CN103553755B - 一种冬虫夏草菌粉、其生产方法及专用培养基 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种生产冬虫夏草菌粉的方法，属于真菌培养技术领域，该方法用到一种专用的培养基，按照质量百分比计，组成成分为：蚕豆粉10-30％，牛奶1-15％，马铃薯1-10％，甜菜1-5％，燕麦粉0.5-2.5％，KH2PO40.05-0.15％，MgSO40.01-0.05％，余量为水；采用上述培养基，然后采用悬浮式静置培养的方法，得到的冬虫夏草菌丝体得率高，质量优，且本发明工艺步骤简单，发酵周期较短，容易控制，污染机率较小；设备投资较小，成本风险较小；得率较高，从而减低了成本，提高了经济效益。

Description

一种冬虫夏草菌粉、其生产方法及专用培养基
技术领域
本发明涉及真菌培养技术领域，具体而言，涉及一种冬虫夏草菌粉、其生产方法及专用培养基。
背景技术
冬虫夏草是鳞翅目蝙蝠蛾属的虫草蝙蝠蛾(Hepialusarmoricamus Oberthur)幼虫感染中国被毛孢（Hirsutella sinensisLiu,Guo,Yu et Zeng）真菌，在体内繁殖后形成的虫菌复合体。冬虫夏草是一种珍贵药材，其药用历史悠久。冬虫夏草已被现代科学证明具有确切的免疫调节作用，在抗肿瘤等方面具有较好的应用前景。
但是，冬虫夏草仅分布于海拔3000-5000米的高山草甸和高山灌木丛中，天然产量极其有限。为了满足需要，对冬虫夏草的人工培养已经进行了大量研究。
目前一般采用液体培养基，利用大型工业发酵罐逐级扩大繁殖的深层发酵方法生产菌粉，这些方法至少存在以下缺点：沿用了抗生素发酵模式，菌粉中培养基的化学物质易残留，环节复杂难控制；发酵周期长，污染机率大；设备投资大，风险大；得率较低，从而导致成本高。
发明内容
本发明的目的之一，在于提供一种冬虫夏草专用培养基，以解决上述的问题。
采用的技术方案是：一种冬虫夏草专用培养基，按照质量百分比计，组成成分为：蚕豆粉10-30％，牛奶1-15％，马铃薯1-10％，甜菜1-5％，燕麦粉0.5-2.5％，KH2PO40.05-0.15％，MgSO40.01-0.05％，余量为水。
其中，本发明所提及的蚕豆粉为蚕豆（Vicia faba Linn，亦称胡豆等）粉碎而得，粒径优选控制在40-50目；马铃薯（Solanumtuberosum），亦称土豆等；甜菜（Beta vulgaris），又名菾菜；燕麦粉是燕麦（Avena sativa L，亦称雀麦等）粉碎而得，粒径优选控制在40-50目；牛奶为优选采用2g奶粉兑100g水而得。对于蚕豆和燕麦粉碎时的粒径的进一步优选控制，是进一步便于悬浊液状培养基的制备。
其制备方法为：将上述的马铃薯、甜菜按所述比例称重、洗净后，分别打浆、离心，取上清液装入培养基无菌容器中，然后按所述比例加入蚕豆粉、燕麦粉、KH2PO4、MgSO4，灭菌后装入前述的无菌容器中，再按所述比例取牛奶，过滤，装入前述的无菌容器中，混匀，即得。
作为优选：按照质量百分比计，组成成分为：蚕豆粉10-20％，牛奶5-10％，马铃薯4-8％，甜菜2-4％，燕麦粉1-2％，KH2PO40.08-0.12％，MgSO40.02-0.04％，余量为水。制备方法同上。
作为进一步的优选方案：所述培养基为悬浊液状。发明人经过大量的实验发现，将马铃薯中的淀粉与蚕豆粉、燕麦粉等在灭菌过程的高温作用下，从而使培养基形成悬浊液状。
本发明采用了一种全新的培养基配方组成，并优选形成悬浊液状的培养基，便于在静置培养时菌丝体可以向液体下方生长，从而达到不需要振荡即可进行有效培养的效果。
本发明的目的之二，在于提供一种采用上述培养基进行冬虫夏草菌粉生产的方法。
采用的技术方案是：将冬虫夏草菌种液按所述培养基质量的5-15%接入无菌容器中，与所述培养基混合均匀，然后放入培养容器中静置培养，培养时pH5-7、温度15-25℃、湿度40-80%，培养20-30天后从培养容器中取出、干燥、粉碎，即得冬虫夏草菌粉。培养20-30天后培养液基本吸收完全。
现有一般的冬虫夏草菌粉发酵生产工艺流程从菌种采集、分离、纯化、种子固体培养、一级种子液体培养、二级种子液体培养、一级种子罐培养、一级工业深层发酵、二级工业深层发酵、三级工业深层发酵、四级工业深层发酵、固液分离、干燥、粉碎研磨、辐射灭菌、成品菌粉等十几道工序；即使省略四级工业深层发酵的工序，也会采用摇床等设备进行振荡培养。而本发明的技术方案采用小单位静置培养的方法，避开了难度最大、最复杂、最难控制的四级工业深层发酵工序，并且不需要摇床，一方面使得发酵过程中被污染的几率大大减小，另一方面大大减少了投资，从而极大地降低了投资成本和生产运行风险。
另外，现有的冬虫夏草菌粉发酵模式较少考虑发酵用营养物质的充分转化，对营养物质处理简单，导致经过繁杂的四级工业深层发酵得到的菌丝体的产率也较低，往往只有8g/L左右，产率最高的报道也只有25.5g/L。而本发明在进一步研究冬虫夏草的特性并根据发酵的客观规律，选择了更为合适的营养物质，并进行了有利于冬虫夏草寄生真菌生长的更好的发酵处理方法，从而使菌丝体的产率在36g/L以上，极大地提高了产率，从而大幅提高了经济效益。
作为优选的技术方案：所述无菌容器为无菌培养瓶，且每个无菌培养瓶中装入的冬虫夏草菌种液与培养基的总体积为无菌培养瓶体积的10-30%。控制适度的气体和液体的比例，可以提高发酵的效果和效率。
作为进一步的优选方案：所述无菌培养瓶瓶底直径为90-110mm，瓶口直径≥60mm。采取这样的大瓶口的培养瓶，更加有利于培养瓶内外气体的交换。
本发明的目的之三在于提供一种上述方法制备而得的冬虫夏草菌粉。
本发明采用了一种全新的专用培养基，并采用悬浮静置培养，从而产生的有益效果是：工艺步骤简单，发酵周期较短，容易控制，污染机率较小；设备投资较小，成本风险较小；得率较高，从而减低了成本，提高了经济效益。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明做进一步的详细描述。
实施例1
一种冬虫夏草菌粉的生产方法，包括以下步骤：
将马铃薯3kg、甜菜2kg洗净后分别打浆、8500转/分的速度离心，取上清液装入培养基灭菌罐中，然后加入蚕豆粉5kg、燕麦粉0.5kg、KH2PO450g、MgSO410g，用水定容至95kg，灭菌后装入无菌分装罐中备用；
再将5kg牛奶无菌过滤后装入上述无菌分装罐中；
接入冬虫夏草菌种中国被毛孢（Hirsutella sinensis Liu,Guo,YuetZeng）液5kg至上述无菌分装罐中，与上述汁液混合均匀，然后分别装入培养容器中，每瓶装液量为培养瓶体积的10%，pH6，培养温度20℃，湿度60%，培养30天后得到冬虫夏草菌丝体，菌丝体的产率为36g/L，然后进行干燥、粉碎即得冬虫夏草菌粉。
本实施例所得的冬虫夏草菌丝体，经过鉴定，其DNA指纹图谱与天然冬虫夏草的DNA指纹图谱相似度为98.1%，其中有效成分含量：粗多糖（以葡萄糖计）为5.3g/100g，腺苷为95mg/100g。
实施例2
一种冬虫夏草菌粉的生产方法，包括以下步骤：
将马铃薯6kg、甜菜3kg洗净后分别打浆、离心，取上清液装入培养基灭菌罐中，然后加入蚕豆粉15kg、燕麦粉1kg、KH2PO480g、MgSO415g，用水定容至92kg，灭菌后装入无菌分装罐中备用；
将8kg牛奶无菌过滤后装入无菌分装罐中；
接入冬虫夏草菌种液10kg至无菌分装罐中，与上述汁液混合均匀，然后分别装入培养容器中，每瓶装液量为培养瓶体积的20%，pH5.8，培养温度18℃，湿度70%，培养28天后得到冬虫夏草菌丝体，菌丝体的产率为42g/L，然后进行干燥、粉碎即得冬虫夏草菌粉。
本实施例所得的冬虫夏草菌丝体，经过鉴定，其DNA指纹图谱与天然冬虫夏草的DNA指纹图谱相似度为98.2%，其中有效成分含量：粗多糖（以葡萄糖计）为5.1g/100g，腺苷为102mg/100g。
实施例3
一种冬虫夏草菌粉的生产方法，包括以下步骤：
将马铃薯9kg、甜菜4kg洗净、称重后分别打浆、离心，取上清液装入培养基灭菌罐中，然后加入蚕豆粉20kg、燕麦粉2kg、KH2PO4120g、MgSO420g，用水定容至90kg，灭菌后装入无菌分装罐中备用；
将10kg牛奶无菌过滤后装入无菌分装罐中；
接入冬虫夏草菌种液15kg至无菌分装罐中，与上述汁液混合均匀，然后分别装入培养容器中，每瓶装液量为培养瓶体积的30%，pH6.5，培养温度20℃，湿度50%，培养25天后得到冬虫夏草菌丝体，菌丝体的产率为40g/L，然后进行干燥、粉碎即得冬虫夏草菌粉。
本实施例所得的冬虫夏草菌丝体，经过鉴定，其DNA指纹图谱与天然冬虫夏草的DNA指纹图谱相似度为98.1%，其中有效成分含量：粗多糖（以葡萄糖计）为5.2g/100g，腺苷为98mg/100g。
实施例4
一种冬虫夏草菌粉的生产方法，包括以下步骤：
将马铃薯1kg、甜菜5kg洗净、称重后分别打浆、离心，取上清液装入培养基灭菌罐中，然后加入蚕豆粉30kg、燕麦粉2.5kg、KH2PO4150g、MgSO450g，用水定容至85kg，灭菌后装入无菌分装罐中备用；
将15kg牛奶无菌过滤后装入无菌分装罐中；
接入冬虫夏草菌种液12kg至无菌分装罐中，与上述汁液混合均匀，然后分别装入培养容器中，每瓶装液量为培养瓶体积的30%，pH5.2，培养温度15℃，湿度80%，培养28天后得到冬虫夏草菌丝体，菌丝体的产率为37g/L，然后进行干燥、粉碎即得冬虫夏草菌粉。
本实施例所得的冬虫夏草菌丝体，经过鉴定，其DNA指纹图谱与天然冬虫夏草的DNA指纹图谱相似度为98.0%，其中有效成分含量：粗多糖（以葡萄糖计）为4.9g/100g，腺苷为96mg/100g。
对比实施例
本实施例采用专利申请号为200510137457.8的中国专利申请中说明书的“实施例1”所述的培养基，即奶粉50.0克，蔗糖20.0克，蛋白胨5.0克，酵母提取物1.0克，大豆油3.0克，土豆200g制成的冬虫夏草专用培养基，然后采用本发明实施例2的方法进行发酵生产，培养28天后得到冬虫夏草菌丝体，菌丝体的产率为21.5g/L，然后进行干燥、粉碎即得冬虫夏草菌粉。
本实施例所得的冬虫夏草菌丝体，经过鉴定，其DNA指纹图谱与天然冬虫夏草的DNA指纹图谱相似度为97.5%，其中有效成分含量：粗多糖（以葡萄糖计）为3.1g/100g，腺苷为72mg/100g。
从上述对比实施例可以看出，采用本发明的培养基，可以大幅提高菌丝体的产率，同时得到的菌丝体与天然冬虫夏草更相似，其中的有效成分含量也更高。
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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (4)

1.一种冬虫夏草专用培养基，其特征在于：按照质量百分比计，组成成分为：蚕豆粉10-30％，牛奶1-15％，马铃薯1-10％，甜菜1-5％，燕麦粉0.5-2.5％，KH2PO40.05-0.15％，MgSO40.01-0.05％，余量为水；所述培养基为悬浊液状。
2.根据权利要求1所述的冬虫夏草专用培养基，其特征在于：按照质量百分比计，组成成分为：蚕豆粉10-20％，牛奶5-10％，马铃薯4-8％，甜菜2-4％，燕麦粉1-2％，KH2PO40.08-0.12％，MgSO40.02-0.04％，余量为水。
3.一种采用权利要求1或2所述的培养基生产冬虫夏草菌粉的方法，其特征在于：将冬虫夏草菌种液按所述培养基质量的5-15％接入无菌容器中，与所述培养基混合均匀，然后放入培养容器中静置培养，培养时pH5-7、温度15-25℃、湿度40-80％，培养20-30天后干燥、粉碎，即得冬虫夏草菌粉；
其中，所述无菌容器为无菌培养瓶，且每个无菌培养瓶中装入的冬虫夏草菌种液与培养基的总体积为无菌培养瓶体积的10-30％。
4.根据权利要求3所述的生产冬虫夏草菌粉的方法，其特征在于：所述无菌培养瓶瓶底直径为90-110mm，瓶口直径≥60mm。
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