CN103460994B - 蛹虫草纳米硒及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了蛹虫草纳米硒及其制备方法，本发明使用蛹虫草子实体的生产菌株蛹拟青霉为原料开发蛹虫草纳米硒，生产过程不添加任何有机溶剂，获得的产品不会产生安全隐患；蛹虫草纳米硒的得率较高，虫草中生物活性物质保留完好，同时综合了纳米硒的效果，可使蛹虫草和纳米硒的生物活性得到充分综合利用；生产周期短，产品生产过程中原料无损失，生产过程中无废弃物排放，是一种产品产出率高、生产工艺简单、绿色环保的生产方法。本发明产品作为蛹虫草纳米硒不仅可以作为保健食品直接服用，还可以添加于食品工业生产过程制作保健型功能食品，拓宽了蛹虫草和纳米硒的应用领域。

Description

蛹虫草纳米硒及其制备方法

技术领域

本发明属于保健品领域，具体而言，涉及蛹虫草纳米硒及其制备方法。

背景技术

蛹虫草（Cordyceps militaris(L.)Link）又称为北虫草、北冬虫夏草、蛹草，隶属于真菌界子囊菌门(Ascomycota)、子囊菌纲(Ascomycetes)、粪壳菌亚纲(Sordariomycetidae)、肉座菌目(Hypocreales)、麦角菌科(Clavicipitaceae)、虫草属(Cordyceps)，是虫草属真菌的模式种。至2002年世界上已发现虫草属真菌400多种，其中我国报道的有120种左右，蛹虫草在世界各地均有分布。蛹虫草是一类真菌侵染寄生昆虫幼虫所形成的由菌核和子实体所组成的真菌结构。其宿主主要为鳞翅目的蚕蛾科、舟蛾科等。冬季其蛰居土里，真菌菌丝在幼虫体内吸收营养并生长，最后使幼虫死亡，到了夏季，真菌菌丝自鳞翅目昆虫蛹上生出子实体，形似草。它是最常见的、分布最广、具有较好药用价值的虫草菌。

蛹虫草分布广、生长快、易培养、含有多种活性成分，对人体具有多种生理功能。据研究资料显示，蛹虫草含有虫草素、虫草酸、虫草多糖、腺苷、甾醇等多种生物活性物质，具有增强免疫力、调节内分泌、抗疲劳、抗氧化、抗衰老、抗菌、抗肿瘤、抗缺氧、镇静作用、降血糖、保护肝肾及呼吸系统等多种生理功能。其化学成分和功能与著名的药用真菌冬虫夏草极其相似，某些活性成分如虫草素、核苷等物质还高于冬虫夏草。

近年来，科学工作者们在蛹虫草及其无性型的生物学特征、人工栽培子实体、液体深层发酵培养、培养基组成、培养条件优化、菌丝体及代谢产物的化学成分检测、分离、提取、纯化极其功能、优良菌株选育、功能性食品研制、保健药物开发等方面进行了大量的研究，取得了一些可喜的成果。

硒是人体必需的微量元素，是人体内多种酶的组成成分，在生命中起着抵御疾病、延缓衰老、增强免疫功能等作用。硒具有护肝、抗癌、保护心血管、调节激素分泌、拮抗重金属、辅助放化疗、治疗白内障、清除过剩自由基等诸多生物功效。硒制品在保健食品和医药品中占有重要地位。人们最早使用的补硒剂是无机硒（主要有硒酸钠和亚硒酸钠）。无机硒的作用剂量和毒性剂量比较接近，安全性和生物活性都较低，现在已经基本上被生物活性很高而又无毒的有机硒所取代。一些学者采用微生物富集微量元素的能力，在蛹虫草体内将“无机硒”与“蛹虫草活性物质”相互作用转化为“硒多糖、硒蛋白”的“真菌有机硒”，不但生物活性高，并极易于人体吸收利用，使蛹虫草与有机硒两者功效叠加，相得益彰，但是此类产品中硒均为硒化合物。

纳米硒，从化学上来讲，就是元素硒或零价硒。一般来讲，零价的元素进入人体后是不会被吸收和利用的。但是，利用纳米技术制备的纳米硒，尽管还是零价硒，不仅能被人体吸收和利用，还能发挥硒的生物学和保健功能，如抗氧化、免疫调节等，特别值得重视的是它的毒性低于其他硒化合物。经中国疾控中心营养与食品安全研究所检测发现，与亚硒酸钠及硒蛋白相比，纳米硒具有更好的安全优势。

本发明方案中主要采用蛹虫草无性型菌株蛹拟青霉作为生物模版，在特定的发酵条件下，将无机硒转化为零价态的红色单质纳米硒，产品将蛹虫草的保健功能和纳米硒的特定生物学活性完美结合，充分发挥红色纳米硒的生物学功能，避免了无机硒、有机硒毒性强的确点。

发明内容

本发明的目的是为了丰富蛹虫草及纳米硒产品市场，提高现有市售蛹虫草产品及硒产品的附加值，充分利用蛹虫草和无机硒资源，提供一种蛹虫草纳米硒的制备方法。为了实现本发明的目的，拟采用如下技术方案：

本发明一方面涉及一种蛹虫草纳米硒，其特征在于蛹虫草纳米硒为复合物。

本发明另一方面还涉及蛹虫草纳米硒的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）以蛹拟青霉为出发菌株，先进行固体种子的制备：固体种子培养基：小麦粒和蚕蛹粉按照1～100:1的质量比混匀后加入0.5～10倍的蒸馏水浸泡1～24h后，于0.1～0.15MPa的蒸汽压力下，灭菌5～30min，冷却至室温备用；制备好的固体培养基中无菌条件下接入蛹拟青霉孢子悬浮液，其中每L孢子悬浮液中加入无菌处理的0.01～1mol的维生素C，置于18～25℃恒温培养箱，暗培养10-15d；

（2）液体种子的制备：液体种子培养基：大豆水解蛋白0.5～2%、酵母粉1～3%、麸皮5～10%、白砂糖2～3%，余量蒸馏水，配制好的液体培养基，于0.1～0.15MPa的蒸汽压力下，灭菌10～20min，冷却至室温备用；在制备好的液体培养基每L中加入无菌处理的0.01～1mol的维生素C，无菌条件下接入蛹拟青霉固体种子，每L液体培养基中接入1-15g固体种子，置于18～25℃恒温震荡培养箱，暗培养5-7d；

（3）发酵培养：发酵培养基大豆水解蛋白1～3%、酵母粉0.1～2%、葡萄糖1～4%、白砂糖1～3%，余量蒸馏水，按比例配制的液体培养基置于发酵罐中于0.1～0.15MPa的蒸汽压力下，灭菌15-25min，冷却至室温备用；在制备好的液体培养基每L中加入无菌处理的0.01～1mol的维生素C和0.001～1mol的亚硒酸钠，无菌条件下接入蛹拟青霉液体种子，接种量为1～15%，通气发酵，暗培养3d；

（4）在步骤（3）暗培养3d后的蝉拟青霉发酵液中补充添加维生素C和亚硒酸钠，使发酵液中维生素C和亚硒酸钠的终浓度分别为0.01～1mol/L和0.01～1mol/L；继续通气暗发酵2d；

（5）暗发酵结束后，停止通气，将发酵醪液静置2d，等发酵醪液完全变成红色后进行均质；

（6）均质后的物料利用气流式喷雾干燥器进行喷雾干燥后于1～10Kgy的辐照剂量下进行辐照处理以获得蛹虫草纳米硒。

本发明获得的产品与市场上现有的蛹虫草类产品及富硒产品相比可产生积极的效果：使用蛹虫草子实体的生产菌株蛹拟青霉为原料开发蛹虫草纳米硒，生产过程不添加任何有机溶剂，获得的产品不会产生安全隐患；蛹虫草纳米硒的得率较高，虫草中生物活性物质保留完好，同时综合了纳米硒的效果，可使蛹虫草和纳米硒的生物活性得到充分综合利用；生产周期短，产品生产过程中原料无损失，生产过程中无废弃物排放，是一种产品产出率高、生产工艺简单、绿色环保的生产方法。本发明产品作为蛹虫草纳米硒不仅可以作为保健食品直接服用，还可以添加于食品工业生产过程制作保健型功能食品，拓宽了蛹虫草和纳米硒的应用领域。

具体实施方式

为了进一步阐述本发明的技术方案所涉及的材料及工艺，给出了以下实施例。这些实施例不以任何方式限制本发明的范围。

实施例1：

一种蛹虫草纳米硒及其制备方法，其特征是：以蛹拟青霉为出发菌株，先进行固体种子的制备，液体种子的制备，蛹拟青霉的发酵培养，无机硒及维生素C的添加，发酵培养，静置反应，最后经过喷雾干燥获得红色蛹虫草纳米硒。包括：固体菌种的制备→液体菌株的制备→蛹拟青霉发酵培养→无机硒及维生素C的添加、通气发酵→静置反应→喷雾干燥。具体的实施步骤为：

（1）以蛹拟青霉为出发菌株，先进行固体种子的制备。固体种子培养基：小麦粒和蚕蛹粉按照10:1的质量比混匀后加入等质量的蒸馏水浸泡1h后，于0.1～0.15MPa的蒸汽压力下，灭菌30min，冷却至室温备用。在制备好的固体培养基中无菌条件下接入蛹拟青霉孢子悬浮液，其中每L孢子悬浮液中加入无菌处理的0.02mol的维生素C，置于22℃恒温培养箱，暗培养10-15d。

（2）液体种子的制备液体种子培养基：大豆水解蛋白0.5%、酵母粉1%、麸皮5%、白砂糖2%，蒸馏水定容。按照一定比例配制好的液体培养基，于0.1～0.15MPa的蒸汽压力下，灭菌20min，冷却至室温备用。在制备好的液体培养基每L中加入无菌处理的0.04mol的维生素C，无菌条件下接入蛹拟青霉固体种子，每L液体培养基中接入3-5g固体种子，置于22℃恒温震荡培养箱，暗培养5-7d。

（3）发酵培养发酵培养基大豆水解蛋白1%、酵母粉0.5%、葡萄糖2%、白砂糖2%，蒸馏水定容。按照一定比例配制好的液体培养基，置于发酵罐中于0.1～0.15MPa的蒸汽压力下，灭菌20min，冷却至室温备用。在制备好的液体培养基每L中加入无菌处理的0.04mol的维生素C和0.005mol的亚硒酸钠，无菌条件下接入蛹拟青霉液体种子，接种量为2-3%，通气发酵，通气量为1：1，暗培养3d。

（4）在步骤（3）暗培养3d后的蝉拟青霉发酵液中补充添加维生素C和亚硒酸钠，使发酵液中维生素C和亚硒酸钠的终浓度分别为0.08mol/L的0.015mol/L。继续通气暗发酵2d。

（5）暗发酵结束后，停止通气，将发酵醪液静置2d，等发酵醪液完全变成红色，即可进行下一步操作。

（6）均质后（均质压力为两次40MPa，均质温度为60℃下）的物料利用气流式喷雾干燥器（雾化压力2MPa，进风口温度98℃）进行喷雾干燥后于1～10Kgy的辐照剂量下进行辐照处理以获得蛹虫草纳米硒产品。

经此工艺每L培养液可得固形物20～30g固形物，其中纳米硒含量为5%～8%，并且经高温（100摄氏度以上）处理10分钟后仍保持红色单质状态，不向灰黑色单质硒转化，克服了常规游离红色单质纳米硒经高温等方式处理后易转化为黑色单质纳米硒的缺点。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种蛹虫草纳米硒的制备方法，所述的蛹虫草纳米硒为复合物，其特征在于包括如下步骤：

(1)以蛹拟青霉为出发菌株，先进行固体种子的制备：固体种子培养基：小麦粒和蚕蛹粉按照1～100:1的质量比混匀后加入0.5～10倍的蒸馏水浸泡1～24h后，于0.1～0.15MPa的蒸汽压力下，灭菌5～30min，冷却至室温备用；制备好的固体种子培养基中无菌条件下接入蛹拟青霉孢子悬浮液，其中每L孢子悬浮液中加入无菌处理的0.01～1mol的维生素C，置于18～25℃恒温培养箱，暗培养10-15d；

(2)液体种子的制备：液体种子培养基：大豆水解蛋白0.5～2％、酵母粉1～3％、麸皮5～10％、白砂糖2～3％，余量蒸馏水，配制好的液体种子培养基，于0.1～0.15MPa的蒸汽压力下，灭菌10～20min，冷却至室温备用；在制备好的液体种子培养基每L中加入无菌处理的0.01～1mol的维生素C，无菌条件下接入蛹拟青霉固体种子，每L液体种子培养基中接入1-15g固体种子，置于18～25℃恒温震荡培养箱，暗培养5-7d；

(3)发酵培养：发酵培养基：大豆水解蛋白1～3％、酵母粉0.1～2％、葡萄糖1～4％、白砂糖1～3％，余量蒸馏水，按比例配制的发酵培养基置于发酵罐中于0.1～0.15MPa的蒸汽压力下，灭菌15-25min，冷却至室温备用；在制备好的发酵培养基每L中加入无菌处理的0.01～1mol的维生素C和0.001～1mol的亚硒酸钠，无菌条件下接入蛹拟青霉液体种子，接种量为1～15％，通气发酵，暗培养3d；

(4)在步骤(3)暗培养3d后的蛹拟青霉发酵液中补充添加维生素C和亚硒酸钠，使发酵液中维生素C和亚硒酸钠的终浓度分别为0.01～1mol/L和0.01～1mol/L；继续通气暗发酵2d；

(5)暗发酵结束后，停止通气，将发酵醪液静置2d，等发酵醪液完全变成红色后进行均质；

(6)均质后的物料利用气流式喷雾干燥器进行喷雾干燥后于1～10kGy的辐照剂量下进行辐照处理以获得蛹虫草纳米硒。