CN102643771A - 一种提取黄芪多糖的发酵培养基 - Google Patents

一种提取黄芪多糖的发酵培养基 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种提取黄芪多糖的发酵培养基，由以下重量份数的成分制备完成：乳清粉：3.908-6.408；蛋白胨：0.445-0.467；葡萄糖：0.04-0.2；酵母粉：0.102-0.522；无机盐：0.142-0.246；黄芪粉：12.54-19.46；水：200；所述无机盐为磷酸二氢钾和磷酸氢二钾。本发明公开的提取黄芪多糖的发酵培养基能够使黄芪多糖的提取率明显增高且非常稳定、在提取产物中的含量显著增加。

Description

一种提取黄芪多糖的发酵培养基
技术领域
本发明涉及一种细菌培养基，具体地，涉及一种提取黄芪多糖的发酵培养基。
背景技术
黄芪多糖是中药黄芪有效成分，由α-糖甙键连接而成的分子量为37500左右的植物多糖，水解后可检出葡萄糖、丰乳糖和阿拉伯糖，三种糖克分子比为：1:0.95:0.70。黄芪多糖是一种有效免疫增强剂，并能诱导机体益生菌增殖，促进机体微生态平衡。研究报道表明黄芪多糖还具有增强细胞新陈代谢、促进血液循环、抗病毒、抗肿瘤、抗应激等保健功效，已被广泛应用作功能性配料或直接服用。
目前，国内外市场上的黄芪多糖均靠提取而来，据资料查新可知的黄芪多糖提取方法有8种，包括传统的水提醇沉法、超微粉碎法、超声细胞粉碎法、超滤法、微波提取法、纤维素酶法、碱水提取法、醇碱提取法。传统水提醇沉法是目前最常用的提取方法，黄芪多糖的提取率平均为5.34%左右；超微粉碎法，超微粉中黄芪多糖的提取率为4.69%左右，而粗粉中黄芪多糖的提取率仅为2.16%左右；超声细胞粉碎法黄芪多糖的提取率为7.6%左右；微波提取法黄芪多糖的提取率为6.55%左右；超滤法提黄芪多糖得率低于水提醇沉法，但产物中多糖含量高；碱水提取法得黄芪多糖的提取率在4.7-19.2%之间，稳定性较差；醇碱提取法得黄芪多糖的提取率最高可达19.15%；纤维素酶法的黄芪多糖提取率高于水提醇沉法，提取物多糖含量高，但因提取不稳定而没有科学的提取率参考数据。
通常，制备黄芪多糖时消耗原药材量比较大，中药材的利用率不高。发酵法提取黄芪多糖，不仅可增加产物中黄芪多糖的含量，而且还能改善提取物在机体内的生物利用度。发酵法制备黄芪多糖是利用特定的发酵菌种对黄芪进行发酵处理，在这一处理过程中需要使用特定培养基进行发酵。一般来讲普通的发酵培养基可以胜任这一工作，如MRS培养基、GAM培养基、BBL培养基、M17肉汤培养基等，发酵产物中均可提取出黄芪多糖，但提取率和提取产物中黄芪多糖含量均比较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种提取黄芪多糖的发酵培养基，它可使黄芪多糖的提取率明显增高且非常稳定、在提取产物中的含量显著增加。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种提取黄芪多糖的发酵培养基，由以下重量份数的成分制备完成：乳清粉：3.908-6.408；蛋白胨：0.445-0.467；葡萄糖：0.04-0.2；酵母粉：0.102-0.522；无机盐：0.142-0.246；黄芪粉：12.54-19.46；水：200；所述无机盐为磷酸二氢钾和磷酸氢二钾。
优选地，由以下重量份数的成分制备完成：
乳清粉：5.158；蛋白胨：0.456；葡萄糖：0.12；酵母粉：0.312；无机盐：0.194；黄芪粉：16；水：200。
在发酵中，所使用的发酵菌种是非解乳糖链球菌（Streptococcus alactolyticus）LZMYFGM9 CGMCC No.4227，该菌为鸡肠道内容物的益生菌株非解乳糖链球菌经诱变和驯化得到的，该菌株已于2010年10月19日保藏于中国微生物菌保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.4227。
发酵的条件为：
发酵时间：58-62小时；
发酵环境：厌氧发酵；
发酵温度：36.5-37.5℃；
转数：118-122转/分钟；
初始pH：6.4-7.4。
发酵培养基的灭菌：常规高压灭菌：高压锅121℃ 20min；发酵罐121℃ 15min。
发酵培养基制备完成后，发酵菌种的接入量为2%（体积百分数：V/V）。
发酵产物中黄芪多糖的提取：常规水提醇沉法。
发酵产物中黄芪多糖的测定方法：以葡萄糖作标准曲线，采用苯酚－硫酸法，在紫外－可见分光光度计下测定。
本发明涉及的发酵培养基组成成份中，黄芪粉占了其中总固体量的大部分，约71.94%，因此认为是发酵法处理黄芪。
本发明具有以下有益效果：
本发明使用的发酵培养基为常用培养的组成成分，易于获得；用作培养来源于鸡肠道内容的菌株：非解乳糖链球菌（ Streptococcus alactolyticus）LZMYFGM9 CGMCC No.4227，不仅有利于菌株的增殖，而且培养过程中的条件容易控制。
采用本发明提出的发酵培养基比普通发酵培养基有更好的提取率与效果，发酵产物中黄芪多糖的提取率稳定在19.34±4.56%，提取物中黄芪多糖含量为42.5±10.28%。
本发明实用性强，操作简便，对发酵设备及生产条件没有特殊要求，利用一般发酵厂的设备和生产条件即可生产，投资少、见效快、效益高，不但适合于大规模的生产还适合于小批量的生产，具有广阔的实际应用前景。
具体实施方式
实施例1
（一）提取黄芪多糖的发酵培养基由以下成分制备完成
按照乳清粉：5.158 g；蛋白胨：0.456 g；葡萄糖：0.12 g；酵母粉：0.312 g；无机盐（磷酸二氢钾和磷酸氢二钾）：0.194 g；黄芪粉：16 g；水：200 ml的重量配比称量各组分，加入500ml的三角瓶，于高压锅中121℃,20min灭菌，调整pH至6.9备用。
（二）发酵菌种的扩大培养
（1）将发酵菌种LZMYFGM9经MRS培养基斜面，发酵条件为（接种量为103cfu）：
发酵时间：16-20小时；
发酵环境：厌氧发酵；
发酵温度：36.5-37.5℃；
初始pH：6.0-6.4。
（2）然后，接入一级或二级种子培养基中，发酵条件为（接种量为103cfu）：
发酵时间：16-20小时；
发酵环境：厌氧发酵；
发酵温度：36.5-37.5℃；
初始pH：5.5-5.9。
其中，MRS斜面培养基为市售商品，（生产厂家：广东环凯微生物科技有限公司；批号：200904172）其成份为：1%蛋白胨，1%牛肉浸膏，0.5%酵母粉，0.2%枸橼酸二铵，2%葡萄糖，0.5%乙酸钠，0.2%磷酸氢二钾，0.058%的MgSO4·7H2O，0.025%的MnSO4·4H2O，0.1%（V/V）的吐温80，pH6.5，3%琼脂。
种子培养基为市售商品（生产厂家：广东环凯微生物科技有限公司；批号：201106293），其成份为：1%蛋白胨，1%牛肉浸膏，0.5%酵母粉，0.2%枸橼酸二铵，2%葡萄糖，0.5%乙酸钠，0.2%磷酸氢二钾，0.058%的MgSO4·7H2O，0.025%的MnSO4·4H2O，0.1%（V/V）的吐温80，pH6.5。
（三）发酵反应
将扩大培养的生产菌种接入（一）制备的发酵培养基，接入量为2%（V/V），置于厌氧罐中，于37摄氏度、120转/分条件下反应60小时。
（四）分离与测定
发酵完毕后，离心法将固液分离，分离后，上清部分用95%乙醇沉淀2次；沉淀部分用水煮后离心，取液体部分浓缩，再用95%乙醇沉淀2次；
两部分沉淀提取物合并后冰冻干燥，称得提取物的重量为2.365克，提取率为14.78%，黄芪多糖含量为31.22%。
实施例2
提取黄芪多糖的发酵培养基由以下成分制备完成：
按照乳清粉：38.69 g；蛋白胨：3.42 g；葡萄糖：0.9 g；酵母粉：2.34 g；无机盐（磷酸二氢钾和磷酸氢二钾）：1.455 g；黄芪粉：120 g；水：1.5 L的重量配比称量各组分，加入10L厌氧发酵罐， 121℃,20min灭菌，调整pH至6.9备用。
其余步骤与实施例1相同。
所得提取物的总重为28.68g，黄芪多糖的提取率为23.90%，黄芪多糖的含量为52.78%。
实施例3
按照乳清粉：128.95 g；蛋白胨：11.4 g；葡萄糖：3.0 g；酵母粉：7.8 g；无机盐（磷酸二氢钾和磷酸氢二钾）：4.85 g；黄芪粉：400 g；水：5 L的重量配比称量各组分，加入10L厌氧发酵罐，121℃,20min灭菌，调整pH至6.9备用。
其余步骤与实施例1相同。
所得提取物的总重为78.04g，黄芪多糖的提取率为19.51%，黄芪多糖的含量为41.20%。
实施例4
按照乳清粉：154.74 g；蛋白胨：13.68 g；葡萄糖：3.6 g；酵母粉：9.36 g；无机盐（磷酸二氢钾和磷酸氢二钾）：29.10 g；黄芪粉：480 g；水：6 L的重量配比称量各组分，加入10L厌氧发酵罐，121℃,20min灭菌，调整pH至6.9备用。
其余步骤与实施例1相同。
所得提取物的总重为95.42g，黄芪多糖的提取率为19.88%，黄芪多糖的含量为43.15%。
实施例5
提取黄芪多糖的发酵培养基，由以下成分制备完成：
乳清粉：3.908 g；蛋白胨：0.445g；葡萄糖：0.04 g；酵母粉：0.102 g；无机盐：0.142 g；黄芪粉：12.54 g；水：200 ml，高压锅，121℃,20min灭菌，调整pH至6.9备用。
其余步骤与实施例1相同。
所得提取物的总重为1.911g，黄芪多糖的提取率为15.24%，黄芪多糖的含量为35.21%。
实施例6
提取黄芪多糖的发酵培养基，由以下成分制备完成：
乳清粉：6.408g；蛋白胨：0.467g；葡萄糖：0.2g；酵母粉：0.522g；无机盐：0.246g；黄芪粉：19.46g；水：200 ml，高压锅121℃,20min灭菌，调整pH至6.9备用。
其余步骤与实施例1相同。
所得提取物的总重为4.100g，黄芪多糖的提取率为21.07%，黄芪多糖的含量为38.12%。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种提取黄芪多糖的发酵培养基，其特征在于，由以下重量份数的成分制备完成：乳清粉：3.908-6.408；蛋白胨：0.445-0.467；葡萄糖：0.04-0.2；酵母粉：0.102-0.522；无机盐：0.142-0.246；黄芪粉：12.54-19.46；水：200；所述无机盐为磷酸二氢钾和磷酸氢二钾。
2.根据权利要求1所述的提取黄芪多糖的发酵培养基，其特征在于，由以下重量份数的成分制备完成：乳清粉：5.158；蛋白胨：0.456；葡萄糖：0.12；酵母粉：0.312；无机盐：0.194；黄芪粉：16；水：200。
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