一种隐孔菌菌粉的生产方法
本发明涉及微生物的生产方法,特别是一种隐孔菌菌粉的生产方法。
隐孔菌【Cryptoporus volvatus(peck)Hubbard】属于非褶菌目,多孔菌科,隐孔菌属,只有单一的一个隐孔菌种。具有平喘、止咳、祛痰、抗过敏、抗感染等药用功效,是一种高效、低毒、无副作用的药物。其植物形态、生长环境、生物学特性、药用功效等已在国内外文献杂志中作过多次报道,如:《药用真菌隐孔菌的生物学特性研究》(作者:华启洪、孙静、沈礼,“中国中药杂志”1991年第16卷第12期);《中药隐孔菌挥发油成分研究》(作者:华启洪、金国梁、沈礼,“中国药学杂志”1993年第28卷第2期);《中药隐孔菌的化学成分》作者:华启洪、金国梁,“植物资源与环境”1933.2(1)60-61页)。《隐孔菌生产的抗肿瘤多糖》(Antitumor polysaccharigdesproduced by Cryptoporus)[作者:Usno,Saburo等,japen,kekai 78 94,021,1978;C.A.Vol,89,19540gh)。《隐孔菌生长所需要的营养素》(Nulrilional reguirents forgrowth of Cryptoporus volvalus)【作者:Peffey,ThomasM.Can.J.Bot.1989.67(8),2532-4,1989;C.A.Vol.III.211745v】。《云南本草》(作者:兰茂,云南人民出版社出版,)【见附件】。野生隐孔菌在黑龙江、河北、湖北、福建、广东、广西、海南岛、四川、云南、西藏、陕西、吉林、浙江、江西等省均有分布,但比较分散,采集加工困难,而且药源数量稀少。隐孔菌菌种可由野生隐孔菌经组织分离、驯化培养获得,也可以直接向中国科学院昆明植物研究所购买(见附件证明),因此隐孔菌已经多次在国内外期刊文献中使用,为本领域的专业人员所熟知,菌种也可以任意购得,可以认为隐孔菌菌种是公众能够得到的,所以该菌种的生产方法申请专利时,不需要提交中国专利局指定的单位保藏。我国支气管哮喘的患病率占总人口的5.29%左右,达四、五千万人之多,且尚有日益增多的趋势,目前临床上使用的药物有一定的副作用和毒性,尤其对心血管的副作用更大,虽然隐孔菌具有很好的平喘、止咳功效,且低毒无副作用,可以成为一种优良的平喘、止咳药物。但尚未有工业化规模生产隐孔菌药物的报导。
本发明的目的就是要提供一种隐孔菌菌粉的规模化生产方法。
本发明的任务是以如下方式完成的:
一种隐孔菌菌粉的生产方法,其特点在于:
(a)将保存在4±1℃条件下的已知隐孔菌菌种【Cryptoporusvolvalus(peck)Hubbard】通过无菌操作移植到下述培养基中,在23-30℃条件下活化培养6-7天,
培养基的组分和含量为:
葡萄糖 10-50g
玉米粉 5-20g
酵母粉 0.5-2g
KH2PO4 0.5-2g
MgSO4 0.2-1g
VB1 3.0-5.0mg
琼脂 20g
水 1000ml
上述培养基的PH值为4-7,消毒灭菌,然后
(b)将上述活化后的隐孔菌菌丝移入内装200-250ml下述培养基的1000ml三角烧瓶中,在振荡频率为150-220rmp、温度为23-30℃条件下在旋转式摇瓶机中振荡培养5天,
培养基的组分及含量为:
葡萄糖 20-50g
玉米粉 10-20g
酵母粉 1-3g
KH2PO4 0.1-1g
MgSO4 0.05-0.5g
VB1 3.0-5.0mg
水 1000ml
上述培养液的PH值为4-7,消毒灭菌,然后
(c)在100l3的种子罐中装入等于或小于70%罐容量的下述培养液,用压差法移接相当于罐容量5-10%摇瓶培养的隐孔菌菌丝液,在通风量为1∶0.2-1.0(v/v分钟),叶轮搅拌速度为100-200rpm,罐压0.5-1.0kg/cm2,温度23-30℃条件下培养48h,
培养液的组分及含量为:
葡萄糖 50-400g
玉米浆 4-15g
蛋白胨 1-8g
酵母膏 1-3g
KH2PO4 0.5-2g
MgSO4 0.25-1.0g
(NH4)2SO4 2-8g
水 1000ml
上述培养液的PH值为4-7,消毒灭菌,然后
(d)在1000l3-5000l3的发酵罐中装入等于或小于70%罐容量的下述培养液,再装入5-10%罐容量的种子罐培养的隐孔菌菌丝液,在通风量为1∶0.2-0.5(v/v分钟),叶轮搅拌速度为100-200rpm,罐压0.5-1.0kg/cm2,温度为23-30℃条件下培养发酵4天,
培养液的组分及含量为:
葡萄糖 50-400g
玉米浆 4-15g
蛋白胨 1-8g
酵母膏 1-3g
KH2PO4 0.5-2g
MgSO4 0.25-1.0g
(NH4)2SO4 2-8g
水 1000ml
上述培养液的PH值为4-7,消毒灭菌,然后
(e)将上述发酵罐内的隐孔菌菌丝液体压滤,所得隐孔菌菌丝体滤饼在70-100℃条件下烘干、粉碎、过筛得到颗粒小于60目的隐孔菌菌粉。
本发明方法和已知技术相比,所采用的隐孔菌菌种易得,由于它通过三级通气发酵进行自我繁殖而被大量获得,其得率达到0.4-1.2%。本发明方法所采用的培养基,培养液中的碳源和氮源组分价格很便宜、含量也不高,因此生产成本很低。将用本发明方法生产的隐孔菌菌粉装入胶囊即可构成《平喘胶囊》药物,按年产隐孔菌菌粉4T计,可生产57万盒平喘胶囊(0.299×24/盒=6.96g/盒),每盒成本约3元,出厂价为21元/盒,税后利润为14.94元/盒,总利润为850万元。按我国4-5千万病人中有1%,服平喘胶囊一个疗程(9粒×15天)计,每年预计销售量为240万盒,总年利润约3600万元,因此具有很好的经济效益。本发明方法无污染,因此也有很好的环境效益。
用本发明方法生产的隐孔菌菌粉所作的药理试验如下:试验单位:(浙江医科大学杭州分校)
1、镇咳试验:
实验方法:小白鼠氨水引咳法
组别 |
动物数只 |
剂量克/公斤 |
咳嗽 次数次/分X±SD |
P值 |
镇咳百分率(%) |
对照组可待因组小剂量组大剂量组 | 891010 | 1※50※※1.182.38 | 11.12±10.380.66±1.411.6±2.061.1±1.72 | <0.05<0.05<0.05 | 94.0685.6190.10 |
※5%阿拉伯树胶1毫升/公斤。
※※可待因50毫克/公斤
实验结果表明,小白鼠服本发明方法生产的隐孔菌菌粉后,其在统计学上的P值小于0.05,表明镇咳效果显著,以大剂量试验的效果为最佳。
2、祛痰作用
实验方法:采用小白鼠酚红法。
组别 |
动物数 |
剂量(克/公斤) |
洗出液酚红浓度(微克/毫升)X±SD |
P值 |
对照组 |
9 |
1※ |
2.23±0.81 | |
小剂量组 |
8 |
1.19 |
3.94±0.76 |
<0.01 |
中剂量组 |
9 |
2.38 |
4.11±2.73 |
<0.01 |
高剂量组 |
9 |
4.76 |
6.31±3.25 |
<0.01 |
※5%阿拉伯树胶1毫升/公斤。
实验结果表明,用本发明方法生产的隐孔菌菌粉其祛痰效果很好,小、中、大剂量组在统计学上的P值均小于0.01,具有非常显著的效果。
3、平喘作用
实验方法采用药物性豚鼠哮喘模型,药物引喘法
组别 |
动物数 |
剂量(克/公斤) |
III级反应潜伏期T2-T1(S)X±SD |
P值 |
菌粉水煎液I |
7 |
0.156 |
7.4±44.1 |
>0.05 |
菌粉水煎液II |
9 |
0.208 |
35.55±43.11 |
<0.01 |
菌粉水煎液III |
6 |
2.38 |
246.25±71.2 |
<0.01 |
实验表明,剂量在208毫克/公斤和2380毫克/公斤时,在统计学上的P值均小于0.01,表明本发明方法生产的隐孔菌菌粉的平喘效果非常显著。
4、对豚鼠卵蛋白过敏性哮喘的拮抗作用
实验立法采用豚鼠过敏性支气管痉挛试验法。
组别 |
动物数 |
剂量毫升 |
反应 级数X土SD |
P值 |
对照组 |
10 |
2※ |
1.9±0.87 | |
实验组 |
10 |
2※※ |
0.9±0.56 |
<0.01 |
※生理盐水
※※含(生药)39.21毫克/毫升
实验表明,本发明方法生产的隐孔菌菌粉对抗过敏的作用非常显著,其在统计学上的P值小于0.01。
5、隐孔菌菌粉毒性试验
(1)急性毒性试验(LD5.0)
口服(粉剂)
LD50>66克/公斤,最大耐授量39克/公斤~50.7克/公斤腹腔注射(水煎剂)
30.98毫克/公斤,22.77毫克/公斤
(2)长期毒性试验(三个月)
实验结果:服药三个月后血液学检查和血清生化测定的各项指标都正常,病理切片观察,无异常发现,证明菌粉对心、肝、肾、脾、脑、睾丸或卵巢和造血系统等25个器官组织均无毒性反应。
6、临床资料
病例采自杭州市一院内科门诊成年及13岁以下支气管哮喘的患者。11例均为反复发作性或长期持性呼吸困难伴有肺部哮鸣音者。服用本发明方法生产的隐孔菌菌粉胶囊,成人每日三次,每次服三颗(每颗含隐孔菌菌粉0.29g),儿童减半,服2-3周为一个疗程,随后评定效果。
试验结果,本组11例治后止咳、祛痰、平喘显效高达81.8%,好转者9.2%,其中显效者经随访二个月临床症状无发作,且两肺哮鸣音消失。11例患者治疗前后测得CAMP及其比值(CAMP/CGMP)相比较有明显差异(P<0.05),治疗后显见CAMP增高。临床试验结果表明,其疗效与药理试验的结果完全一致。表明本发明方法生产的隐孔菌菌粉作为药物具有很好的社会效益。
以下提供用本发明方法生产隐孔菌菌粉的三个实施例。
实施例一
(a)将保存在5℃条件下的已知隐孔菌菌种【Cryptoporusvolvatus(peck)Hubbard】通过无菌操作移植到下述培养基中,在23℃条件下培养6天,菌丝已长满整个斜面。
培养基配方
葡萄糖 10g
玉米粉 5g
酵母粉 0.5g
KH2PO4 0.5g
MgSO4 0.2g
VB1 3.0mg
琼脂 20g
水 1000ml
上述培养基配方PH值为4
菌丝生长情况:菌丝灰白色,纤细、稀疏、生长缓慢,生长势较差,
(b)将上述活化隐孔菌菌种的菌丝移入内装200ml下述液体培养基的1000ml三角烧瓶中,用旋转式摇瓶机振荡培养,振荡频率为100rpm,在23℃条件下振荡培养5天。菌丝生长缓慢,培养基中形成一定数量的菌球,
液体培养基配方
葡萄糖 20g
玉米粉 10g
酵母粉 1g
KH2PO4 1g
MgSO4 0.5g
VB1 3.0mg
水 1000ml
上述培养基的PH值为4
(c)在100l3的种子罐中装入60%罐容量的下述培养液,用压差法移接相当于罐容量5%摇瓶培养的隐孔菌菌丝液,在通风量为1∶0.2(v/v分钟)叶轮搅拌速度为100rpm,罐压为0.5公斤/cm2,温度为23℃条件下培养48h,
培养液的配方为:
葡萄糖 50g
玉米浆 4g
蛋白胨 1g
酵母膏 1g
KH2PO4 0.5g
MgSO4 0.25g
(NH4)2SO4 2g
水 1000ml
上述培养液的PH值为4,消毒灭菌,然后
(d)在1000ml的发酵罐中装入60%罐容量的下述培养液,再装入5%罐容量的种子罐培养的隐孔菌菌丝液,在通风量为1∶0.2(v/v分钟),叶轮搅拌速度为100rpm,罐压为0.5公斤/cm2,培养温度为22℃,发酵培养4天,
培养液配方为
葡萄糖 50g
玉米浆 4g
蛋白胨 1g
酵母膏 1g
KH2PO4 0.5g
MgSO4 0.25g
(NH4)2SO4 2g
水 1000ml
上述培养液的PH值为4,消毒灭菌,然后
(e)将上述发酵罐内的隐孔菌菌丝液用板框压滤,得到隐孔菌菌丝体的滤饼,在80℃的烘房内烘干,经过粉碎,用60目筛子过筛得到隐孔菌菌粉,其得率为0.4-0.5%。
实施例二
(a)将保存在4℃条件下的已知隐孔菌菌种【Cryptorusvolvatus(peck)Hubbard】通过无菌操作移植到下述培养基中,在26℃条件下培养6天,菌丝已长满整个斜面培养基,
培养基配方
葡萄糖 35g
玉米粉 10g
酵母粉 1g
KH2PO4 1g
MgSO4 0.5g
VB1 4.6mg
琼脂 20g
水 1000ml
上述培养基的PH值为6
菌丝生长情况:菌丝生长十分旺盛,菌丝粗壮,纯白色,气生菌丝浓密,生长势好,
(b)将活化的隐孔菌菌种的菌丝移入内装250毫升下述培养基的1000ml的三角烧瓶中,用旋转式摇瓶机振荡培养。振荡频率为150rpm,在26℃条件下振荡培养5天、菌丝生长快,培养基中菌丝浓,菌球大小均匀,直径约0.3-0.4mm,培养液清、淡黄色,
培养基配方
葡萄糖 35g
玉米粉 15g
酵母粉 2g
KH2PO4 0.5g
MgSO4 0.1g
VB1 4.6mg
水 1000ml
上述培养基的PH值为6,消毒灭菌,然后
(c)在100l3种子罐中装入70%罐容量的下述培养液,用压差法移接相当于罐容量10%摇瓶培养的隐孔菌菌丝液,在通风量为1∶0.3(v/v分钟),叶轮搅拌速度为150rpm,罐压为1kg/cm2,温度为26℃条件下培养48h,
培养液的配方为
葡萄糖 350g
玉米浆 10g
蛋白胨 5g
酵母膏 2g
KH2PO4 1g
MgSO4 0.5g
(NH4)2SO4 5g
水 1000ml
上述培养液的PH值为6,消毒灭菌,然后
(d)在5000l3的发酵罐中装入70%罐容量的下述培养液,再装入10%罐容量的种子罐培养的隐孔菌菌丝液,在通风量为1∶0.3(v/v分钟),叶轮搅拌速度为150rpm,罐压为1kg/cm2,培养温度为26℃,发酵培养4天,发酵产物有浓郁芳香扑鼻的挥发性气味,颜色棕色,
培养液配方
葡萄糖 350g
玉米浆 10g
蛋白胨 5g
酵母膏 2g
KH2PO4 1g
MgSO4 0.5g
(NH4)2SO4 5g
水 1000ml
上述培养液的PH值为6,消毒灭菌,然后
(e)将上述发酵罐内的隐孔菌菌丝液体用板框压滤,得到隐孔菌菌丝体滤饼,在90℃的烘房内烘干,经粉碎并用60目筛子过筛,得到隐孔菌菌粉,本实施例隐孔菌菌粉的得率高达1.2%,所用培养液组分的含量居中,生产成本也最低。
实施例三
(a)将保存在3℃条件下的已知隐孔菌菌种【Cryptoporusvolvatus(peck)Hubbard】通过无菌操作移植到下述培养基中,在30℃条件下培养7天,
培养基配方
葡萄糖 50g
玉米粉 20g
酵母粉 2g
KH2PO4 2g
MgSO4 1g
VB1 5.0mg
琼脂 20g
水 1000ml
上述培养基的PH值为7
菌丝生长情况:菌丝生长较快,菌丝纤细,稀疏,灰白色,生长势较差。
(b)将上述活化隐孔菌菌种的菌丝移入内装250毫升已灭菌的下述培养液的1000ml三角烧瓶中,用旋转式摇瓶机振荡培养,振荡频率为200rpm,在30℃条件下振荡培养5天,菌丝生长情况比实施例二差,
培养基配方
葡萄糖 50g
玉米粉 20g
酵母粉 3g
KH2PO4 0.1g
MgSO4 0.05g
VB1 5.0mg
水 1000ml
上述培养基的PH值为7,消毒灭菌,然后
(c)在100l3的种子罐中装入65%罐容量的下述培养液,用压差法移接相当于罐容量7%摇瓶培养的隐孔菌菌丝液,在通风量为1∶0.6(v/v分钟),叶轮搅拌速度为200rpm,罐压为1kg/cm2,温度为30℃的条件下培养48h,
培养液配方
葡萄糖 400g
玉米浆 15g
蛋白胨 8g
酵母膏 3g
KH2PO4 2g
MgSO4 1g
(NH4)2SO4 8g
水 1000ml
上述培养液PH值为7,消毒灭菌,然后
(d)在1000l3发酵罐中装入65%罐容量的下述培养液,再装入7%罐容量的种子罐培养的隐孔菌菌丝液,在通风量为1∶0.6(v/v分钟),叶轮搅拌速度为200rpm,罐压为1kg/cm2,培养温度为30℃条件下发酵培养4天,
培养液配方
葡萄糖 400g
玉米浆 15g
蛋白胨 8g
酵母膏 3g
KH2PO4 2g
MgSO4 1g
(NH4)2SO4 8g
水 1000ml
上述培养液PH值为7
(e)将所得发酵液经板框压滤得隐孔菌菌丝体滤饼,在100℃烘房烘干,经粉碎,用60目筛子过筛,得到隐孔菌菌粉。
本实施例的碳源和氮源的用量均较高,培养基PH值偏高,培养温度取上限,生产得率不高,只有0.4-0.5%。