8±152.1**△452.0±4.7 |
与空白对照组相比：**p＜0.01；与水煎组相比：△p＜0.05
表1结果显示：与空白对照组相比，加菌发酵液组可以显著延长小鼠负重游泳时间(p＜0.01)。与水煎组相比，加菌发酵液组在延长小鼠负重游泳时间方面具有差异显著意义(p＜0.05)。
②发酵液对小鼠游泳后血清尿素氮的影响
动物实验及其实验结果：
末次灌胃后30min，各组小鼠在温度30℃的水中不负重游泳90min，休息60min后摘眼球取血，置4冰箱3h，血凝固后2000prn/min，离心15min，得血清，采用南京建成生物公司试剂盒测定血清尿素氮含量。结果如表2所示。
表2发酵液对小鼠游泳后血清尿素氮的影响
| 组别 | 动物数 | 血清尿素氮(mmol/L) |
| 空白组未加菌摇瓶组(7g/kg)加菌发酵液组(7g/kg)水煎组(14g/kg) | 8888 | 7.40±1.136.01±0.775.05±1.44*5.94±0.58 |
注：与空白对照组相比：*p＜0.01
表2结果显示：与空白对照组相比，加菌发酵液组可以显著降低血清尿素氮含量(p＜0.01)。
③发酵液对小鼠肝糖原的影响
动物实验及其实验结果：
末次灌胃后30min，处死小鼠，取肝脏经生理盐水漂洗后用滤纸吸干，称其肝脏100mg，加入8mLTCA，每管匀浆1min，将匀浆液倒入离心管，3000转/min，15min，取1mL上清液放入10mL离心管中，每管加入95％的乙醇4mL，室温放置过夜，沉淀完全后，将试管于3000转/min，离心15min，小心倒掉上清液并使试管倒立放置10min，加入2mL蒸馏水溶解糖原，然后用蒽酮法测肝糖原，结果如表3所示。
表3发酵液对小鼠肝糖原的影响
| 组别 | 动物数 | 肝糖原(mg/kg) |
| 空白组未加菌摇瓶组(7g/kg)加菌发酵液组(7g/kg)水煎组(14g/kg) | 8888 | 7.67±2.909.76±6.8530.86±5.72**△17.33±6.52 |
注：与空白对照组相比：**p＜0.01；与水煎组相比：△p＜0.01
表3结果显示：与空白对照组相比，加菌发酵液组可以显著增加肝糖原含量(p＜0.01)。与水煎组相比，加菌发酵液组在增加肝糖原方面具有差异显著意义(p＜0.01)。
④发酵液对小鼠血乳酸的影响
动物实验及其实验结果：
末次灌胃后30min。各组小鼠在温度30℃的水中不负重游泳90min后摘眼球取血，置4℃冰箱3h，血凝固后2000prn/min，离心15min，得血清，采用南京建成生物公司试剂盒测定血乳酸含量。结果如表4所示。
表4发酵液对小鼠血乳酸的影响
| 组别 | 动物数 | 血乳酸(mmol/L) |
| 空白组未加菌摇瓶组(7g/kg)加菌发酵液组(7g/kg)水煎组(14g/kg) | 8888 | 6.856±1.5296.757±1.6584.746±0.376*5.873±1.109 |
注：与空白对照组相比：*p＜0.05
表4结果显示：与空白对照组相比，加菌发酵液组可以降低血乳酸含量(p＜0.05)。
⑤发酵液对小鼠血乳酸脱氢酶的影响
动物实验及其实验结果：
末次灌胃后30min，摘眼球取血，置4℃冰箱3h，血凝固后2000prn/min，离心15min，得血清，用中生生物公司试剂，美国ALCTYON300全自动生化分析仪测血清中乳酸脱氢酶。结果如表5所示。
表5发酵液对小鼠血乳酸脱氢酶的影响
| 组别 | 动物数 | 乳酸脱氢酶(U/L) |
| 空白组未加菌摇瓶组(7g/kg)加菌发酵液组(7g/kg)水煎组(14g/kg) | 8888 | 79.9±1.185.0±1.094.8±3.2**89.8±7.3 |
注：与空白对照组相比：**p＜0.01
表5结果显示：与空白对照组相比，加菌发酵液组可以提高血清乳酸酶含量(p＜0.01)。
Claims (3)
1.一种具有抗疲劳功效的党参发酵液的制备方法，其特征在于：
a. 生产菌株为食用真菌平菇（ Pleurotus ostreatus ）；
b. 发酵培养基组成为：5-15%党参，0.1-0.5% KH2P04，0.1-0.3% MgS04，蒸馏水；
c. 将平菇（ Pleurotus ostreatus ）液体发酵菌种接种于装有120ml-150ml发酵培养基的500ml三角瓶中，接种量5%-15%，在温度为25oC-28oC，130-180rpm的条件下培养6-10天，即得到培养液；
d. 将上述培养液在转速3500-5000rpm下离心得到上清液，即得到党参发酵液。
2.一种具有抗疲劳功效的党参发酵液，其特征在于：该发酵液是经过如权利要求1所述的一种具有抗疲劳功效的党参发酵液的制备方法制备得到。
3.如权利要求2所述一种具有抗疲劳功效的党参发酵液在制备抗疲劳食品、保健品或药物中的应用。
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| 唐燕红.新型生物中药基础研究、制备技术及其在肉仔鸡上的应用.《2005年中国农业大学硕士学位论文》.2005,17-18. |
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