CN1207055C - 冬虫夏草生物活性多维强化剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冬虫夏草生物活性多维强化剂的制备方法，以冬虫夏草菌为生物载体，首先是配制培养基，以碳源、氮源、矿质元素制备培养基；其次是将配制好的培养基灭菌；第三是在培养基中加入冬虫夏草液体菌种；第四是在一定温度条件下通气培养一定时间，获得液态产品；第五是将液态产品浓缩、干燥、破壁粉碎成粉末状产品。本发明工艺简单，操作方便，可广泛用于儿童免疫力低下，儿童缺钙、缺铁性贫血；妇女体弱、生理性贫血；老年人免疫机能衰退、内分泌失调引起的骨质疏松症的预防和治疗。

Description

冬虫夏草生物活性多维强化剂的制备方法

技术领域：

本发明涉及生物活性多维强化剂。具体地说是以冬虫夏草菌液态发酵制成的多维强化剂的制备方法。

背景技术：

中国专利公开了一种“用于预防骨质疏松的来源于发酵乳汁的食品强化剂”(申请号为00800578.8)，所用的微生物为用于发酵高加索酸奶的乳酸细菌及酵母菌；所用的原料为乳汁混合物；强化的矿物质为钙、镁、钾，用于骨质疏松症的治疗。其缺陷是使用的微生物仅限于发酵酸奶菌，功能有限；原料仅限于动物乳汁；强化剂仅限于钙、镁、钾，种类少，不适合我国人群营养缺乏特点，治疗面窄。人体正常的生长发育需要均衡补充多种营养物质(如矿物质、维生素、蛋白质等)。而个人饮食结构不合理、食品精加工造成营养物质损耗及生理原因影响对营养的吸收等因素会导致某些营养素的缺乏，从而引发疾病，人们已经生产出大量普遍被定义为食品强化剂的产品，它们通常是经化学合成、提取，人为配制的，存在着一系列缺点：1)化学合成、提取的营养素对人体往往是不适合的；2)由于所用的原料与天然生命物质的差异，吸收困难，生物利用度低；3)人为配制的营养素比例与人体代谢的实际平衡不相符，反而破环了健康的关键因素之一。经检索中国专利，专利申请号为02115585.2，发明名称为“用于免疫调节、补血壮骨的生物活性强化剂”。利用药用食用菌为生物载体，经液态发酵将铁、锌、钙、硒、铬等多种化学元素转化成生物大分子螯合态的生物活性强化剂。其缺陷是仅限于强化矿物质，未强化多种维生素。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种冬虫夏草生物活性多维强化剂的制备方法，它是由冬虫夏草菌经液态发酵将铁、锌、钙、硒、铬等化学元素转化成生物大分子螯合态的生物活性强化剂，产品富含多种维生素、菌体免疫蛋白和菌体多糖，具有免疫调节功能。

为了实现上述任务，本发明采用以下解决方案：

药用菌冬虫夏草为名贵中药材，其保健功能和药物治疗作用早被中医开发利用，现代科学的研究证实冬虫夏草确有十分广泛的药理活性，特别是冬虫夏草具有免疫调节作用，即通过增强机体免疫功能，起到抑制肿瘤、抗病毒感染、保护呼吸系统、消化系统、心脑血管系统及神经系统等重要作用。由于遗传、发育、生理等多种因素，在儿童、妇女、老人人群中经常发生免疫力低下、内分泌系统机能衰退之类的疾病。本发明选用冬虫夏草菌为生物活性强化剂的载体，使产品具备了调节免疫力的重要功能。

现有强化剂缺陷的解决方案在于采用微生物转化的方法，将化学物质吸收转化为生物大分子螯合态的生物活性强化剂，使其具有生物同源性、平衡性，且冬虫夏草菌富含多种维生素如维生素D，有促进吸收作用，有利于提高其生物利用度。

同时，由于免疫系统功能差会影响消化系统对营养素的消化吸收，通过研究证明本发明具有增强免疫力，调节消化系统的功能。

冬虫夏草菌具有富集、转化矿质元素的能力，能将铁、锌、钙、硒、铬等化学元素转化为生物活性强化剂。

本发明通过实验证实冬虫夏草菌对矿物质的吸收转化：

a、配制如下培养基：

蛋白胨                   1.5g

葡萄糖                   4.5g

KH₂PO₄                 0.1g

MgSO₄                   0.02g

VB₁                     0.001g

以FeSO₄添加铁：         0.01g

以ZnSO₄添加锌：         0.008g

以CaCl₂添加钙：         0.4g

以NaSeO₃添加硒：        0.00002g

以CrCl₃添加铬：         0.00002g

添加水溶化后定容至100ml；

以每瓶100ml分装300ml三角瓶，120℃灭菌30分钟后冷却至30℃以下；

b、向上述培养基中接种2％体积的液体冬虫夏草菌种，在26-30℃条件下摇瓶培养80小时，取出发酵液，以10000g高速离心30分钟，分别收集上清夜和菌体沉淀；

c、菌体沉淀加1ml浓硝酸和10ml水，加热硝化，定容至100ml，以原子吸收法测定铁、锌、钙、硒、铬的含量；将上清液超滤(超滤膜截留2000以上大分子)，用同样方法测定滤液的钙含量；

d、结果：

冬虫夏草菌体中上述五种矿质元素的含量占添加量的百分比分别为：

铁：99.9％；锌：99.6％；硒：99.3％；铬：99.2％；钙：78.2％。

超滤液中钙元素的含量为添加量的6.03％。

上述结果说明：对于低添加量的铁、锌、硒、铬等离子，冬虫夏草菌体几乎可以全部吸收至细胞内，根据生物学知识，它们是可以与维生素一起构成多种辅酶和激素的重要成分的；对于添加量较高的钙离子，有约80％吸收至细胞内，其余主要与胞外生物大分子物质螯合，只有百分之几为游离钙离子。根据微生物学和细胞生物学知识，真核细胞膜上有Ca-泵，这种跨膜蛋白主要存在于细胞质膜和内质网膜上，它将钙离子泵入内质网中，内质网中有4种以上钙结合蛋白，每个钙结合蛋白分子可与30个左右钙离子螯合。内质网中的这些钙结合蛋白浓度可达30-100mg/ml，能结合、贮存大量钙离子。细胞外的发酵液中含有大量多糖、有机酸、蛋白质等生物大分子，它们同样可以与钙离子螯合。

根据上述构思及实验结果，实现本发明目的采用如下技术方案：

使用的微生物：

生产药用成分的子囊菌纲麦角菌科虫草属(Cordyceps(Fr.)Link)的各种菌种，它们既不是约束性的也不是排它性的。

具体的菌株可以是：

在中国典型培养物保藏中心保藏，保藏号为CCTCC AF99009的冬虫夏草(Cordyceps Sinensis)菌株。上述菌种的有关性质可以参阅中国典型培养物保藏中心(CCTCC)菌种目录，本发明不再赘述。任何人可直接向该保藏中心购得该菌种。

生物活性多维强化剂是由冬虫夏草菌经液态发酵、浓缩干燥制备而成，其步骤是：

a、培养基制配：以碳源、氮源、矿质元素制备液体培养基，每100ml培养基中添加下列成份(重量/体积百分比)：

铁          0.001～0.1g

锌          0.001～0.1g

钙          0.1～1.0g

硒          0.000001～0.0001g

铬          0.000001～0.0001g；

b、将配制好的培养基灭菌，120℃灭菌30分钟后冷却至30℃以下；

c、在培养基中加入2～10％的冬虫夏草菌液体菌种；

d、将上述培养液在20℃～30℃下通气搅拌培养50～100小时，获得液态产品；

e、将液态发酵产品经浓缩、干燥，破壁粉碎成粉末状产品。

所述培养基中的碳源包含2～8％的糖类如葡萄糖、蔗糖、糖蜜，或是淀粉类如谷类淀粉、玉米粉、红薯粉的一种或六种以下组成；

氮源包括1～4％酵母粉、黄豆粉、花生饼粉、玉米浆的一种或四种以下组成；

碳、氮比为10∶1～40∶1；

矿质元素为钾、镁、磷、钠、硫等物质适量；

所述的生物活性多维强化剂，可以以饮料、口服液、咀嚼片、糖果、胶囊或其它剂型用于制备治疗和预防儿童免疫力低下，儿童缺钙、缺铁性贫血；妇女体弱、生理性贫血；老人免疫力衰退、骨质疏松等各种病症的药品或保健食品中的应用。

每100g强化剂产品中含有下列组分(重量份)：

菌体蛋白质                25.0～45.0

总糖(包括菌体多糖)        2.0～10.0

碳水化合物                20.0～40.0

总脂                      2.0～10.0

矿物质                    15.0～25.0

水分                      4.0～10.0

铁                        0.1～1.0

锌                        0.1～1.0

钙                        2.0～20.0

硒                        0.0005～0.005

铬                        0.0005～0.005

维生素A.                  0.001～0.04

维生素B1.                 0.02～0.1

维生素B2.                 0.02～0.1

维生素B5.                 0.2～1.5

维生素B6.                 0.01～0.2

维生素B12.                0.0005～0.001

维生素C.                  1.0～5.0

维生素D.                  0.0005～0.005

维生素E.                  0.00001～0.0001

叶酸                      0.0001～0.005

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

生产工艺简单，采用微生物转化的方法，将人体不易吸收利用的化学元素吸收转化为生物大分子螯合态的生物活性强化剂，使其具有生物同源性，平衡性，有利于提高产品的生物利用度。同时利用冬虫夏草菌能生物合成多种维生素的特性，使产品兼具补充多种维生素，促进营养吸收的功能。再加上冬虫夏草特有的免疫调节药理活性，使产品具备了多重功效，可广泛用于制备治疗和预防儿童免疫力低下，儿童缺钙、缺铁性贫血；妇女体弱、生理性贫血；老年人免疫力衰退、内分泌失调引起的骨质疏松等各种病症的药品或保健食品中的应用。

具体实施方式：

实施例1：

采用的菌种：CCTCC AF99009

a、配制液体培养基：

蔗糖                 4.0g

黄豆粉               2.0g

玉米粉               4.0g

KH₂PO₄             0.15g

MgSO₄.              0.02g

豆油                 0.1g

以FeSO₄添加铁       0.010g

以ZnSO₄添加锌       0.008g

以CaCl₂添加钙       0.400g

以NaSeO₃添加硒      0.00002g

以CrCl₃添加铬       0.00002g

添加水溶化后定容至100ml；

120℃灭菌30分钟后冷却至30℃；

b、向上述培养基中加入2％体积的液体菌种；

c、将上述物质在28℃条件下通气搅拌培养80小时，获得冬虫夏草发酵液；

d、用薄膜蒸发器将上述发酵液浓缩至原体积的20％左右，将浓缩发酵液用组织破碎机破碎菌丝，再以真空喷雾干燥方法干燥，最后用超微粉碎机破壁粉碎成粉末，获得冬虫夏草生物活性多维强化剂。

测定产品中各物质含量，每100g强化剂中含有下列组分(重量份组成)：

表1.一般分析

成分                                        ±％

蛋白质                  32                   15

总糖(包括菌体多糖)      8                    15

总脂                    4                    10

碳水化合物              30                   10

矿物质                  20                   20

水分                    6.00                 10

表2.矿物质

成分                            (±25％)

铁                                    0.5

锌                                    0.4

钙                                    20.

硒                                    0.001

铬                                    0.001

表3.维生素

成分                                (±25％)

维生素A                               0.02

维生素B1                              0.075

维生素B2                              0.08

维生素B5                              1.0

维生素B6                              0.1

维生素B12                             0.0008

维生素C                               4.0

维生素D                               0.002

维生素E                               0.00008

叶酸                                  0.003

Claims (2)

1、一种冬虫夏草生物活性多维强化剂的制备方法，包括下列步骤：

a、培养基配制：以碳源、氮源、矿质元素制备液体培养基，每100ml培养基中添加下列重量/体积百分比成份：

以FeSO₄添加铁           0.001～0.1g

以ZnSO₄添加锌           0.001～0.1g

以CaCl₂添加钙           0.1～1.0g

以NaSeO₃添加硒          0.000001～0.0001g

以CrCl₃添加铬           0.000001～0.0001g；

b、将配制好的培养基灭菌，120℃灭菌30分钟后冷却至30℃以下；

c、在培养基中加入2％体积的冬虫夏草菌液体菌种；

d、将上述培养液在20℃～30℃下通气搅拌培养50～100小时，获得液态发酵产品；

e、将液态发酵产品经浓缩、干燥，破壁粉碎成粉末状产品。

2、根据权利要求1所述的一种冬虫夏草生物活性多维强化剂的制备方法，其特征在于培养基是按下列重量/体积百分比配制：

蔗糖                  4.0g

黄豆粉                2.0g

玉米粉                4.0g

KH₂PO₄              0.15g

MgSO₄                0.02g

豆油                  0.1g

添加水溶化后定容至100ml。