CN107823452A - 一种蛹虫草转化天麻固体发酵产物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蛹虫草转化天麻固体发酵产物及其制备方法和应用，蛹虫草转化天麻固体发酵产物的制备方法包括以下步骤：（1）菌种活化及发酵液体菌种制备；（2）固体发酵培养基制备；（3）固体发酵及产物处理。本发明将天麻作为主要药性基质接种蛹虫草进行培养，并获取培养物，操作简便，效果良好，大大提高了发酵产物中虫草菌素的含量，提供具有增强免疫、熄风止痉、平抑肝阳、抗抑郁等功效以及具有开发保健食品和药品潜力的发酵产物，具有较好的经济和社会价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种以天麻为主要底物成分之一的蛹虫草发酵转化产物的制备方法及应用,尤其是蛹虫草转化天麻固体发酵产物的制备方法及应用，属于微生物发酵技术和生物转化技术领域。
背景技术
在继承传统中药发酵法的基础上，结合现代微生物发酵工程技术对中药进行开发利用，成为保健品、功能食品和新药研发中的一条重要途径。生物转化法具有立体选择性和位置选择性、反应条件温和、催化效率高、反应多样性、副产物少、不污染环境、后处理简单等优点而得到广泛应用。真菌转化中药不需要其他的催化剂，只要先培养大量所需真菌菌种，然后对底物进行单元化学合成反应，所以生物转化法比化学试剂反应法更专一、更有效。真菌转化中药一般都在常温和自然pH条件下进行催化反应，运行操作简单安全，产生的公害少，后处理也很简单，转化结果包括提高中药药效、增加中药有效成分和真菌活性产物的含量、减弱中药毒副作用等。
天麻Gastrodia elata Bl.，是可以作为保健食品的中药，味甘质润，阳性平和，在《神农本草经》中被列为上品，具有熄风止痉、平抑肝阳、祛风通络的功效，可用于治疗肝风内动，惊痫抽搐，不论寒热虚实，皆可配伍应用，也可用于肝阳上亢的眩晕、头痛，还可用于肢体麻木，手足不遂，风湿痹痛。现代药理研究也证实其具有抗抑郁作用。
蛹虫草Cordyceps militaris (L.)Link是卫生部批准的新资源食品，也是我国名贵中药材之一。据《新华本草纲目》记载：“蛹虫草味甘，性平，有益肝肾，补精髓，止血化瘀功能。”多年来的药理实验及临床实践证明，蛹虫草具有调节免疫、抗肿瘤、抗病毒、抗感染、抗氧化、抗疲劳、抗衰老、降血糖、保护肝肾功能等多种药理活性，其主要成分虫草菌素具有快速、显著的抗抑郁作用。
因此，利用蛹虫草固体发酵转化天麻，提高蛹虫草活性物质含量，提供具有增强免疫、熄风止痉、平抑肝阳、抗抑郁等功效的发酵产物具有较好的经济和社会价值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种蛹虫草转化天麻固体发酵产物及其制备方法，采用蛹虫草固体发酵转化天麻提高虫草菌素含量，得到具有增强免疫、熄风止痉、平抑肝阳、抗抑郁功效的发酵产物，产生较好的经济和社会价值。本发明的另一个目的在于提供上述发酵产物的应用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种蛹虫草转化天麻固体发酵产物的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）菌种活化及发酵液体菌种制备：将保藏的蛹虫草菌种接种到PDA培养基平板上，然后放入25℃培养箱，黑暗培养4-5d，待菌种长满平板2/3范围时接种于液体种子摇瓶培养，放入摇床，黑暗条件下培养4-5d，待菌种长满瓶中，取出，即得蛹虫草发酵液体菌种；
（2）固体发酵培养基制备：按照天麻粉30%、大米70%的质量百分比，将大米和天麻粉混合，装于罐头瓶内，搅拌均匀，放入高压灭菌锅灭菌30min，冷却，即得固体发酵培养基；
（3）固体发酵及产物处理：待步骤（2）的固体发酵培养基冷却后接种步骤（1）中得到的蛹虫草发酵液体菌种，搅拌均匀，拧紧瓶盖，放入25℃培养箱中，黑暗培养15d，培养完成后取出发酵产物，称量后用纸张包装，放入60℃鼓风干燥箱干燥，打粉过80目筛制成粉末，即可。
一种蛹虫草转化天麻固体发酵产物，根据上述制备方法得到，该发酵产物按照质量比例计算，每100g发酵产物中含有虫草菌素0.8mg，天麻素86.3 mg。
上述的蛹虫草转化天麻固体发酵产物，可以应用于制备增强免疫、熄风止痉、平抑肝阳、抗抑郁的保健食品或药物。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明将天麻作为主要药性基质接种蛹虫草进行培养，并获取培养物，操作简便，效果良好，大大提高了发酵产物中虫草菌素的含量，提供具有增强免疫、熄风止痉、平抑肝阳、抗抑郁等功效以及具有开发保健食品和药品潜力的的发酵产物，具有较好的经济和社会价值。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
实施例1：蛹虫草转化天麻固体发酵产物的制备方法，包括以下步骤：
（1）菌种活化及发酵液体菌种制备：将保藏的蛹虫草菌种接种到PDA培养基平板上，然后放入25℃培养箱，黑暗培养4-5d，待菌种长满平板2/3范围时接种于液体种子摇瓶培养，放入摇床，黑暗条件下培养4-5d，待菌种长满瓶中，取出，即得蛹虫草发酵液体菌种；
（2）固体发酵培养基制备：按照天麻粉30%、大米70%的质量百分比，将大米和天麻粉混合，装于罐头瓶内，搅拌均匀，放入高压灭菌锅灭菌30min，冷却，即得固体发酵培养基；
（3）固体发酵及产物处理：待步骤（2）的固体发酵培养基冷却后接种步骤（1）中得到的蛹虫草发酵液体菌种，搅拌均匀，拧紧瓶盖，放入25℃培养箱中，黑暗培养15d，培养完成后取出发酵产物，称量后用纸张包装，放入60℃鼓风干燥箱干燥，打粉过80目筛制成粉末。
本发明实施例中，为了获得蛹虫草固体发酵转化天麻的最佳工艺，对相关工艺参数进行了筛选和考察，具体描述如下
1.1 材料与方法
1.1.1 材料:①菌种：蛹虫草Cordyceps militaris B1528； ②培养基：天麻粉、大米、土豆。
1.1.2 色谱条件
色谱柱：C18 ( 4 . 6mm × 250mm , 5 μ m)；流动相：乙腈：水=93:7；柱温：25℃；流速：1ml/min；进样量：10μl；检测波长：260nm。
1.1.3 供试品溶液的制备
称取样品2g，放入超声锥形瓶，加入50ml 75%乙醇，摇匀，60KHz超声30min，静置，过滤，取上清液，用0.25µm微孔滤膜过滤，取0.2ml放入EP管，待测，即得。
标准品浓度：天麻素168μg/ml，虫草菌素9.2μg/ml。
菌种活化、培养基制备及发酵
1.2.1 菌种活化及发酵液体菌种制备
将保藏的蛹虫草菌种接种到PDA培养基平板上，放入25℃培养箱黑暗培养4-5d，待菌种长满平板2/3范围，接种于液体种子摇瓶培养，放入摇床，黑暗条件下培养4-5d，待菌种长好，取出，即得蛹虫草发酵液体菌种。
固体发酵培养基制备：
按照天麻粉30%、大米70%的质量百分比，将大米和天麻粉混合，装于罐头瓶内，每瓶总量30g。再分别做两组对照，以纯大米30g为一组，纯天麻粉30g为一组。搅拌均匀，放入高压灭菌锅灭菌30min，冷却，即得固体发酵培养基。
固体发酵及产物处理：
待步骤（2）的固体发酵培养基冷却后接种步骤（1）中得到的蛹虫草发酵液体菌种，搅拌均匀，拧紧瓶盖，放入25℃培养箱中，黑暗培养15d，培养完成后取出发酵产物，称量后用纸张包装，放入60℃鼓风干燥箱干燥，打粉过80目筛制成粉末，即可。
不同因素对蛹虫草发酵天麻产物中主要活性成分的影响
本实验以天麻粉的添加比例、培养温度及培养天数3个因素作为考察对象，以蛹虫草的生长情况来确定其最佳发酵条件，以虫草菌素、天麻素的含量判定其最佳影响因素,结果见表1.
表1 考察因素
1.3.1 天麻粉比例对结果影响
天麻粉占比：10%、20%、30%、40%，以天麻粉占比为单因素考察，接种10ml、温度25℃；各比例及纯大米对照分别做三个平行，通过灭菌操作制成固体发酵培养基，按无菌操作接种完成，密封防止污染，放入25℃培养箱中黑暗培养，观察其蛹虫草生长情况，以其菌种的长势为依据，待菌丝生长缓慢或无太大变化时结束发酵，制备样品，用高效液相色谱仪测量样品中天麻素及虫草菌素的含量，每个样品取3针确定其RSD小于等于3%，即可。结果如表2。
表2 不同天麻粉比例中天麻素及虫草菌素的含量
结果表明：随着天麻粉含量的增高，虫草菌素的含量大幅增加（p＜0.05），添加40%天麻粉时，虫草菌素的含量比对照高了5倍，可见天麻可以有效促进虫草菌素的产生，提高产量，为高产虫草菌素提供了新途径和新方法。
1.3.2 培养温度对结果影响
以不同温度（15℃、20℃、25℃、30℃）为发酵条件，各温度分别纯大米对照，各平行三瓶，按温度不同，分别置于不同温度的黑暗培养箱中培养。
固体发酵培养基及条件为：30%天麻、接种量10ml、营养水2ml、时间5d；黑暗培养。所有固体发酵培养基制作及接种操作皆与1.3.1相同。结果如下表3
表3 不同温度下固体发酵培养基中的天麻素及虫草菌素含量
表3结果表明：添加30%天麻，除15℃和20℃差异不显著外，其余组含量差异显著（p＜0.05），在25℃下，其蛹虫草的含量达到最高，30℃时开始下降；因此，固体发酵的最佳温度为25℃，除15℃外，其余各组添加天麻后虫草菌含量均显著增加。
发酵时间对结果影响
以天数为考察对象，通过实验看其是否对固体发酵有影响作用，实验的原计划为30%天麻与纯大米对照各做20瓶，以（5d、10d、15d、20d、25d）为考察内容，以其菌种的长势来判断是否继续后续天数实验考察，每5d提取一批，一批为两瓶30%天麻两瓶纯大米对照，随机取出；根据直观观察，发现在10d之后菌种不但不见生长，反而开始有失活的现象，因此天数考察之进行到15d。
固体发酵培养基及条件：30%天麻、接种量为10ml、25℃人工培养箱中黑暗培养。其中固体发酵培养基的制作过程以及后续的操作皆与1.3.1操作相同；结果如下表4。
表4 不同时间固体发酵培养基中天麻素及虫草菌素的含量
结果表明：各组含量差异显著（p＜0.05），在各组添加30%天麻后虫草菌含量均显著增加；在发酵15d时，虫草菌素的含量最高；因此其固体发酵的时间为15d。
综上，在培养基中添加30%的天麻，在25摄氏度时培养15d，可以获得高虫草菌素的发酵产物。该发酵产物按照质量比例计算，每100g发酵产物中含有虫草菌素0.8mg，天麻素86.3 mg。
Claims (3)
1.一种蛹虫草转化天麻固体发酵产物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
菌种活化及发酵液体菌种制备：将保藏的蛹虫草菌种接种到PDA培养基平板上，然后放入25℃培养箱，黑暗培养4-5d，待菌种长满平板2/3范围时接种于液体种子摇瓶培养，放入摇床，黑暗条件下培养4-5d，待菌种长满瓶中，取出，即得蛹虫草发酵液体菌种；
固体发酵培养基制备：按照天麻粉30%、大米70%的质量百分比，将大米和天麻粉混合，装于罐头瓶内，搅拌均匀，放入高压灭菌锅灭菌30min，冷却，即得固体发酵培养基；
固体发酵及产物处理：待步骤（2）的固体发酵培养基冷却后接种步骤（1）中得到的蛹虫草发酵液体菌种，搅拌均匀，拧紧瓶盖，放入25℃培养箱中，黑暗培养15d，培养完成后取出发酵产物，称量后用纸张包装，放入60℃鼓风干燥箱干燥，打粉过80目筛制成粉末。
2.一种蛹虫草转化天麻固体发酵产物，其特征在于：根据权利要求1所述方法得到，该发酵产物按照质量比例计算，每100g发酵产物中含有虫草菌素0.8mg，天麻素86.3 mg。
3.权利要求2所述的蛹虫草转化天麻固体发酵产物在制备增强免疫、熄风止痉、平抑肝阳、抗抑郁保健食品或药物中的应用。
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