CN101611685B

CN101611685B - 灵芝菌丝原浆的生产方法

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Publication number: CN101611685B
Application number: CN2009100865123A
Authority: CN
Inventors: 欧阳小雪
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-06-04
Filing date: 2009-06-04
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2029-06-04
Also published as: CN101611685A; HK1135567A1

Abstract

本发明提供一种灵芝菌丝原浆的生产方法，即一种采用液体发酵生产灵芝菌丝原浆的方法，其中按液体培养基总重量计，该液体培养基包含玉米粉1.6～2.5％(重量)，豆粕粉1～2％(重量)，葡萄糖1～2.5％(重量)，胶原蛋白0.3～2％(重量)，酵母膏0.1～0.5％(重量)，磷酸二氢钾0.1～0.5％(重量)，硫酸镁0.01～0.08％(重量)，豆油0.1～0.3％(重量)，维生素E0.05～0.1％(重量)和马铃薯粉0.5～1.5％(重量)。该方法具有容积大、产量高、生产周期短、占地少、品质稳定、无任何污染等特点，可以作为医药、保健品或化妆品等原料的重要生产方式。

Description

灵芝菌丝原浆的生产方法

技术领域

本发明涉及一种灵芝菌丝原浆的生产方法，具体涉及一种采用液体发酵生产灵芝菌丝原浆的方法。

背景技术

灵芝(Ganoderma lucidum)在我国古代医药典籍《神农本草经》中被列为中药上品。其中，灵芝的菌丝体又被称作“灵芝胎盘”，现代科学研究已经证明，灵芝菌丝体中包含灵芝多糖、灵芝三萜、灵芝有机锗和灵芝凝集素等多种活性成分。灵芝的功效作用可以概括为八个方面：(1)抗血栓形成；(2)增强造血功能；(3)改善高血脂症；(4)防止动脉硬化；(5)调节中枢神经；(6)提高免疫功能；(7)抗癌、抑制肿瘤；(8)延缓衰老。

近十余年来，人类对灵芝的开发利用已经步入一个全新的阶段，药食合壁、中西结合，使灵芝为人类健康做出了新的贡献。先后出现了很多种灵芝产品，其中包括多种灵芝提取物，例如灵芝多糖、灵芝孢子粉、三萜和有机锗等等。然而，灵芝的功效完全取决于灵芝本身各种成分的微妙比例组合，而取其任何一种单一成分都会导致其效果大打折扣，这就是灵芝单一提取物临床疗效并不理想的主要原因。因此，保留灵芝菌丝中的活性成分及其特有的比例关系是提高灵芝产品功效的关键所在。之前的灵芝菌丝产品，如灵芝菌丝胶囊，灵芝菌丝粉都是按照传统的灵芝人工栽培方法，即以木材、木屑或其它代用料为栽培基质，通过接种、培养让灵芝菌丝在培养基质中繁殖，因此菌丝体和培养基混合在一起，无法获得纯的菌丝体用于人体。

近年来，现代工业发酵生产技术的发展突飞猛进，人们开始研究利用深层发酵技术来实现大规模生产真菌产品，而灵芝菌丝的发酵过程存在的菌丝体液化，衰老死亡，菌丝体的主要物质多糖、三萜和有机锗的含量不稳定等问题而且始终得不到有效地解决，致使灵芝菌丝体的功效一直都不理想。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种采用生物工程技术(液体深层双向发酵法)生产灵芝菌丝原浆的方法，该方法具有容积大、产量高、生产周期短、占地少、品质稳定、无任何污染等特点，可以作为医药、保健品或化妆品等原料的重要生产方式。

本发明提供了一种采用液体发酵生产灵芝菌丝原浆的方法，其中按液体培养基总重量计，该液体培养基包含玉米粉1.6～2.5％(重量)，豆粕粉1～2％(重量)，葡萄糖1～2.5％(重量)，胶原蛋白0.3～2％(重量)，酵母膏0.1～0.5％(重量)，磷酸二氢钾0.1～0.5％(重量)，硫酸镁0.01～0.08％(重量)，豆油0.1～0.3％(重量)，维生素E 0.05～0.1％(重量)和马铃薯粉0.5～1.5％(重量)。

本发明的方法采用的碳源主要为玉米粉、豆粕粉和葡萄糖，实际生产证明总糖不宜过高，特别是还原糖(葡萄糖)的用量不能超过2.5％(重量)，否则由于糖浓度过高而使溶液渗透压过高，菌丝体中的水份会被吸到溶液中去，造成细胞脱水死亡。氮源是灵芝菌丝体的主要物质，氮源过少会导致菌丝体生命力较弱，出现菌丝体提前自溶。本发明的方法除玉米粉、豆粕粉中带入的氮源外，还采用酵母膏补充氮源，同时由于胶原蛋白的加入进一步增强了菌丝体的生命力，实践证明按液体培养基总重量计，该液体培养基包含玉米粉1.6～2％(重量)，豆粕粉1～1.5％(重量)，葡萄糖1～1.6％(重量)，酵母膏0.1～0.25％(重量)时，碳氮比是最佳的。

优选地，按液体培养基总重量计，上述液体培养基包含胶原蛋白0.3～0.8％(重量)。上述液体培养基还可以包含维生素B135～55mg/L(培养基)。鉴于灵芝菌丝的液体发酵的营养需要以及对温度敏感的特性，加入胶原蛋白及维生素E可以充分提高菌丝体的强壮性，使多糖含量稳定，同时将菌丝发酵过程中的自溶降到接近零。特别是胶原蛋白的加入使发酵液菌丝体湿净重的含量高达98g/100ml。灵芝菌丝体生长中需要一定量维生素类物质，特别是维生素B1，其在灵芝生长过程中不能自身合成，必需从外界补充。实践证明按液体培养基总重量计，在培养基中加入维生素E 0.05～0.1％(重量)，维生素B1 35～55mg/L(培养基)，能促使菌丝体生长粗壮。

灵芝菌丝体生长需要矿质元素，例如铁、镁、磷、钾、钠、铜、锰、钼、铬等。这些元素只有磷是灵芝细胞核的主要成分，钾和镁是灵芝生长过程中辅酶的主要激活剂，其它矿质元素需要量甚微，大多数培养基中都有，实践证明按液体培养基总重量计，只要加入磷酸二氢钾0.1～0.15％(重量)，硫酸镁0.03～0.05％(重量)就能达到灵芝菌丝体的生长要求。

优选地，上述液体培养基的pH值为3.5～7，更优选为5～6.5。灵芝菌丝体生长过程中要求培养基呈微酸性状态，即pH值为5～6.5为最佳。当pH值低于3.5时，菌丝体就停止生长，并产生自溶现象。实际生产过程中培养基采用自然状态时，即pH为5～6.5。当菌丝体的pH值降到3.5时，其灵芝菌丝体中多糖含量已达到设计要求，故培养基中不需再加入酸碱缓冲剂。

在上述方法中，优选地，液体发酵的温度为24～29℃，更优选为26～27.5℃，通风量为0.25～0.55m³/h，压力为0.3～0.55kg/cm²，搅拌转速为90～100转/分钟。液体发酵的接种量优选为培养基重量的10％(重量)，接种量保持在10％(重量)，可以大大提高设备的利用率，降低发酵周期，减少杂菌污染机会。温度是菌丝体中酶反应的重要条件，在高温条件下酶反应快，菌丝体生长也快，但菌丝体容易衰老，不易积蓄多糖。在低温条件下，各种酶反应不协调，菌丝体也就停止生长。实践证明，灵芝菌丝体的最佳生长温度为26～27.5℃。无菌的氧气也是灵芝生长必备的条件，菌丝体深层发酵过程中氧气过多过少都会影响菌丝体生长，而培养基中溶解氧与通风量、罐压、搅拌的转速有关。通风量过大，易导致菌丝体衰老，并增加杂菌带入的机会；罐压过高，二氧化碳的含量增加，抑制灵芝菌丝体生长；搅拌的转速过快，导致菌丝体纤维组织损坏，培养基的稠密度增加，影响氧气在培养基中的溶解度。实践证明：通风量在0.25～0.55m³/h，罐压为0.3～0.55kg/cm²，搅拌转速90～100转/分，灵芝菌丝体生长条件为最佳。

本发明还提供了上述方法生产的灵芝菌丝原浆。其中，按灵芝菌丝原浆总重量计，其中包含70～98％(重量)灵芝菌丝体，葡萄糖0.5～1％(重量)，黄原胶0.1～0.5％(重量)，胶原蛋白0.3～0.8％(重量)和柠檬酸0.05～0.2％(重量)。

本发明主要应用深层双向发酵技术生产灵芝菌丝原浆，使产品的功能性提高近20％，此项技术过去只在试验室使用较多，只限于固体培养基。而深层液体双向发酵在本发明的生产方法中的成功应用，对灵芝菌丝体的液体发酵产业化及产品质量的提高起到了决定性的作用。本发明避免了灵芝子实体在生长过程中因外界因素影响所致有效元素含量不稳定及减少。使其灵芝品质下降，功效明显减弱。灵芝菌丝原浆可以使灵芝菌丝体中的活性物质充分保存，这种形式避免了灵芝菌丝体加工成粉状物质时的活性物质大量被破坏，实践证明灵芝菌丝原浆的功效明显优于粉状。此外，本发明的液体发酵生产灵芝菌丝原浆的方法适用范围广，与已有的生产方法相比，采用各种已知的灵芝菌种进行液体发酵均可以获得功效增强的灵芝菌丝原浆。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：

图1为本发明生产方法的主要工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例详细描述本发明，但这些实施例仅是示例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

实施例1

1.材料

(1)灵芝菌种：赤芝菌种

(2)原材料：

主要原料：马铃薯淀粉、玉米粉、豆粕粉、葡萄糖、酵母膏、黄原胶、柠檬酸。

生长因子：维生素E、维生素B1。

矿物质元素：磷酸二氢钾、硫酸镁。

其它物质：豆油。

2.主要设备

超净台、发酵罐、剪切罐、胶体磨、均质机、灌装生产线、高压灭菌器、负压检漏器和包装贴签设备

3.培养基配方和发酵条件

(1)发酵培养基配方(重量百分比)

玉米粉1.6～2％，豆粕粉1～1.5％，葡萄糖1～1.6％，胶原蛋白0.3～0.8％，酵母膏0.1～0.25％，磷酸二氢钾0.1～0.15％，硫酸镁0.03～0.05％，豆油0.1～0.3％，维生素E油0.05～0.1％，维生素B1 35～55mg/L，马铃薯粉0.5～1.5％，pH值为5～6.5。

(2)发酵控制条件

a.培养基灭菌

罐内空消，蒸汽压力为1.2～1.8kg/cm²。罐内实消，夹层加热至95～120℃，直接加热至110～120℃，蒸汽压力为1kg/cm²，保温30分钟。

b.培养条件

罐内空气压力为0.45～0.5kg/cm²，温度为26～27.5℃，通风量为0.25～0.55m³/h。

c.二级种子的质量指标

种龄为160～260小时；pH值从6～7降至3～4.5；镜检菌丝体长出分枝，菌丝壁上易见“芽头与锁状联合”，无杂菌；培养基的菌丝体湿净重为10-15g/100ml，气味清香，菌丝体球多，稍粘稠。

d.发酵终止质量指标

生产周期为130～160小时；pH值从6～7降至3～4.5；镜检菌丝壁上无明显“芽头与锁状联合”，无菌丝体自溶，无杂菌；发酵液的菌丝体湿净重为70-98g/100ml。

4.原浆的组成(重量百分比)

发酵菌丝体湿重 70～98％

葡萄糖 0.5～1％

黄原胶 0.1～0.5％

胶原蛋白 0.3～0.8％

柠檬酸 0.05～0.2％

实施例2

本发明经分析研究证明：灵芝产品存在形式的差异会显著影响其活性有效成分的含量。需要强调的是，尽管目前市场上已有的灵芝产品，例如灵芝菌丝粉或胶囊均包含一定量的“有效成分”，但其活性却很有限，与“有效成分”的含量很不相称，究其原因就在于生产加工过程中有效成分活性的丧失。而以本发明的生产方法生产的灵芝菌丝原浆与目前市场上已有的灵芝产品对比，其中包含“有效成分”含量大体相当(见表1)，但是“活性有效成分”含量却明显占优(见表2)，说明本发明的生产方法生产的灵芝菌丝原浆有效避免了生产加工过程中有效成分的失活，使得最终的灵芝菌丝原浆保持了高含量的活性有效成分。

表1有效成分含量的比较

	灵芝菌丝原浆(重量％)	灵芝菌丝粉或胶囊(重量％)
			灵芝多糖	0.5-6	2.5-10
有机锗	0.08-0.5	0.1-0.6
			有机硒	0.08-0.25	0.08-0.35

[0049] 表2活性有效成分含量的对比

	灵芝菌丝原浆(重量％)	灵芝菌丝粉或胶囊(重量％)
			灵芝多糖	90-97	28-36
有机锗	90-98	22-33
			有机硒	91-98	28-43

实施例3

灵芝菌丝原浆有效成分的活性实验(肉眼观察)

1.将实验小白鼠(经检查无疾病、营养状态良好的小白鼠)分成6组，每组9只。其中，

A1组、A2组：常规饲料喂食；

B1组、B2组：常规饲料中加入本发明实施例1的产品适量；

C1组、C2组：常规饲料中加入有效成分等同量的市场上购买的灵芝菌丝胶囊(去除胶囊壳，将内容物直接拌到饲料中)。

喂食到第20天开始同时接受放射线照射，连续10天

2.观察结果：食用加入本发明产品的饲料的B1组、B2组小白鼠，每天依然正常进食，轻微嗜睡，体重无变化，停止照射后恢复活泼状态；

A1组、A2组食用常规饲料的小白鼠在接受第二次放射线照射后食量开始减少，并且出现逐渐消瘦，嗜睡等症状；

C1组、C2组接受放射线照射第二天起食量减少，体质逐渐衰弱，消瘦；

A2组、C2组在停止放射线照射后给予加入本发明产品的饲料喂食，进食量逐渐增加，体质增强，消瘦、嗜睡症状消失；

观察至第40天，食用加入本发明产品A2组、B1组、B2组、C2组的小白鼠全部建在，而A1组有6只已死亡(40天内分别死亡)，余下3只体质极度衰弱，C1组有6只已死亡(40天内分别死亡)，余下3只衰弱。

Claims

1.一种采用液体发酵生产灵芝菌丝原浆的方法，其中液体培养基按液体培养基总重量计，包含玉米粉1.6～2％，豆粕粉1～1.5％，葡萄糖1～1.6％，胶原蛋白0.3～2％，酵母膏0.1～0.25％，磷酸二氢钾0.1～0.5％，硫酸镁0.01～0.08％，豆油0.1～0.3％，维生素E 0.05～0.1％和马铃薯粉0.5～1.5％。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述液体培养基按液体培养基总重量计，包含胶原蛋白0.3～0.8％。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，每升所述液体培养基还包含维生素B135～55mg。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述液体培养基的pH值为3.5～7。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述液体培养基的pH值为5～6.5。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述液体发酵的温度为24～29℃。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述液体发酵的温度为26～27.5℃。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述液体发酵的通风量为0.25～0.55m³/h，压力为0.3～0.55kg/cm²，搅拌转速为90～100转/分钟。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述液体发酵的接种量为培养基重量的10％。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法生产的灵芝菌丝原浆。

11.根据权利要求10所述的灵芝菌丝原浆，其特征在于，按灵芝菌丝原浆总重量计，其中包含70～98％灵芝菌丝体，葡萄糖0.5～1％，黄原胶0.1～0.5％，胶原蛋白0.3～0.8％和柠檬酸0.05～0.2％。