CN108977368A - 一种生产虫草菌粉的固体培养基及生产虫草菌粉的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种生产虫草菌粉的固体培养基及生产虫草菌粉的方法,属于虫草菌粉生产技术领域,所述生产虫草菌粉的方法包括以下步骤:将虫草菌初始接种体接种至液体培养基中进行基础培养,获得基础培养液;取基础培养液转接至另一液体培养基中进行二次基础培养,获得发酵种子液;取发酵种子液接种至固体培养基中进行扩大培养,收集获得虫草菌粉;所述虫草菌为中国被毛孢菌。本发明利用玉米粉作为培养基主要原料的生产虫草菌粉的方法,易于大规模工业化生产,可快速、高效、绿色安全的生产虫草菌粉,并且,利用本发明中的方法生产得到的虫草菌粉对于治疗支气管炎、肾肺两虚引起的咳嗽具有良好的效果。
Description
技术领域
本发明涉及虫草菌粉生产技术领域,尤其涉及一种生产虫草菌粉的固体培养基及生产虫草菌粉的方法。
背景技术
冬虫夏草为麦角菌科真菌冬虫夏草菌,又名虫草菌,是寄生在蝙蝠蛾科昆虫幼虫上的子座和幼虫尸体的干燥复合体。冬虫夏草主要分布在我国西藏、青海、四川、云南和甘肃各省区、以及印度、尼白尔、不丹等海拔3000米以上、雪线以下的地区。冬虫夏草中含有多种活性成分,其药用价值已引起广泛关注,但冬虫夏草的人工培育难度极大,野生资源稀缺。天然冬虫夏草产量有限且价格昂贵,生长缓慢,培养条件苛刻,故难以大规模人工培养应用。人工冬虫夏草菌丝体具有与天然冬虫夏草相近的药效物质和药理活性,受到人们的广泛关注。为了利用冬虫夏草的药用价值,对冬虫夏草真菌进行人工扩繁,是当前冬虫夏草开发的重要途径之一。
现有技术中公开的虫草菌发酵方法存在技术方案单一、原料利用率低、以及产品品质不稳定的缺陷,为了克服上述缺陷,目前急需一种新的虫草菌粉的发酵方法以满足大规模生产的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产虫草菌粉的固体培养基及生产虫草菌粉的方法,利用玉米粉作为培养基主要原料的生产虫草菌粉的方法,易于大规模工业化生产,可快速、高效、绿色安全的进行生产虫草菌粉。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种生产虫草菌粉的固体培养基,包括以下重量份的组分:葡萄糖8~12份、蛋白胨2~3份、酵母粉0.5~1份、磷酸二氢钾0.2~0.3份、硫酸镁0.2~0.3份、玉米颗粒480~490份和水490~510份。
优选的,所述玉米颗粒的颗粒直径为0.5~3mm。
优选的,所述固体培养基中还包括琼脂,所述琼脂为0.8~1.2份。
本发明提供了上述生产虫草菌粉的固体培养基的制备方法,包括以下步骤:将葡萄糖、蛋白胨、酵母粉、磷酸二氢钾、硫酸镁、玉米颗粒和水混合后,进行两次灭菌,获得固体培养基。
本发明提供了上述生产虫草菌粉的固体培养基的制备方法,包括以下步骤:
I)将葡萄糖、蛋白胨、酵母粉、磷酸二氢钾、硫酸镁和水混合溶解,获得混合溶液;
Ⅱ)将所述混合溶液与玉米颗粒、琼脂混合后灭菌,获得固体培养基。
本发明提供了利用权利要求1~4任意一项所述的固体培养基生产虫草菌粉的方法,包括以下步骤:
1)将虫草菌初始接种体接种至液体培养基中进行20~32d的基础培养,获得基础培养液;
2)取步骤1)中的基础培养液转接至另一液体培养基中进行20~32d的二次基础培养,获得发酵种子液;
3)取步骤2)中的发酵种子液接种至固体培养基中进行55~65d的扩大培养,收集获得虫草菌粉;
所述基础培养、二次基础培养和扩大培养的培养温度独立为15~18℃;
所述虫草菌为中国被毛孢菌。
优选的,所述步骤2)中发酵种子液中的虫草菌的菌丝体直径为1.5~2mm。
优选的,所述步骤2)中发酵种子液与固体培养基的接种比例为(100~200)mL:(400~600)g。
本发明提供了一种虫草微粉的制备方法,包括以下步骤:
a)将上述方案中获得的虫草菌粉烘干,获得烘干菌粉;
b)将步骤a)中的烘干菌粉进行细胞破碎,获得虫草菌粉微粉。
本发明提供了上述方案制备得到的虫草菌粉或者制备得到的虫草微粉在制备治疗支气管炎、肾肺两虚引起的咳嗽的药物中的应用。
本发明的有益效果:
1.本发明利用玉米粉作为培养基主要原料生产虫草菌粉,易于大规模工业化生产,可快速、高效、绿色安全的进行生产虫草菌粉;
2.利用本发明中方法生产得到的虫草菌粉对于治疗支气管炎、肾肺两虚引起的咳嗽具有良好的效果。
具体实施方式
本发明提供了一种生产虫草菌粉的固体培养基,包括以下重量份的组分:葡萄糖8~12份、蛋白胨2~3份、酵母粉0.5~1份、磷酸二氢钾0.2~0.3份、硫酸镁0.2~0.3份、玉米颗粒480~490份和水490~510份,优选的包括以下重量份的组分:葡萄糖10份、蛋白胨2.5份、酵母粉0.75份、磷酸二氢钾0.25份、硫酸镁0.25份、玉米颗粒485份和水500份。
在本发明中,所述固体培养基中还包括琼脂,所述琼脂为0.8~1.2份,优选为1份。
在本发明中,所述玉米颗粒的颗粒直径为0.5~3mm,优选为1~2.5mm,更优选为1.5~2mm。在本发明的实施过程中,所述玉米颗粒为购自于云南省陆良县三岔河镇青源粮食加工厂的3号玉米颗粒。
在本发明中,所述蛋白胨、酵母粉、磷酸二氢钾、硫酸镁来源于市售,其中蛋白胨是将肉、酪素或明胶用酸或蛋白酶水解后干燥而成的外观呈淡黄色的粉剂,能为微生物提供C源、N源、生长因子等营养物质;酵母膏又称酵母浸膏,富含完全蛋白质,均衡的必需氨基酸以及B族维生素、核苷酸、微量元素等,可以大大提高菌种的生产速率及发酵产品得率;磷酸二氢钾可以调节培养基的pH值,并可以作为菌种的培养剂和强化剂;硫酸镁中的镁元素是许多酶的活化剂,能促进菌种的生长繁殖、核酸的合成及磷酸盐的转化等。
在本发明中,所述水优选为纯净饮用水,来源于市售。水作为良好的溶剂可以帮助原料溶解混合,此外经过高温处理可以实现玉米颗粒的熟化。
本发明提供了上述方案中生产虫草菌粉的固体培养基(包括琼脂粉)的制备方法,在本发明中,将葡萄糖、蛋白胨、酵母粉、磷酸二氢钾、硫酸镁和水混合溶解,获得混合溶液;所述溶解的温度优选为80~100℃,更优选为100℃;所述溶解的时间为优选为2~5min,更优选为3min。
本发明中,将所述混合溶液与玉米颗粒、琼脂混合后灭菌;所述混合溶液与玉米颗粒、琼脂粉的混合容器优选为90mm平皿;所述灭菌的方式优选为高温湿热灭菌;所述灭菌的时间优选为15~25min,更优选为20min;所述灭菌的温度优选为110~130℃,优选为121℃。
在本发明中,经过灭菌处理的培养基,冷却后得到固体培养基。本发明对冷却的温度没有限制。
在本发明中,在无菌条件下将获得的固体培养基取出部分或整体倒放至新的无菌培养皿中,获得待接种固体培养基。
本发明提供了另一种上述方案中生产虫草菌粉的固体培养基(不包括琼脂粉)的制备方法,在本发明中,将葡萄糖、蛋白胨、酵母粉、磷酸二氢钾、硫酸镁、玉米颗粒和水混合后,进行两次高温湿热灭菌;所述灭菌的时间优选为15~25min,更优选为20min;所述灭菌的温度优选为110~130℃,优选为121℃;所述两次灭菌的间隔时间优选为22~26h,更优选为24h。
在本发明中,经过灭菌处理的培养基,冷却后得到固体培养基。本发明对冷却的温度没有限制。
本发明提供了一种生产虫草菌粉的方法,在本发明中,所述虫草菌为中国被毛孢菌。在本发明中,将虫草菌用接种钩取1*1cm琼脂块菌种,5块接种斜面培养基,进行纯化培养,获得虫草菌初始接种体;所述虫草菌为中国被毛孢菌;所述斜面培养基优选为改良固体PDA培养基,包括以下重量份的组份:马铃薯18~22份、葡萄糖1~3份、蛋白胨0.5~1.5份、酵母粉0.3~1份、KH2PO40.03~1份、MgSO40.03~1份琼脂0.5~1.5份,更优选为马铃薯20份、葡萄糖2份、蛋白胨1份、酵母粉0.5份、KH2PO40.05份、MgSO40.05份、琼脂1份;所述纯化培养的温度优选为15~18°,更优选为18°;所述纯化培养的时间优选为15~18°,更优选为18°。
在本发明中,将虫草菌初始接种体接种至液体培养基中进行20~32d的基础培养,获得基础培养液;所述液体培养基优选的包括以下重量份的原料:马铃薯10~30份、葡萄糖1~3份、蛋白胨0.5~1.5份、维生素B10.005~0.015份,更优选为马铃薯20份、葡萄糖2份、蛋白胨1份、维生素B10.01份;所述初始接种体与液体培养基的接种比例优选为1*1cm的琼脂块5块;所述基础培养的培养温度为15~18℃,优选为16~17℃;所述基础培养的时间优选为26d;所述基础培养过程优选的在恒温摇床中进行培养;所述摇床的转速优选为100-200r/min,更优选为150r/min。
在本发明的具体实施过程中,所述液体培养基的制备方法优选为:将马铃薯、葡萄糖、蛋白胨、维生素B1混合后,以每瓶150mL的比例,装于规格为250mL的三角瓶,并于121℃的条件下灭菌20min,冷却后备用。、在本发明中,将获得的基础培养液转接至另一液体培养基中进行20~32d的二次基础培养,获得发酵种子液;所述二次基础培养与基础培养所采用的液体培养基及培养条件相同;所述二次基础培养中基础培养液的接种量优选为10mL/150mL。
在本发明的具体实施过程中,所述基础培养和二次基础培养优选在三角瓶中进行。
在本发明中,将获得的发酵种子液的菌丝进行打碎处理;所述打碎的方式优选为采用中药材打碎机;所述中药材打碎机的转速优选为28000r/min;所述打碎处理的时间优选为2min。
在本发明中,将经过食用菌接种搅拌器打碎处理的发酵种子液接种至固体培养基中进行55~65d的扩大培养,经80°,72h烘干。用帕拉斯打碎机28000r/min,2min打碎,获得虫草菌粉;所述发酵种子液中的虫草菌的菌丝体直径为1.5~2mm,优选为1.6~1.8mm,更优选为1.7mm;所述发酵种子液与固体培养基的接种比例为(100~200)mL:(400~600)g,优选为150mL:500g。本发明中,所述固体培养基包括以下重量份的组分:葡萄糖8~12份、蛋白胨2~3份、酵母粉0.3~1份、磷酸二氢钾0.2~0.3份、硫酸镁0.2~0.3份、玉米颗粒480~490份、琼脂0.8~1.2%和水490~510份,优选为包括以下重量份的组分:葡萄糖10份、蛋白胨2.5份、酵母粉0.5份、磷酸二氢钾0.25份、硫酸镁0.25份、玉米颗粒485份、琼脂1%和水495份;所述扩大培养的培养温度为15~18℃,优选16~17℃;所述扩大培养的培养时间优选为60d;
本发明提供了一种虫草微粉的制备方法,在本发明中,将上述方案中获得的虫草菌粉烘干,获得烘干菌粉;所述烘干温度优选为50~70℃,更优选为60℃;所述烘干时间优选为22~26h,更优选为24h;所述烘干的设备优选为电热恒温鼓风干燥箱。
在本发明中,将获得的烘干菌粉进行细胞破碎,获得虫草菌粉微粉;所述破碎设备优选为帕拉斯细胞破碎机,所述帕拉斯细胞破碎机的转速优选为48000r/min;所述帕拉斯细胞破碎机的功率优选为850w;所述破碎时间优选为2min。细胞破碎处理能够破坏细胞壁,使有效物质充分释放,因此,与虫草菌粉相比,虫草菌粉中营养物质和活性成分更利于人体的吸收和利用。
本发明提供了上述方案制备得到的虫草菌粉或者制备得到的虫草微粉在制备治疗支气管炎、肾肺两虚引起的咳嗽的药物中的应用。
下面结合实施例对本发明提供的一种生产虫草菌粉的固体培养基及生产虫草菌粉的方法进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1一种生产虫草菌粉的固体培养基的制备方法
取葡萄糖10g、蛋白胨2.5g、酵母粉0.5g、磷酸二氢钾0.25g、硫酸镁0.25g、3号玉米颗粒486.5g和纯净饮用水500mL混合,混合均匀后装入规格为18*33cm2的聚丙烯折角袋中,海绵套环封口,于121℃条件下灭菌20min;24h后,于121℃条件下灭菌20min;室温冷却后,无菌操作,将凝固的培养基取出部分或整体,倒放至新的无菌培养皿中,即获得生产虫草菌粉的固体培养基。
实施例2一种生产虫草菌粉的固体培养基的制备方法
1)取葡萄糖10g、蛋白胨2.5g、酵母粉0.5g、磷酸二氢钾0.25g和硫酸镁0.25g和水500mL,混合,在100℃温度条件下加热1min,使其充分溶解,获得溶解的培养基;
2)取9cm玻璃培养皿,每皿放10g 3号玉米颗粒,1g琼脂,再加入步骤1)获得的溶解的培养基,于121℃条件下灭菌20min;24h后,于121℃条件下再灭菌20min;室温冷却后,无菌操作,将凝固的培养基取出部分或整体,倒放至新的无菌培养皿中,即获得生产虫草菌粉的固体平板培养基。
实施例3一种生产虫草菌粉的方法
1)虫草菌的菌株于改良固体PDA培养中进行纯化培养,直到长出单菌落,每个单菌落即为一个虫草菌初始接种体;
2)在无菌环境下,用接种环挑取一个虫草菌初始接种体接种于盛有100mL液体培养基的150mL三角瓶中,密封后置于转速为150r/min的恒温摇床中,于15℃的条件下进行20d的基础培养,获得发酵种子液,采用搅拌器手动将发酵种子液中的菌丝体打碎后备用;
3)取10mL基础培养液转接至装有150mL ml液体培养基的250mL三角瓶中,于15℃的条件下再培养20d,获得发酵种子液,采用搅拌器手动将发酵种子液中的菌丝体打碎后备用;
4)将150mL菌丝体打碎后的发酵种子液与500g实施例1中获得的生产虫草菌粉的固体培养基混合,于18℃的条件下进行60d的扩大培养,观察菌丝体直径已达2.5cm,菌丝体致密。
实施例4一种生产虫草菌粉的方法
1)对虫草菌的菌株于改良固体PDA培养中进行纯化培养,直到长出单菌落,每个单菌落即为一个虫草菌初始接种体;
2)在无菌环境下,用接种环挑取一个虫草菌初始接种体接种于盛有100mL液体培养基的150mL三角瓶中,密封后置于转速为150r/min的恒温摇床中,于16℃的条件下进行30d的基础培养,获得基础培养液;
3)取10mL基础培养液转接至装有150mL ml液体培养基的250mL三角瓶中,于16℃的条件下再培养30d,获得发酵种子液,采用搅拌器手动将发酵种子液中的菌丝体打碎后备用;
4)用接种环将打碎后菌丝体接种于实施例2中获得的生产虫草菌粉的固体平板培养基中,于17℃的条件下进行70d的扩大培养,观察菌丝体直径已达2.5cm,且菌丝体致密。
实施例5一种生产虫草菌微粉的方法
1)采用电热恒温鼓风干燥箱将实施例3中获得的虫草菌粉于60℃条件下烘干24h,获得烘干菌粉;
2)采用细胞破碎器将获得的烘干菌粉进行细胞破碎,使有效物质充分释放,获得虫草菌粉微粉。
实施例6对实施例3中获得的虫草菌粉对于治疗支气管炎、肾肺两虚引起的咳嗽功效的验证
试验1 男性53岁 烟龄33年,患有慢性支气管炎7年,服用实施例3中获得的虫草菌粉7d,每天服用1次,1次服用3~6g,开水冲服。7d后咳嗽明显减轻、咳痰减少。
试验2 女性42岁 肾肺两虚,咳嗽严重,服用实施例3中获得的虫草菌粉7d,每天服用1次,1次服用3~6g,牛奶混合煮制后服用。7d后咳嗽明显减轻、喘息症状得到显著缓解。
对比例1一种生产虫草菌粉的固体培养基的制备方法
1)取葡萄糖10g、磷酸二氢钾0.25g、硫酸镁0.25g和水500mL,混合,煮沸,使其充分溶解,获得溶解的培养基,加入黄豆粉7.5g,混匀;
2)取9cm玻璃培养皿,每皿放10g 3号玉米颗粒,1g琼脂,再加入步骤1)获得的溶解的培养基,于121℃条件下灭菌20min;24h后,于121℃条件下再灭菌20min;室温冷却后,无菌操作,将凝固的培养基取出部分或整体,倒放至新的无菌培养皿中,即获得生产虫草菌粉的固体平板培养基。
对比例2一种生产虫草菌粉的方法
1)对虫草菌的菌株于改良固体PDA培养中进行纯化培养,直到长出单菌落,每个单菌落即为一个虫草菌初始接种体;
2)在无菌环境下,用接种环挑取一个虫草菌初始接种体接种于盛有100mL液体培养基的150mL三角瓶中,密封后置于转速为150r/min的恒温摇床中,于16℃的条件下进行30d的基础培养,获得发酵种子液,采用搅拌器手动将发酵种子液中的菌丝体打碎后备用;
3)用接种环将打碎后菌丝体接种于对比例1中获得的生产虫草菌粉的固体平板培养基中,于17℃的条件下进行70d的扩大培养,观察菌丝体直径已达1.5cm,且菌丝体疏松。
对实施例4和对比例2进行比较可知,本发明中的生产虫草菌粉的固体培养基配比科学、合理,有利于虫草菌的生长。
以上实施例可知,本发明提供了一种生产虫草菌粉的固体培养基及生产虫草菌粉的方法,该方法可快速、高效、绿色安全的进行生产虫草菌粉,并且利用本发明中方法生产得到的虫草菌粉对于治疗支气管炎、肾肺两虚引起的咳嗽具有良好的效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种生产虫草菌粉的固体培养基,包括以下重量份的组分:葡萄糖8~12份、蛋白胨2~3份、酵母粉0.5~1份、磷酸二氢钾0.2~0.3份、硫酸镁0.2~0.3份、玉米颗粒480~490份和水490~510份。
2.根据权利要求1所述的固体培养基,其特征在于,所述玉米颗粒的直径为0.5~3mm。
3.根据权利要求1所述的固体培养基,其特征在于,所述固体培养基中还包括琼脂,所述琼脂为0.8~1.2份。
4.权利要求1所述固体培养基的制备方法,包括以下步骤:将葡萄糖、蛋白胨、酵母粉、磷酸二氢钾、硫酸镁、玉米颗粒和水混合后,进行两次高温湿热灭菌,获得固体培养基。
5.权利要求3所述固体培养基的制备方法,包括以下步骤:
I)将葡萄糖、蛋白胨、酵母粉、磷酸二氢钾、硫酸镁和水混合溶解,获得混合溶液;
Ⅱ)将所述混合溶液与玉米颗粒、琼脂混合后灭菌,获得固体培养基。
6.利用权利要求1~3任意一项所述的固体培养基生产虫草菌粉的方法,包括以下步骤:
1)将虫草菌初始接种体接种至液体培养基中进行20~32d的基础培养,获得基础培养液;
2)取步骤1)中的基础培养液转接至另一液体培养基中进行20~32d的二次基础培养,获得发酵种子液;
3)取步骤2)中的发酵种子液接种至固体培养基中进行55~65d的扩大培养,收集获得虫草菌粉;
所述基础培养、二次基础培养和扩大培养的培养温度独立为15~18℃;
所述虫草菌为中国被毛孢菌。
7.根据权利要求6所述的生产虫草菌粉的方法,其特征在于,所述发酵种子液中虫草菌的菌丝体直径为1.5~2mm。
8.根据权利要求6或7所述的生产虫草菌粉的方法,其特征在于,所述步骤2)中发酵种子液与固体培养基的接种比例为(100~200)mL:(400~600)g。
9.一种虫草微粉的制备方法,包括以下步骤:
a)将权利要求6~8任意一项所述方法制备获得的虫草菌粉烘干,获得烘干菌粉;
b)将所述步骤a)中的烘干菌粉进行细胞破碎,获得虫草菌粉微粉。
10.权利要求6~8任意一项所述虫草菌粉的制备方法制备得到的虫草菌粉或者权利要求9所述虫草微粉的制备方法制备得到的虫草微粉在制备治疗支气管炎、肾肺两虚引起的咳嗽的药物中的应用。
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CN102630486B (zh) * | 2012-04-16 | 2013-08-21 | 何寒 | 用保水剂固化营养液为培养基栽培虫草的方法 |
US20160345504A1 (en) * | 2015-05-29 | 2016-12-01 | Tunghai University | Method for culturing ophiocordyceps sinensis |
CN106479899A (zh) * | 2016-06-08 | 2017-03-08 | 厦门元尊生物工程有限公司 | 一种蛹虫草菌株及其在制备虫草素中的应用 |
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2018
- 2018-08-30 CN CN201811002366.7A patent/CN108977368A/zh active Pending
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