CN108949586A - 丹参-茯苓共发酵方法、所得发酵液及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及丹参‑茯苓共发酵方法、所得发酵液及其用途,该方法包括:向发酵容器中装入由液体培养基和丹参粉末构成的含药基质;取茯苓菌种子液并接种于发酵容器中,进行丹参‑茯苓共发酵培养;培养预定时间后停止发酵。本发明方法制得的发酵液具有显著的降血糖作用,应用前景良好。
Description
技术领域
本发明涉及一种丹参-茯苓共发酵方法、所得发酵液及其用途,属于生物医药技术领域。
背景技术
据发明人所知,双向发酵又称共发酵,是指采用具有一定生物活性的中药材或药渣作为药性基质,再将经过活化的菌种加入其中进行发酵,中药材或药渣与基础的营养基质构成菌种发酵的基质[1]。双向发酵的双向性体现在药性基质不仅满足了真菌的要求,又可被真菌的生长代谢所改变,从而改变自身的成分、产生新的性味功能等[2]。例如,孙卫平[3]研究了红曲霉-白桦茸的双向固体发酵,结果表明双向发酵后,体系中菌质β—葡聚糖含量有所升高,红曲霉-白桦茸发酵菌质有较强的降血脂功效。再如,申请号CN200910218363.1,申请公布号CN102091100A的中国发明专利申请,公开了茯苓与蛹虫草固体共发酵提高主要药用成分的方法,其中研究了茯苓与蛹虫草固体共发酵,共发酵后体系中虫草素、多糖、总多糖含量均明显升高。
茯苓为多孔菌科真菌,茯苓Poria cocos(Schw.)Wolf的干燥菌核多依附松科植物赤松或马尾松根上生长,主产于安徽、云南、湖北,也分布于河北、河南、山东、浙江、福建、广东、广西、湖南、四川、贵州、山西等地。茯苓的药用在我国传统医学中已有两千多年的历史。茯苓性味甘平,归心、肺、脾经,能渗湿利水安神健脾,被誉为中药四君八珍之一,常与其他中药联用制成多种方剂,例如五苓散、参苓白术散等至今常用。茯苓主要含有多糖、三萜类化合物、甾醇类化合物、蛋白质等物质,其中研究较多的是茯苓多糖。黄聪亮等[4]研究发现茯苓多糖能够有效地降低血糖,且能改善Ⅱ型糖尿病小鼠的糖耐量的异常,同时现代药理学研究表明,茯苓多糖具有抗肿瘤作用[5]、抗氧化作用[6]、防结石作用与其利尿作用[7]、免疫作用[8]等。
丹参为唇形科属植物,丹参Salvia miltiorrhiza Bunge的干燥根及根茎,是最常用的活血化瘀中药之一,首载于《神农本草经》,被列为草部上品[9]。丹参可用于活血祛淤、通经止痛、凉血消痈,被广泛用于心血管系统疾病的治疗。丹参中主要含有丹参酮类和丹酚酸类[10],其中丹参酮具有保护血管内皮细胞、抑制血管过度增殖、抗血小板凝聚[11]等作用,可以用来治疗冠心病、心绞痛和心律过速等心血管系统疾病。王兰等[12]研究发现丹参酮ⅡA可通过提高SOD活力来有效降低体内高水平的丙二醛及过氧化氢,可明显改善Ⅱ型糖尿病大鼠的慢性炎症反应。不同产地的丹参中有效成分存在一定差异。丹参主产于安徽、山西、河北、四川、江苏等地;也分布于湖北、甘肃、辽宁、陕西、山东、浙江、河南、江西等地。常作丹参用的主要为同属的甘西鼠尾、毛地黄鼠尾、云南鼠尾、南丹参等9种植物。
此外,有研究者通过研究临床数据中药背后隐含的方剂模式来探讨从脾论治类风湿关节炎的配伍模式或规律,发现频次在60%以上的有茯苓、甘草、陈皮、丹参、薏苡仁、红花、山药、威灵仙、桃仁等。还有研究者分析了防治阿尔茨海默病药食同源类中药的应用及配伍规律,茯苓与丹参都排序在前20位中药及药食同源类中药中。
然而,发明人经查阅文献,虽然发现了很多采用共发酵技术手段的文献或专利,例如专利号CN201410136282.8、授权公告号CN104000192B、名称《一种缓解压力及调节肠胃的功能食品及其二步发酵制备方法》的中国发明专利,再如申请号CN201710093429.3、申请公布号CN106820134A、名称《一种基于芝芪菌质的免疫增强剂的制备方法和用途》的中国发明专利申请,但是并未发现将茯苓和丹参进行共发酵的报道。
发明内容
本发明的主要目的是:克服现有技术存在的问题,提供一种丹参-茯苓共发酵方法,该方法制得的发酵液具有降血糖等作用;同时还提供该方法制得的发酵液及其用途。
本发明解决其技术问题的技术方案如下:
一种丹参-茯苓共发酵方法,其特征是,包括以下步骤:
第一步、向发酵容器中装入由液体培养基和丹参粉末构成的含药基质;所述丹参粉末的重量与液体培养基的体积之比为0.5-2%,其中重量单位为g,体积单位为ml;
第二步、取茯苓菌种子液并接种于发酵容器中,进行丹参-茯苓共发酵培养;所述茯苓菌种子液的OD600值大于1.0;
第三步、培养预定时间后停止发酵;所述预定时间大于或等于96小时。
本发明方法进一步完善的技术方案如下:
优选地,第二步所用茯苓菌种子液的具体制备过程如下:
将斜面培养的茯苓菌接种至盛有液体培养基的培养容器中,然后置摇床上,在摇床转速90-180r/min且摇床温度28℃±5℃下震荡培养;在培养过程中,检测液体的OD600值,当OD600值大于1.0时停止培养,所得液体即为茯苓菌种子液。
更优选地,斜面培养时采用的固体培养基由以下组分按重量百分比配制成溶液后经湿热灭菌并冷却而得:碳源组分、氮源组分、磷酸氢二钾0.02-0.2%、七水硫酸镁0.01-0.15%、琼脂0.5-3.5%、余量为水;配制所得溶液的初始pH为4.5-6.7;所述碳源组分选自甘油2-5%、葡萄糖2-5%、蔗糖2-5%、乳糖2-5%、2-5%果糖、可溶性淀粉2-5%、微晶纤维素2-5%之一;所述氮源组分选自蛋白胨0.4-0.7%、牛肉膏0.4-0.7%、酵母粉0.4-0.7%、酵母膏0.4-0.7%、硫酸铵0.4-0.7%、蛋白胨0.2-0.5%和硫酸铵0.2-0.5%、酵母粉0.2-0.5%和硫酸铵0.2-0.5%、酵母膏0.2-0.6%和蛋白胨0.4-0.7%之一。
优选地,所述液体培养基由以下组分按重量百分比配制成溶液后经湿热灭菌并冷却而得:碳源组分、氮源组分、磷酸氢二钾0.02-0.2%、七水硫酸镁0.01-0.15%、余量为水;配制所得溶液的初始pH为4.5-6.7;所述碳源组分选自甘油2-5%、葡萄糖2-5%、蔗糖2-5%、乳糖2-5%、2-5%果糖、可溶性淀粉2-5%、微晶纤维素2-5%之一;所述氮源组分选自蛋白胨0.4-0.7%、牛肉膏0.4-0.7%、酵母粉0.4-0.7%、酵母膏0.4-0.7%、硫酸铵0.4-0.7%、蛋白胨0.2-0.5%和硫酸铵0.2-0.5%、酵母粉0.2-0.5%和硫酸铵0.2-0.5%、酵母膏0.2-0.6%和蛋白胨0.4-0.7%之一。
优选地,第一步中,所述丹参粉末是将丹参药材粉碎后过筛而得,筛目大于或等于40目;所述发酵容器的装量控制在15-50%;第二步中,用于接种的茯苓菌种子液的体积占第一步液体培养基体积的3-9%;共发酵培养过程在摇床上进行,摇床转速为90-180r/min,摇床温度为28℃±5℃;第三步中,所述预定时间为96-168小时。
优选地,第二步中,在共发酵培养过程中,添加或不添加促进剂或诱导剂;所述促进剂或诱导剂包括脂肪酸、植物油、醇类、有机酸、维生素、表面活性剂、聚乙二醇;所述脂肪酸选自棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸;所述植物油选自花生油、橄榄油、玉米油、葵花油;所述醇类选自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇;所述有机酸选自柠檬酸、乙酸、丙酸、苹果酸、草酸;所述维生素选自硫氨素、核黄素、泛酸、烟酸、生物素、叶酸、维生素C;所述表面活性剂选自Tween40、Tween80、Span20、Span40;所述聚乙二醇选自PEG400、PEG1000、PEG2000、PEG4000。
本发明还提供:
前文所述丹参-茯苓共发酵方法制得的发酵液。所述发酵液包括茯苓菌丝体、茯苓胞外多糖、茯苓胞内多糖、茯苓三萜类成分、茯苓酸类成分、丹参酮类成分、丹酚酸类成分、液体培养基成分。
前文所述发酵液用于制备药物或药物组合物、化妆品、保健品、或者食品的用途。所述药物或药物组合物为具有降血糖作用的药物或药物组合物,或者为治疗或预防糖尿病的药物或药物组合物,或者为治疗皮肤病的药物或药物组合物;所述化妆品包括护肤品。
与现有技术相比,本发明方法制得的发酵液具有显著的降血糖作用,应用前景良好。
附图说明
图1为本发明实施例茯苓菌生长曲线图。图中,Fermentation time为发酵时间,Growth curve为生长曲线。
图2为本发明实施例添加丹参后茯苓菌生物量变化图。图中,biomass为生物量,percentage variation为丹参添加百分比。
图3为本发明实施例添加丹参后茯苓菌丝变化图。图中,a-f的丹参添加量依次为0%、0.1%、0.5%、1%、1.5%、2.5%。
图4为本发明实施例不同丹参添加量对胞外多糖含量的影响图。
图5为本发明实施例糖耐量实验结果图。
具体实施方式
本发明具体实施时采用的丹参-茯苓共发酵方法包括:
第一步、向发酵容器中装入由液体培养基和丹参粉末构成的含药基质;丹参粉末的重量与液体培养基的体积之比为0.5-2%,其中重量单位为g,体积单位为ml。
第二步、取茯苓菌种子液并接种于发酵容器中,进行丹参-茯苓共发酵培养;茯苓菌种子液的OD600值大于1.0。用于接种的茯苓菌种子液的体积占第一步液体培养基体积的3-9%。共发酵培养过程在摇床上进行,摇床转速为90-180r/min,摇床温度为28℃±5℃。
第三步、培养预定时间后停止发酵;预定时间大于或等于96小时,例如96-168小时。
具体而言,第二步所用茯苓菌种子液的具体制备过程如下:
将斜面培养的茯苓菌接种至盛有液体培养基的培养容器中,然后置摇床上,在摇床转速90-180r/min且摇床温度28℃±5℃下震荡培养;在培养过程中,检测液体的OD600值,当OD600值大于1.0时停止培养,所得液体即为茯苓菌种子液。
斜面培养时采用的固体培养基由以下组分按重量百分比配制成溶液后经湿热灭菌并冷却而得:碳源组分、氮源组分、磷酸氢二钾0.02-0.2%、七水硫酸镁0.01-0.15%、琼脂0.5-3.5%、余量为水;配制所得溶液的初始pH为4.5-6.7;所述碳源组分选自甘油2-5%、葡萄糖2-5%、蔗糖2-5%、乳糖2-5%、2-5%果糖、可溶性淀粉2-5%、微晶纤维素2-5%之一;所述氮源组分选自蛋白胨0.4-0.7%、牛肉膏0.4-0.7%、酵母粉0.4-0.7%、酵母膏0.4-0.7%、硫酸铵0.4-0.7%、蛋白胨0.2-0.5%和硫酸铵0.2-0.5%、酵母粉0.2-0.5%和硫酸铵0.2-0.5%、酵母膏0.2-0.6%和蛋白胨0.4-0.7%之一。
以上提及的液体培养基由以下组分按重量百分比配制成溶液后经湿热灭菌并冷却而得:碳源组分、氮源组分、磷酸氢二钾0.02-0.2%、七水硫酸镁0.01-0.15%、余量为水;配制所得溶液的初始pH为4.5-6.7;所述碳源组分选自甘油2-5%、葡萄糖2-5%、蔗糖2-5%、乳糖2-5%、2-5%果糖、可溶性淀粉2-5%、微晶纤维素2-5%之一;所述氮源组分选自蛋白胨0.4-0.7%、牛肉膏0.4-0.7%、酵母粉0.4-0.7%、酵母膏0.4-0.7%、硫酸铵0.4-0.7%、蛋白胨0.2-0.5%和硫酸铵0.2-0.5%、酵母粉0.2-0.5%和硫酸铵0.2-0.5%、酵母膏0.2-0.6%和蛋白胨0.4-0.7%之一。
此外,第一步中,所述丹参粉末是将丹参药材粉碎后过筛而得,筛目大于或等于40目;所述发酵容器的装量控制在15-50%。
第二步中,在共发酵培养过程中,添加或不添加促进剂或诱导剂;所述促进剂或诱导剂包括脂肪酸、植物油、醇类、有机酸、维生素、表面活性剂、聚乙二醇;所述脂肪酸选自棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸;所述植物油选自花生油、橄榄油、玉米油、葵花油;所述醇类选自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇;所述有机酸选自柠檬酸、乙酸、丙酸、苹果酸、草酸;所述维生素选自硫氨素、核黄素、泛酸、烟酸、生物素、叶酸、维生素C;所述表面活性剂选自Tween40、Tween80、Span20、Span40;所述聚乙二醇选自PEG400、PEG1000、PEG2000、PEG4000。
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。但是本发明不限于所给出的例子。
实施例1、制备培养基和种子液
(1)固体培养基:葡萄糖3%、酵母膏0.39%、蛋白胨0.51%、磷酸氢二钾0.1%、七水硫酸镁0.05%,琼脂1.5%,初始pH 6.7,121.3℃湿热灭菌30min,冷却备用。
(2)液体培养基:葡萄糖3%、酵母膏0.39%、蛋白胨0.51%、磷酸氢二钾0.1%、七水硫酸镁0.05%,初始pH 6.7,121.3℃湿热灭菌30min,冷却备用。
(3)种子液:在超净台上将斜面菌种(即斜面培养的茯苓菌)接种到盛有120mL液体培养基的500mL锥形瓶(即发酵容器)中,于摇床转速为120r/min在28℃条件下震荡培养,培养过程中取样检测液体的OD600值,待OD600值大于1.0时可作为种子液。
其中,茯苓菌来自金寨县金山寨食(药)用菌种植专业合作社,葡萄糖、磷酸氢二钾、七水硫酸镁、酵母膏、蛋白胨等均为国产分析纯。
注:以下各实施例中,发酵容器的装量与本实施例基本一致。此外,也可根据实际情况,将发酵容器的装量控制在15-50%。
实施例2、茯苓菌生长曲线的测定
在超净台上将实施例1的茯苓菌种子液接种于装有240mL液体培养基的500mL锥形瓶中,接种量为体积比6%,置摇床震荡培养,摇床转速为120r/min且温度为28℃,间隔12h取样4mL测定OD600。
结果如图1所示,茯苓菌在发酵1天后OD600值明显增加,在发酵第四天起OD600趋于平缓,进入稳定期。
实施例3、不同丹参添加量的发酵体系中茯苓菌生物量变化
在超净台上将实施例1的茯苓菌种子液接种于装有不同百分比(0%、0.1%、0.5%、1%、1.5%、2.5%(g/ml))丹参粉末的240mL液体培养基的500mL锥形瓶中,接种量为体积比6%,置摇床震荡培养,摇床转速为120r/min且温度为28℃,发酵120h后将发酵液抽滤,将收集的菌丝体及丹参粉末于60℃恒温干燥24h后,用电子天平称定质量M,减去原先加入的丹参量M0即得茯苓菌生物量。其中,丹参药材来自广济大药房,将丹参药材粉碎后过40目筛得丹参粉末。
结果如图2所示,随着丹参添加量的增加,茯苓菌生物量明显降低。这表明,丹参对于茯苓菌的生长有抑制作用,且丹参的添加量越大对茯苓生长的抑制效果越明显。如图3所示,随着丹参添加量的增加,白色茯苓菌丝逐渐减少,与上述生物量实验结果一致。
此外,需要说明的是,发明人在实践研究中专门将常作丹参用的同属9种植物分别进行本实施例实验,结果基本一致。
实施例4、不同丹参添加量的发酵体系中发酵液胞外多糖含量变化
在超净台上将实施例1的茯苓菌种子液接种于装有不同百分比(0%、0.1%、0.5%、1%、1.5%、2.5%(g/ml))丹参粉末的240mL液体培养基的500mL锥形瓶中,接种量为体积比6%,置摇床震荡培养,摇床转速为120r/min且温度为28℃,培养120h后将发酵液减压抽滤,收集滤液和滤渣。取滤液10mL,加入3倍量的95%乙醇,放置12h后于4℃、6000r/min的条件下离心15min,得沉淀和上清,取沉淀加10mL水,即得供试品1。
精密量取500μL供试品1置于试管中,分别加水至1.0mL,再分别加入5%苯酚溶液1.5mL,等充分混合后,加入浓硫酸7.0mL,再充分混合,置45℃水浴30min后移至冰水浴中,放置30min在490nm处测得吸收度。根据回归方程求出总糖含量(mg/mL)。
精密量取500μL供试品1,加入蒸馏水至4mL,再分别精确加入5mL的DNS试剂(即3,5-二硝基水杨酸),混匀后置沸水浴中煮沸5min,冷却至室温,定容至10mL,在540nm处测定吸光度。根据回归方程求出残糖含量(mg/mL)。其中,DNS试剂为国产分析纯。
胞外多糖的含量需以硫酸-苯酚法测定的总糖减去以DNS法测定的单糖为结果,此法排除了丹参-茯苓共发酵体系中培养基中的葡萄糖的影响,比较准确。故,胞外多糖含量(mg/mL)=总糖-残糖。
如图4所示,丹参粉末添加量逐渐增大,当加入的丹参粉末百分比为1%、1.5%、2.5%时,胞外多糖含量较大,结合实施例3的实验结果,随着丹参添加量的增加,茯苓菌生物量逐渐减少,为了保证茯苓菌的生长,综合考虑胞外多糖和茯苓菌生物量,将丹参加入量定在0.5-2%。
实施例5、3种发酵体系下发酵液中胞外多糖含量的比较
实验组分为茯苓对照组、1%丹参对照组、1%丹参-茯苓共发酵组。
各取500mL干净锥形瓶,分别加入120mL液体发酵培养基,其中1%丹参对照组和1%丹参-茯苓共发酵组分别加入1.2g的丹参粉末,使其成为含丹参相对应浓度为1%的发酵药性培养基。将三组的培养基分别放入高压蒸汽锅中121.3℃灭菌30min。
茯苓对照组和1%丹参-茯苓共发酵组的培养基在自然冷却后于超净台中按体积比6%的接种量接种实施例1的茯苓菌种子液,1%丹参对照组的培养基不接种茯苓菌种子液,接种完毕后将三组培养瓶置于摇床中震荡培养。培养条件:温度26℃,转速180r/min。
培养120h后,真空抽滤,分离得滤液和滤渣。取滤液10mL,加入3倍量的95%乙醇,放置12h后于4℃、6000r/min的条件下离心15min,得沉淀和上清,取沉淀加10mL水溶解,即得供试品1。
精密量取500μL供试品1置于试管中,分别加水至1.0mL,再分别加入5%苯酚溶液1.5mL,等充分混合后,加入浓硫酸7.0mL,再充分混合,置45℃水浴30min后移至冰水浴中,放置30min在490nm处测得吸收度。根据回归方程求出总糖含量(mg/mL)。
精密量取500μL供试品1,加入蒸馏水至4mL,再分别精确加入5mL的DNS试剂(即3,5-二硝基水杨酸),混匀后置沸水浴中煮沸5min,冷却至室温,定容至10mL,在540nm处测定吸光度。根据回归方程求出残糖含量(mg/mL)。其中,DNS试剂为国产分析纯。
胞外多糖的含量需以硫酸-苯酚法测定的总糖减去以DNS法测定的单糖为结果,此法排除了丹参-茯苓共发酵体系中培养基中的葡萄糖的影响,比较准确。故,胞外多糖含量(mg/mL)=总糖-残糖。
结果如表1所示,在丹参-茯苓共发酵体系中,胞外多糖含量相对于茯苓组和丹参组均明显升高。
表1发酵液中胞外多糖含量(n=3)
与茯苓组相比,*P<0.05;与丹参组相比,#P<0.05。
实施例6、3种发酵体系下发酵液中总黄酮含量的比较
实验组分为茯苓对照组、1%丹参对照组、1%丹参-茯苓共发酵组。
各取500mL干净锥形瓶,分别加入120mL液体发酵培养基,其中1%丹参对照组和1%丹参-茯苓共发酵组分别加入1.2g的丹参粉末,使其成为含丹参相对应浓度为1%的发酵药性培养基。将三组的培养基分别放入高压蒸汽锅中121.3℃灭菌30min。
茯苓对照组和1%丹参-茯苓共发酵组的培养基在自然冷却后于超净台中按体积比6%的接种量接种实施例1的茯苓菌种子液,1%丹参对照组的培养基不接种茯苓菌种子液,接种完毕后将三组培养瓶置于摇床中震荡培养。培养条件:温度26℃,转速180r/min。
培养120h后,真空抽滤,分离得滤液和滤渣。取滤液10mL,加入3倍量的95%乙醇,放置12h后于4℃、6000r/min的条件下离心15min,得沉淀和上清。将所得上清于4℃冷藏12h后,即得供试品2。
取1mL供试品2于25mL容量瓶中;加30%乙醇至12.50mL,加入0.8mL 5%的亚硝酸钠溶液,摇匀,放置5min;加入0.80mL 5%的硝酸铝溶液,放置6min;再加入5.0mL 4%的氢氧化钠溶液,用30%乙醇稀释至刻线,摇匀放置10min后显色稳定,于510nm处测定吸收度。根据回归方程求出发酵液总黄酮含量(mg/mL)。
结果如表2所示,丹参-茯苓共发酵体系中总黄酮比丹参组明显降低,相对于茯苓组明显升高。
表2发酵液中总黄酮含量(n=3)
与丹参组相比,#P<0.05。
实施例7、3种发酵体系下发酵液中胞内多糖含量的比较
实验组分为茯苓对照组、1%丹参对照组、1%丹参-茯苓共发酵组。
各取500mL干净锥形瓶,分别加入120mL液体发酵培养基,其中1%丹参对照组和1%丹参-茯苓共发酵组分别加入1.2g的丹参粉末,使其成为含丹参相对应浓度为1%的发酵药性培养基。将三组的培养基分别放入高压蒸汽锅中121.3℃灭菌30min。
茯苓对照组和1%丹参-茯苓共发酵组的培养基在自然冷却后于超净台中按体积比6%的接种量接种实施例1的茯苓菌种子液,1%丹参对照组的培养基不接种茯苓菌种子液,接种完毕后将三组培养瓶置于摇床中震荡培养。培养条件:温度26℃,转速180r/min。
培养120h后,真空抽滤,分离得滤液和滤渣。将所得滤渣加10mL水混匀后超声10min,即得供试品3。
将供试品3超声10min,在6000r/min离心15min,取上清。精密吸取所得上清液500μL,分别加水至1.0mL,再分别加入5%苯酚溶液1.5mL,等充分混合后,加入浓硫酸7.0mL,再充分混合,置45℃水浴30min后移至冰水浴中,放置30min后以空白管为对照,在490nm处测得吸收度。根据回归方程求出胞内多糖含量(mg/mL)。
结果如表3所示,丹参-茯苓共发酵体系中胞内多糖含量相对于丹参组和茯苓组均明显降低。
表3发酵液中胞内多糖含量(n=3)
与茯苓组相比,*P<0.05。
综合实施例5、6、7的实验结果可知,丹参-茯苓共发酵体系中胞外多糖含量明显升高,胞内多糖含量明显降低,说明丹参促进茯苓胞外多糖的分泌或促进胞内多糖转化成胞外多糖。
丹参-茯苓共发酵体系中总黄酮的含量相对于丹参发酵组要降低,可能是茯苓菌的生长抑制了丹参总黄酮的溶出,也有可能是丹参-茯苓共发酵体系中胞外多糖含量较高影响了总黄酮的含量测定,或者是茯苓菌对总黄酮发生了生物转化,具体原因还需进一步研究。
本发明发酵液的主要成分有:茯苓菌丝体、茯苓胞外多糖、茯苓胞内多糖、茯苓三萜类成分、茯苓酸类成分、丹参酮类成分、丹酚酸类成分、液体培养基成分等。
此外,需要说明的是,添加促进剂或者诱导剂是提高真菌代谢产物生物合成的重要途径之一,丹参-茯苓共发酵体系中可通过促进剂或者诱导剂改变细胞膜通透性,从而增加胞外次生代谢产物。相应的促进剂或者诱导剂有脂肪酸(棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸)、植物油(花生油、橄榄油、玉米油、葵花油)、醇(甲醇、乙醇、丙醇、丁醇)、有机酸(柠檬酸、乙酸、丙酸、苹果酸和草酸)、维生素(硫氨素、核黄素、泛酸、烟酸、生物素、叶酸、维生素C)、表面活性剂(Tween40、Tween80、Span20、Span40)、聚乙二醇(PEG400、PEG1000、PEG2000、PEG4000)等。
实施例8、糖耐量实验
(1)诱导NIDDM动物模型
采用高糖高脂饲料+小剂量链脲佐菌素(STZ)方式诱导NIDDM动物模型。取50只雄性ICR小鼠,给予高糖高脂饲料(配方为:10%蔗糖+10%猪油+1%胆固醇+79%标准啮齿类动物饲料)饲喂1周。在第1周末,小鼠禁食12h,按照100mg/kg剂量一次性腹腔注射6mg/mLSTZ(pH 4.2,0.1mol/L柠檬酸缓冲液冰浴中新鲜配置),之后继续饲喂高糖高脂饲料喂养,小鼠禁食12h测空腹血糖,以血糖值大于11.1mmol/L为NIDDM建模成功。
其中,链脲佐菌素(STZ)来自美国Sigma公司,血糖仪(安稳免调码型)来自于三诺传感股份有限公司。
(2)药液的制备
药液为三种:茯苓发酵液、丹参-茯苓发酵液、丹参发酵液。
各取500mL干净锥形瓶,分别加入120mL液体发酵培养基,其中丹参发酵组和丹参-茯苓共发酵组分别加入1.2g的丹参粉末,使其成为含丹参相对应浓度为1%的发酵药性培养基。将三组的培养基分别放入高压蒸汽锅中121.3℃灭菌30min。
茯苓发酵组和丹参-茯苓共发酵组的培养基在自然冷却后于超净台中按体积比6%的接种量接种实施例1的茯苓菌种子液,丹参发酵组的培养基不接种茯苓菌种子液,接种完毕后将三组培养瓶置于摇床中震荡培养。培养条件:温度26℃,转速180r/min。
培养120h后,各取三组发酵液50mL,于旋转蒸发仪45℃,40r/min浓缩成10mL药液备用。浓缩后的药液通针性良好,可用于小鼠灌胃。
(3)动物分组与给药
建模成功后,选建模成功糖尿病小鼠,将其随机分组(每组8只),分别是:糖尿病模型对照组;阳性药灌胃组(二甲双胍,0.19g/kg);茯苓灌胃组(茯苓发酵液,0.1mL);丹参-茯苓灌胃组(丹参-茯苓发酵液,0.1mL);丹参灌胃组(丹参发酵液,0.1mL);另外,随机取8只正常小鼠为正常对照组(等量生理盐水)。各组连续给药十天。
(4)血糖测定
小鼠在灌胃十天后,分别在禁食12h后,各组小鼠口服葡萄糖,剂量为2.5g/kg,断尾取血,用血糖仪分别测定0min,30min,60min,90min,120min的时间点血糖值。
结果如表4和图5所示,与模型组相比,丹参-茯苓发酵液组小鼠的血糖值显著降低(P<0.05);丹参-茯苓发酵液组小鼠30min、90min、120min均出现抗葡萄糖的耐受作用(P<0.05);且丹参-茯苓发酵液组小鼠在120min后与正常小鼠无显著性差异。以上结果表明,丹参-茯苓发酵液组能够显著降低由链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠的血糖,并且可以将血糖降到正常水平。
表4糖耐量实验结果(n=6-8)
与正常组相比,*,p<0.05;与模型组相比,#,p<0.05
由以上实验结果可知,本发明丹参-茯苓共发酵所得发酵液具有显著的降血糖作用,可预期用于制备具有降血糖作用的药物或药物组合物,或用于制备具有治疗或预防糖尿病的药物或药物组合物。
此外,本发明丹参-茯苓共发酵所得发酵液还能应用于其它领域:
(1)化妆品,尤其是护肤品领域
化妆品有四性:安全性、稳定性、使用性、功能性,符合这四性的中药化妆品即具备了现代化妆品的使用品质。相比一般化妆品,中药化妆品的研制遵循中医药理论,在功能性方面尤其突出,而且来源天然,更加安全。美容学与医药学的结合,可使美容产品更安全、更完善;同时,美容学与动植物学的结合,使得具有特殊功效的物质能充分发挥其作用。
丹参是具有特殊美容功效的一味中药,其化学成分中有脂溶性的二萜醌类化合物和水溶性的酚酸类化合物。丹参改善微循环的药理作用可促进皮肤微循环,改善肤色;其促进创面愈合和抗菌消炎的作用可以使青春痘、痤疮等皮肤病得到改善;其众多化学成分的抗氧化作用可对抗皮肤的老化问题;其抗纤维化、治疗陈旧性疤痕方面的药理效应可修复皮肤细微创伤。除具有众多美容功效外,丹参拥有千年安全应用历史也是其能开发为化妆品的原因之一,丹参早在《神农本草经》中已被记载,列为上药。丹参均有治疗痤疮、银屑病,改善皮肤衰老、抑制瘢痕和创面修复等功效。
在茯苓菌的各成分中,茯苓多糖具有一定的免疫调节能力,能激活淋巴T细胞和B细胞,抗胸腺萎缩,抗脾脏增大,并且能辅助抑制肿瘤,抑制自由基过氧化反应,降低脂质过氧化作用,有延缓机体衰老的功能。此外,从化妆品保湿剂的角度研究茯苓多糖的吸湿保湿性能,并与常用保湿剂甘油和海藻酸钠进行比较可知,茯苓多糖具有一定的吸湿性和比较持久的保湿性,尤其是在干燥条件下,保湿性能优于海藻酸钠和甘油。茯苓多糖还具有营养肌肤、抗氧化、无刺激等作用。
综合以上因素,本发明发酵液可制成相应制剂用于皮肤病的治疗,也可制成化妆品,尤其是护肤品来改善皮肤衰老等多种皮肤问题。
(2)保健品领域
丹参具有活血、舒筋、祛风除湿等功效,同时在心血管系统、肝保护、肾保护、抗肿瘤、脑保护、呼吸、消化系统保护中也起到积极作用,故丹参可用做保健品,对现代人的健康有重要意义。
茯苓菌中含有茯苓多糖、三萜类等化合物,具有良好的免疫调节、改善睡眠、缓解疲劳、降血糖、抗肿瘤等作用,是良好的保健品开发原料。
因此,本发明发酵液作为共发酵产品,具有良好的保健品应用前景。
(3)食品领域
丹参可制成各种茶,如丹参保心茶,丹参茶,八味丹参茶,丹参天麻胶囊,白花丹参茶等。
茯苓可经美食家用于制作点心面食等,可与其他花或茶组成配方制作茯苓茶,可用于茯苓酒的制作,甚至可以于牛奶,豆制品一同发酵制成茯苓酸奶、茯苓酱等。
因此,本发明发酵液还可应用于食品领域。
除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。
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Claims (10)
1.一种丹参-茯苓共发酵方法,其特征是,包括以下步骤:
第一步、向发酵容器中装入由液体培养基和丹参粉末构成的含药基质;所述丹参粉末的重量与液体培养基的体积之比为0.5-2%,其中重量单位为g,体积单位为ml;
第二步、取茯苓菌种子液并接种于发酵容器中,进行丹参-茯苓共发酵培养;所述茯苓菌种子液的OD600值大于1.0;
第三步、培养预定时间后停止发酵;所述预定时间大于或等于96小时。
2.根据权利要求1所述的丹参-茯苓共发酵方法,其特征是,第二步所用茯苓菌种子液的具体制备过程如下:
将斜面培养的茯苓菌接种至盛有液体培养基的培养容器中,然后置摇床上,在摇床转速90-180r/min且摇床温度28℃±5℃下震荡培养;在培养过程中,检测液体的OD600值,当OD600值大于1.0时停止培养,所得液体即为茯苓菌种子液。
3.根据权利要求2所述的丹参-茯苓共发酵方法,其特征是,斜面培养时采用的固体培养基由以下组分按重量百分比配制成溶液后经湿热灭菌并冷却而得:碳源组分、氮源组分、磷酸氢二钾0.02-0.2%、七水硫酸镁0.01-0.15%、琼脂0.5-3.5%、余量为水;配制所得溶液的初始pH为4.5-6.7;所述碳源组分选自甘油2-5%、葡萄糖2-5%、蔗糖2-5%、乳糖2-5%、2-5%果糖、可溶性淀粉2-5%、微晶纤维素2-5%之一;所述氮源组分选自蛋白胨0.4-0.7%、牛肉膏0.4-0.7%、酵母粉0.4-0.7%、酵母膏0.4-0.7%、硫酸铵0.4-0.7%、蛋白胨0.2-0.5%和硫酸铵0.2-0.5%、酵母粉0.2-0.5%和硫酸铵0.2-0.5%、酵母膏0.2-0.6%和蛋白胨0.4-0.7%之一。
4.根据权利要求1或2或3所述的丹参-茯苓共发酵方法,其特征是,所述液体培养基由以下组分按重量百分比配制成溶液后经湿热灭菌并冷却而得:碳源组分、氮源组分、磷酸氢二钾0.02-0.2%、七水硫酸镁0.01-0.15%、余量为水;配制所得溶液的初始pH为4.5-6.7;所述碳源组分选自甘油2-5%、葡萄糖2-5%、蔗糖2-5%、乳糖2-5%、2-5%果糖、可溶性淀粉2-5%、微晶纤维素2-5%之一;所述氮源组分选自蛋白胨0.4-0.7%、牛肉膏0.4-0.7%、酵母粉0.4-0.7%、酵母膏0.4-0.7%、硫酸铵0.4-0.7%、蛋白胨0.2-0.5%和硫酸铵0.2-0.5%、酵母粉0.2-0.5%和硫酸铵0.2-0.5%、酵母膏0.2-0.6%和蛋白胨0.4-0.7%之一。
5.根据权利要求1或2或3所述的丹参-茯苓共发酵方法,其特征是,第一步中,所述丹参粉末是将丹参药材粉碎后过筛而得,筛目大于或等于40目;所述发酵容器的装量控制在15-50%;第二步中,用于接种的茯苓菌种子液的体积占第一步液体培养基体积的3-9%;共发酵培养过程在摇床上进行,摇床转速为90-180r/min,摇床温度为28℃±5℃;第三步中,所述预定时间为96-168小时。
6.根据权利要求1或2或3所述的丹参-茯苓共发酵方法,其特征是,第二步中,在共发酵培养过程中,添加或不添加促进剂或诱导剂;所述促进剂或诱导剂包括脂肪酸、植物油、醇类、有机酸、维生素、表面活性剂、聚乙二醇;所述脂肪酸选自棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸;所述植物油选自花生油、橄榄油、玉米油、葵花油;所述醇类选自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇;所述有机酸选自柠檬酸、乙酸、丙酸、苹果酸、草酸;所述维生素选自硫氨素、核黄素、泛酸、烟酸、生物素、叶酸、维生素C;所述表面活性剂选自Tween40、Tween80、Span20、Span40;所述聚乙二醇选自PEG400、PEG1000、PEG2000、PEG4000。
7.权利要求1至6任一项所述丹参-茯苓共发酵方法制得的发酵液。
8.根据权利要求7所述的发酵液,其特征是,所述发酵液包括茯苓菌丝体、茯苓胞外多糖、茯苓胞内多糖、茯苓三萜类成分、茯苓酸类成分、丹参酮类成分、丹酚酸类成分、液体培养基成分。
9.权利要求7或8所述发酵液用于制备药物或药物组合物、化妆品、保健品、或者食品的用途。
10.根据权利要求9所述的用途,其特征是,所述药物或药物组合物为具有降血糖作用的药物或药物组合物,或者为治疗或预防糖尿病的药物或药物组合物,或者为治疗皮肤病的药物或药物组合物;所述化妆品包括护肤品。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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