CN106047724B - 一种冬虫夏草液体培养基及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冬虫夏草液体培养基及其制备工艺，本发明的冬虫夏草液体培养基按重量百分比包含菊芋提取物5‑15％，燕麦粉1‑5％，高粱壳粉3‑6％，蛋白胨2‑6％，赖氨酸0.01‑0.05％，甘氨酸0.01‑0.05％，KH₂PO₄0.05‑0.1％，Fe₂SO₄0.02‑0.05％以及水余量，本发明将菊芋提取物用于冬虫夏草的液体发酵培养基的制备，由其制备而得的冬虫夏草发酵产品质量优秀，活性成分含量丰富，虫草素、腺苷、虫草多糖和虫草酸的含量均与天然冬虫夏草相当。

Description

一种冬虫夏草液体培养基及其制备工艺

技术领域

本发明涉及食药用真菌发酵生产技术领域，具体涉及一种冬虫夏草液体培养基及其制备工艺。

背景技术

冬虫夏草又名北虫草、蛹虫草，为虫体与子座相连而成，全长9～12厘米，色偏暗褐色，背面有多条横向皱纹，虫体轻而脆，易折断，断面白色，微有弹性；子座从虫体的头部长出，呈4～7cm，基部将虫体的头部包被，呈长棒状，上粗下细，灰褐色或黑褐色，质柔韧，断面多为中空。嗅之具草菇香气，味甘。子座单生，细长圆柱形，长4至7厘米，直径约3毫米；表面深棕色至棕褐色，有细纵皱纹，上部稍膨大，质柔韧，断面类白色。气微腥，味微苦。冬虫夏草主要生长在青藏高原海拔3000米至5000米的高山草地灌木带上面的雪线附近的森林草甸或草坡上，其药理功效部位是子座和菌核(即寄主的干燥虫体)，1757年吴仪洛《本草从新》始见有记载：“甘平保肺，益肾止血，化痰已劳歇。”中医作为助阳药，治痰饮、喘嗽、虚喘、痨嗽、咯血、自汗盗汗、阳痿遗精、腰膝酸痛、病后久虚不复等。《中华人民共和国药典》(2000年版，一部)记载其功用为：“补肺益肾，止血化痰。用于久咳虚喘、痨嗽咯血、阳痿遗精、腰膝酸痛。”

冬虫夏草不仅是具有良好保健功能的药用真菌，而且是具有很高营养价值的高档滋补食用真菌，随着人们生活水平和生活质量的提高，对功能保健产品的需求也日趋扩大。由于野生冬虫夏草分布地区狭窄、自然寄生率低、对生活环境条件要求苛刻，所以本身资源比较有限。近年来又由于冬虫夏草主产地生态环境遭到人为严重破坏，大量盲目不合理采挖致使资源日趋减少，产量逐年下降。而冬虫夏草由于可以药食两用，且人们不断发现其新的药理作用，所以多个国家对它的需要倍增，价格逐年上涨，国际市场日益紧缺。

目前国内许多个人和单位研究和公开冬虫夏草培养基和发酵生产方法，但是，这些技术多采用微生物发酵常用培养基，基本上以蛋、奶、马铃薯作为发酵食源，培养基成分的选择，虽然都是按照微生物学的发酵原理使菌种能够生长，但食源的不同必然造成菌丝体的性质有所差异，所生产的冬虫夏草发酵产品在化学成分和活性物质与天然冬虫夏草有差异，因而现有技术中培育出的冬虫夏草普遍存在质量差，营养成分含量较低的问题。

菊芋又名洋姜，鬼子姜、地环、洋甘露，在西欧还叫加拿大土豆、俄罗斯叫地梨。是菊科向日葵属多年生草本植物。主要分布在北美温带地区，以块茎繁殖为主，对生境要求较低。菊芋块茎中含大量碳水化合物，约占鲜质量的18％-20％，果聚糖含量占碳水化合物的80％左右，也称为菊糖或者菊粉，是生产糖和生物乙醇的优质原料。块茎作为菊芋的主要食用部分，富含大量的氨基酸、糖类及维生素等人体必需的营养物质。大量研究表明，菊芋含有大量的菊糖和硒等物质具有保健抗癌的功效。菊芋块茎中含有少量单糖和二糖，可直接被微生物利用，菊芋原料中还含有其它成份，如蛋白质、凝集素、果胶、多酚类化合物、粗纤维等，具有重大微生物发酵应用价值。

现有技术中尚未有将菊芋用于冬虫夏草发酵培养基的报道。

发明内容

本发明的目的即是克服现有技术的缺陷，提供一种冬虫夏草的液体发酵培养基，旨在培育出质量优秀、营养成分含量高的冬虫夏草产品。

本发明解决该技术问题的技术方案是：

一种冬虫夏草液体培养基，包含重量百分比的如下组分：菊芋提取物5-15％，燕麦粉1-5％，高粱壳粉3-6％，蛋白胨2-6％，赖氨酸0.01-0.05％，甘氨酸0.01-0.05％，KH2PO40.05-0.1％，Fe2SO4 0.02-0.05％，水余量。

优选的，各组分的重量百分比如下：菊芋提取物12-15％，燕麦粉1-4％，高粱壳粉3-5％，蛋白胨2-5％，赖氨酸0.01-0.03％，甘氨酸0.01-0.03％，KH₂PO₄ 0.05-0.07％，Fe₂SO₄ 0.02-0.04％，水余量。进一步优选的，各组分的重量百分比如下：菊芋提取物15％，燕麦粉1％，高粱壳粉3％，蛋白胨2％，赖氨酸0.01％，甘氨酸0.015％，KH₂PO₄ 0.05％，Fe₂SO₄ 0.02％，水余量。

所述菊芋提取物可以采用本领域常规方法进行提取，例如可以为菊芋块茎或茎叶的水提取物或醇提取物。

菊芋醇提取物优选通过以下方法制备而成：将菊芋块茎或茎叶粉碎，按料液比1:10-20加入体积分数50-90％乙醇，加热回流提取，除去乙醇，浓缩，干燥，即得。

所述料液比优选为1:15，乙醇的体积分数优选为70％。

菊芋水提取物优选通过以下方法制备而成：将菊芋块茎或茎叶粉碎，料液比1：(10-15)加入蒸馏水于80-90℃提取1-2h，重复三次，过滤，合并滤液，减压浓缩，用6-8倍体积的90％乙醇醇沉3次，过滤，将沉淀干燥，即得。

所述料液比优选为1:12，提取温度优选为85％，提取时间优选为2h，醇沉步骤90％乙醇优选7倍。

本发明同时提供了上述冬虫夏草液体培养基的制备方法，其特征在于，其操作步骤如下：

(1)将燕麦粉和高粱壳粉加入水中，加热煮沸；

(2)将菊芋提取物，蛋白胨，赖氨酸，甘氨酸，KH₂PO₄，Fe₂SO₄加入步骤(1)的溶液中，搅拌均匀；

(3)将步骤(2)所得混合液于121℃高温灭菌30分钟，冷却至室温，即得培养基。

本发明将菊芋提取物用于冬虫夏草的液体发酵培养基的制备，由其制备而得的冬虫夏草发酵产品质量优秀，活性成分含量丰富，虫草素、腺苷、虫草多糖和虫草酸的含量均与天然冬虫夏草相当。

具体实施方式

实施例1菊芋醇提取物的制备

将菊芋块茎或茎叶粉碎，按料液比1:15加入体积分数70％乙醇，加热回流提取，除去乙醇，浓缩，干燥，即得。

实施例2菊芋水提取物的制备

将菊芋块茎或茎叶粉碎，料液比1：12加入蒸馏水于85℃提取2h，重复三次，过滤，合并滤液，减压浓缩，用7倍体积的90％乙醇醇沉3次，过滤，将沉淀干燥，即得。

实施例3

(1)按如下重量百分比称取原料：实施例1的菊芋醇提取物5％，燕麦粉5％，高粱壳粉6％，蛋白胨6％，赖氨酸0.05％，甘氨酸0.05％，KH₂PO₄ 0.1％，Fe₂SO₄ 0.04％，水余量；

(2)将燕麦粉和高粱壳粉加入水中，加热煮沸；

(3)将实施例1的菊芋醇提取物，蛋白胨，赖氨酸，甘氨酸，KH₂PO₄，Fe₂SO₄加入步骤(1)的溶液中，搅拌均匀；

(4)将步骤(3)所得混合液于121℃高温灭菌30分钟，冷却至室温，即得培养基。

实施例4

(1)按如下重量百分比称取原料：实施例2的菊芋水提取物10％，燕麦粉3％，高粱壳粉4％，蛋白胨3％，赖氨酸0.02％，甘氨酸0.02％，KH₂PO₄ 0.08％，Fe₂SO₄ 0.03％，水余量；

(2)将燕麦粉和高粱壳粉加入水中，加热煮沸；

(3)将实施例2的菊芋水提取物，蛋白胨，赖氨酸，甘氨酸，KH₂PO₄，Fe₂SO₄加入步骤(1)的溶液中，搅拌均匀；

(4)将步骤(3)所得混合液于121℃高温灭菌30分钟，冷却至室温，即得培养基。

实施例5

(1)按如下重量百分比称取原料：实施例1的菊芋醇提取物15％，燕麦粉1％，高粱壳粉3％，蛋白胨2％，赖氨酸0.01％，甘氨酸0.015％，KH₂PO₄ 0.05％，Fe₂SO₄ 0.02％，水余量；

(2)将燕麦粉和高粱壳粉加入水中，加热煮沸；

(3)将实施例1的菊芋醇提取物，蛋白胨，赖氨酸，甘氨酸，KH₂PO₄，Fe₂SO₄加入步骤(1)的溶液中，搅拌均匀；

(4)将步骤(3)所得混合液于121℃高温灭菌30分钟，冷却至室温，即得培养基。

实施例6

(1)按如下重量百分比称取原料：实施例2的菊芋水提取物12％，燕麦粉2％，高粱壳粉4％，蛋白胨3％，赖氨酸0.02％，甘氨酸0.02％，KH₂PO₄ 0.06％，Fe₂SO₄ 0.03％，水余量；

(2)将燕麦粉和高粱壳粉加入水中，加热煮沸；

(3)将实施例1的菊芋水提取物，蛋白胨，赖氨酸，甘氨酸，KH₂PO₄，Fe₂SO₄加入步骤(1)的溶液中，搅拌均匀；

(4)将步骤(3)所得混合液于121℃高温灭菌30分钟，冷却至室温，即得培养基。

对比例1：按实施例3中不含实施例1的菊芋醇提取物5％的配方和方法制备培养基。

对比例2：按实施例4中不含实施例2的菊芋水提取物10％的配方和方法制备培养基。

对比例3：按实施例5中不含实施例1的菊芋醇提取物15％的配方和方法制备培养基。

对比例4：按实施例6中不含实施例2的菊芋水提取物12％的配方和方法制备培养基。

试验例1：冬虫夏草活性成分含量比对

将本发明实施例3-6和对比例1-4的培养基接入冬虫夏草菌种培养，恒温震荡，将所得冬虫夏草液体菌种再转接扩繁到常规大米培养基上，按常规方法培养，得冬虫夏草液体发酵产品，采用天然冬虫夏草作为阳性对照例，按照中华人民共和国农业行业标准(NY/T2116-2012，虫草制品中虫草素和腺苷的测定)测定虫草素和腺苷的含量，按照中华人民共和国农业行业标准(NY/T1676-2008食用菌中粗多糖含量的测定方法)测定虫草多糖的含量，采用比色法测定虫草酸的含量，结果如表1所示：

表1 冬虫夏草活性成分含量测定结果

	虫草素	虫草多糖	虫草酸	腺苷
					实施例3	7.94	8.99	9.61	0.16
实施例4	7.98	8.99	10.28	0.17
					实施例5	8.21	9.34	10.41	0.18
实施例6	8.11	9.01	10.05	0.16
					对比例1	5.91	6.22	5.61	0.065
对比例2	5.54	6.53	5.78	0.04
					对比例3	5.43	6.21	5.71	0.08
对比例4	5.21	6.13	5.54	0.06
					阳性对照例	7.58	9.12	9.31	0.14

结果显示，本发明实施例3-6的培养基所培养的冬虫夏草液体发酵产品的活性成分含量基本与天然冬虫夏草相同，有的甚至更高，而不含菊芋提取物的对比例培养基所培养的冬虫夏草发酵产品的活性成分含量则通常低于天然冬虫夏草，并且远低于本发明的培养基所培养的冬虫夏草液体发酵产品，说明本发明的培养基效果优异。

Claims (9)

1.一种冬虫夏草液体培养基，其特征在于，包含重量百分比的如下组分：菊芋提取物5-15％，燕麦粉1-5％，高粱壳粉3-6％，蛋白胨2-6％，赖氨酸0.01-0.05％，甘氨酸0.01-0.05％，KH₂PO₄ 0.05-0.1％，Fe₂SO₄ 0.02-0.05％，水余量。

2.根据权利要求1所述的冬虫夏草液体培养基，其特征在于，优选的包含重量百分比的如下组分：菊芋提取物12-15％，燕麦粉1-4％，高粱壳粉3-5％，蛋白胨2-5％，赖氨酸0.01-0.03％，甘氨酸0.01-0.03％，KH₂PO₄ 0.05-0.07％，Fe₂SO₄0.02-0.04％，水余量。

3.根据权利要求2所述的冬虫夏草液体培养基，其特征在于，进一步优选的包含重量百分比的如下组分：菊芋提取物15％，燕麦粉1％，高粱壳粉3％，蛋白胨2％，赖氨酸0.01％，甘氨酸0.015％，KH₂PO₄ 0.05％，Fe₂SO₄ 0.02％，水余量。

4.根据权利要求1-3任一项所述的冬虫夏草液体培养基，其特征在于，所述菊芋提取物为菊芋块茎或茎叶的水提取物或醇提取物。

5.根据权利要求4所述的冬虫夏草液体培养基，其特征在于，所述菊芋醇提取物优选通过以下方法制备而成：将菊芋块茎或茎叶粉碎，按料液比1:10-20加入体积分数50-90％乙醇，加热回流提取，除去乙醇，浓缩，干燥，即得。

6.根据权利要求5所述的冬虫夏草液体培养基，其特征在于，所述料液比优选为1:15，乙醇的体积分数优选为70％。

7.根据权利要求4所述的冬虫夏草液体培养基，其特征在于，所述菊芋水提取物优选通过以下方法制备而成：将菊芋块茎或茎叶粉碎，料液比1：(10-15)加入蒸馏水于80-90℃提取1-2h，重复三次，过滤，合并滤液，减压浓缩，用6-8倍体积的90％乙醇醇沉3次，过滤，将沉淀干燥，即得。

8.根据权利要求7所述的冬虫夏草液体培养基，其特征在于，所述料液比优选为1:12，提取温度优选为85％，提取时间优选为2h，醇沉步骤90％乙醇优选7倍。

9.权利要求1-8任一项所述的冬虫夏草液体培养基的制备工艺，其特征在于，其操作步骤如下：

(1)将燕麦粉和高粱壳粉加入水中，加热煮沸；

(2)将菊芋提取物，蛋白胨，赖氨酸，甘氨酸，KH₂PO₄，Fe₂SO₄加入步骤(1)的溶液中，搅拌均匀；

(3)将步骤(2)所得混合液于121℃高温灭菌30分钟，冷却至室温，即得培养基。