TWI676414B

TWI676414B - 提升固態牛樟芝之三萜類揉捏裝置

Info

Publication number: TWI676414B
Application number: TW108112766A
Authority: TW
Inventors: 李定宇; Ding Yu Lee; 郭鐘達; Jong Tar Kuo; 林靖婷; Ching Ting Lin; 張育奇; Yu Chi Chang
Original assignee: 中華學校財團法人中華科技大學; China University Of Science And Technology
Priority date: 2019-04-11
Filing date: 2019-04-11
Publication date: 2019-11-11
Also published as: TW202037265A

Abstract

一種提升固態牛樟芝之三萜類揉捏裝置，包含一載台，供一培養裝置放置於其上；一馬達；一揉捏件，其一端抵靠於該培養裝置；一驅轉件，連接該載台；一傳動軸，與該馬達同軸連接，並與該揉捏件及該驅轉件連接，其中該馬達透過該傳動軸驅動該揉捏件與該驅轉件作動；以及一抵靠件，可被驅動而抵靠該培養裝置或遠離該培養裝置。

Description

提升固態牛樟芝之三萜類揉捏裝置

本發明係與藥用真菌的製程裝置有關；特別是指一種提升固態牛樟芝之三萜類揉捏裝置。

牛樟芝又名牛樟菇，是台灣特有的世界六大藥用真菌，只生長在台灣特有百年以上的牛樟樹樹幹腐朽的內壁，或枯死倒伏的牛樟樹木材潮濕表面，因其採集不易，加上野生牛樟木近年已被台灣政府列為保育類生物之一，不允許出口。目前只有台灣有，因此異常珍貴，被作為台灣至寶，森林中的紅寶石，靈芝之王。

牛樟芝的藥用功效包含：

一、解毒、排毒；

二、抵抗病毒侵害、預防流行性感冒、提高免疫力，因牛樟芝成份中含有的多醣，可增進人體內的免疫調節。

三、防癌、抑制癌細胞的生長；

四、治療肝炎、肝硬化、肝癌，因牛樟芝含有豐富的三萜類及多醣，具有保護肝臟、促進肝細胞再生、對抗肝癌的療效。

五、治療各種心腦血管疾病，其中，牛樟芝除了能降低血液中的膽固醇和脂肪含量外，其腺苷能降低血小板的凝結功能，因此能治療各種心腦血管疾病，如高血壓、低血壓、動脈硬化等等。

隨著人們對於牛樟芝及其藥效認知度的提高，其保健需求日益增長，然而，目前存在的培養法：段木栽培法、個體培養法及液體發酵法皆無法產出高質、量產且短週期的牛樟芝。亦即，目前仍缺乏能培養出高質量且短週期之牛樟芝的培育方式。

有鑑於此，本發明之目的在於提供一種提升固態牛樟芝之三萜類揉捏裝置，為得到高質量且培育短週期之牛樟芝。

緣以達成上述目的，本發明提供的一種提升固態牛樟芝之三萜類揉捏裝置，包括一載台，供一培養裝置放置於其上；一馬達；一揉捏件，其一端抵靠於該培養裝置；一驅轉件，連接該載台；一傳動軸，與該馬達同軸連接，並與該揉捏件及該驅轉件連接，其中該馬達透過該傳動軸驅動該揉捏件與該驅轉件作動；以及一抵靠件，可被驅動而抵靠該培養裝置或遠離該培養裝置。

本發明之效果在於，利用揉捏裝置使培養裝置內的培養基能夠均勻分布於該培養裝置中，進而培養出高質量且短週期之牛樟芝。

為能更清楚地說明本發明，茲舉下列較佳實施例詳細說明如後。

實施例一　　牛樟芝最佳培養條件探索、製程及該培養條件之成分分析

菌種來源

中華科技大學真菌與植物生技團隊山上採集新鮮牛樟菇後分離而得。

最佳培養條件探索

MEA培養基主要是用來進行真菌（黴菌、酵母菌等）的分離、計數和培養，而本發明培養基包含基本成分：五穀雜糧（玉米、稻米或小麥等)，其中包含10-15%的紫米，故色澤偏紅，另外更添加了0.1-1%的蛋白腖，其中，蛋白腖減緩成長速度，故能長出類似子實體結構。

牛樟芝子實體的培養裝置主要包含有：一袋體，由一環壁與一頂壁所構成，使其頂側形成一開口，內部形成一容置空間，於此實施例中，該培養裝置以一太空包22為例（如圖１所示），然而，於其他實施例中並不以此為限。前述之培養基容置於該袋體的容置空間中，藉以培養牛樟芝。利用此種培養方式可大幅增加產量與降低成本。

本發明之實驗以固態培養基為主，並以五種培養基條件進行培養，該五種培養基分別以代號MEA、P0.1、P0.5、A0.1、A0.5表示，其中對照組為MEA培養基，實驗組為加入0.1%及0.5%之動、植物性蛋白腖，如表一所示。

表一：各組培養基之成份

	瓊脂	D-葡萄糖	麥芽浸膏	植物性蛋白腖（大豆）	動物性蛋白腖（細菌用）
MEA	1.5-2%	3-5%	2-3%	-	-
P0.1				0.1%	-
P0.5				0.5%	-
A0.1				-	0.1%
A0.5				-	0.5%

上表之配置方法為：將瓊脂、D-葡萄糖、麥芽浸膏及蛋白腖加入蒸餾水配製成1公升溶液後，於121℃高溫下滅菌15分鐘，再將PH值調至5.6 ± 0.2。其中，瓊脂、D-葡萄糖及麥芽浸膏之較佳重量百分濃度分別為2%、4%及2%。

牛樟芝製程

牛樟菌接種時以鑽孔器將培養裝置進行打洞，以控制每次接種的菌種直徑都相同，再以挑菌棒取一塊放入培養基中央，之後放入26℃培養箱進行培養1到2個月。詳而言之，培養期間的製程步驟如下。

Ａ、將菌種接種於含有培養基的太空包22中，進行液態殖菌，並以每天十分鐘的頻率揉捏該太空包22，此步驟進行一周後，即可進行步驟B。

上述步驟的揉捏過程，於本實施例中係利用一如圖２所示之揉捏裝置，該揉捏裝置包含有：一載台10、一傳動軸12、三個揉捏件14、一抵靠件16、一驅轉件18，以及一馬達20。該該載台10是供一牛樟芝培養太空包22放置於其上。該抵靠件16具有一抵板24以及一軸柱26。該軸柱26之一端連接至該抵板24，另一端連接至一以一氣壓缸為例之驅動源（圖未示），該驅動源驅動該抵板24移動以抵靠該太空包22（圖３），或是離開該太空包22（圖４）。

該驅轉件18具有一主動輪28以及一從動齒輪30。該主動輪28連接至該傳動軸12，以與該傳動軸12一併轉動，且該主動輪28之周緣僅一部份具有齒32。該從動齒輪30具有一軸33，連接至該載台10的底端。當該傳動軸12轉動該主動輪28，使其上的齒32與該從動齒輪30嚙合時，該從動齒輪30會被轉動，使該載台10轉動一角度，而當該主動輪28的齒32不與該從動齒輪30嚙合時，該從動齒輪30與該載台10保持不動。

各該揉捏件14具有一凸輪34、一基座36、一壓件38，以及一彈性件40。該凸輪34連接至該傳動軸12，以轉動該凸輪34。該壓件38具有一桿子42以及一壓板44，該桿子42的一端穿過該基座36，以連接該壓板44，另一端則具有一垣部46。該彈性件40套設於該桿子42，一端抵靠於該基座36，另一端抵靠於該垣部46。該垣部46受該彈性件40的彈力常保持於抵壓於該凸輪34。當該凸輪34旋轉時，會帶動該壓件38往復運動。

該馬達20連接至該傳動軸12，以驅動該等揉捏件14與該驅轉件18作動；且該抵靠件16之抵板24被移動至抵靠於該太空包22。在此要特別提出說明的是，該等揉捏件14的凸輪34是以不同角度連接至該傳動軸12，使該壓板44在不同時間壓抵該太空包22，以使該太空包22內的培養基能夠均勻分布於太空包22內。當該等揉捏件14按壓該太空包22數次後，會有一段時間是該等壓板44均離開該太空包22，此時，該主動輪28的齒32恰轉動至與該從動齒輪30嚙合，造成該載台10與其上的太空包22轉動一角度，然後該等揉捏件14再次按壓該太空包22。此重複數次後，即可使該太空包22內的培養基均勻分布。

於本實施例中，上述揉捏程序須避光，並於26℃培養箱進行培養。當完成上述揉捏程序時，該抵靠件16與該等揉捏件14均離開該太空包22，以將該太空包22移動至下一個培養步驟。

Ｂ、照射藍光於包含有培養基及菌種之真空包22，頻率為每天十分鐘，此步驟進行時間為一周。

Ｃ、固態發酵該菌種，此步驟進行時間為二個月。

本發明之步驟Ｃ之進行時間為一到二個月，而本實施例是以二個月為例。另外，上述步驟皆於26℃的環境下進行。

直徑生長與乾重比較

於培養一個月及二個月時，測量並紀錄菌絲生長直徑。其後，在烘箱中烘乾46小時，烘乾後用剪刀剪去不含樟芝菌絲的培養基部分，並秤重記錄，結果如下表二。

表二、牛樟菌於五種培養基下之直徑生長與乾重比較

	直徑增加（cm）　1個月　　　 2個月	乾重增加（g）　1個月　　　 2個月
MEA	1.18	1.57	0.19	0.193
P0.1	1.43	1.54	0.21	0.212
P0.5	1.45	1.78	0.23	0.24
A0.1	1.21	1.37	0.19	0.20
A0.5	1.91	2.17	0.24	0.25

將直徑與乾重增加最顯著之組別P0.5及A0.5（培養2個月後）進行高效液相色譜法（HPLC）分析，結果如第５圖顯示，圖中所標記的A、B峰於P0.5中單獨存在，且C峰較高。是以，確定牛樟芝最適固體培養條件為P0.5組所含之成份。

指標成分分析

本發明培養基（P0.5）之特徵在於添加0.5-1%之植物性蛋白腖，其指標成分含量如下表三。

表三、本發明培養基之指標成分含量

指標成分	含量	未藍光	參考（台灣政府及台灣牛樟芝產業協會）
總三萜類（A/B/C/H）	297 mg/g	220	＞ 190 mg/g
總多糖	0.7 %	0.52%	＞ 0.5%
Lanosteroids (Dehydrosulphurenic acid; 15-acetyldehydrosulphurenic acid and dehydroeburicoic acid, etc.)	62 mg/g	53mg/g	＞ 50 mg/g
1,4-dimethoxy-2,3-methylenedioxy-5-methylbenzene	11.2 mg/g	9.1mg/g	＞ 8 mg/g

實施例二　　牛樟芝對於肝臟損傷之修護

乙醇誘導之急性酒精肝損傷小鼠

C57BL/6小鼠經過一周的適應以後，隨機分為三组，每組六隻。分組方式如下表四：
表四、牛樟芝對於肝臟損傷之修護試驗之組別

組別名稱	樣品處理方式（灌胃）
空白對照组	生理食鹽水
急性酒精肝損試驗組	60％酒精（5.0 g/kg）
牛樟芝菌粉組（高劑量）	牛樟芝菌粉（1.5g/kg）

其中，生理鹽水和牛樟芝菌粉每天上午9點給予，連續灌胃 30 天之後，小鼠禁食6小時，然後灌胃酒精(5.0 g/kg，60%)。 16小時後小鼠處死並取血，其血清用來測定各項生化參數；另取部分小鼠肝臟，加入定量生理鹽水製備成肝組織勻漿液，並評估其肝損傷程度。

牛樟芝對急性酒精肝損傷標誌性酶之活性的影響

谷丙轉氨酶（ALT）和穀草轉氨酶（AST）是肝臟內的標誌性酶類，當肝臟損傷後，二者會產生異常升高。該實驗考察牛樟芝菌粉對急性酒精肝損傷小鼠谷丙轉氨酶和穀草轉氨酶含量的影響，結果如第６圖所示。

與對照組相比，肝損傷試驗組小鼠的谷丙轉氨酶和穀草轉氨酶含量明顯升高。牛樟芝菌粉能顯著的抑制急性酒精肝損傷小鼠谷丙轉氨酶和穀草轉氨酶含量的升高，其中，與空白組比較，***p ＜ 0.001；與肝損傷試驗組比較，# # #p ＜ 0.001，# #p ＜ 0.01。

牛樟芝對急性酒精肝損傷之抗氧化活性的影響

MDA為脂質過氧化所產生的二級產物，SOD和GSH-Px是肝臟清除過氧化物，防止氧化性損傷的關鍵酶，肝臟MDA含量以及SOD和GSH-Px酶活性可反應肝臟內脂質過氧化及氧化性損傷的程度。該實驗考察牛樟芝菌粉對急性酒精肝損傷小鼠肝臟MDA含量以及SOD和GSH-Px酶活性的影響，結果如第７圖所示。

與對照組相比，肝損傷試驗組小鼠的MDA含量明顯升高，而SOD和GSH-Px活性顯著降低。牛樟芝菌粉能顯著的抑制急性酒精肝損傷小鼠MDA含量的升高,以及SOD和GSH-Px活性的降低，其中，與空白組比較，***p ＜ 0.001; 與肝損傷試驗組比較，# #p ＜ 0.01。

以上實驗顯示，牛樟芝菌粉對小鼠急性酒精肝具有一定的保護作用。

實施例三　　牛樟芝對於降血糖及降血脂之功效

鏈脲佐菌素（ STZ ）誘導的糖尿病小鼠

C57BL/6小鼠經過一周的適應以後，隨機分為3組，每組6只。分組方式如下表五。

表五、牛樟芝對於降血糖及降血脂之功效試驗之組別

組別名稱	樣品處理方式（灌胃）
空白對照组	生理食鹽水
STZ誘導小鼠糖尿病模型組	STZ，80mg/kg，一次
牛樟芝菌粉組（高劑量）	牛樟芝菌粉（1.5g/kg）

其中，生理鹽水和牛樟芝菌粉每天上午9點給予，連續灌胃35 天，期間於第1，7，14，21，28和35天上午將小鼠斷尾取血測定血糖水平（取血前禁食12小時）；第36天將小鼠處死並取血（取血前禁食12小時），其血清用來測定各項生化參數並評估其降血糖和血脂的能力。

牛樟芝對高血糖小鼠空腹血糖的影響

對於牛樟芝菌粉對高血糖小鼠血糖水平的影響，結果如下表六所示。
表六、各組於不同天數後之血糖值變化

組别	血糖值（mmol/L）
	1天	7天	14天	21天	28天	35天
空白對照组	4.9±0.6	5.2±0.5	5.4±0.8	4.9±0.7	5.0±0.7	5.2±1.0
STZ誘導小鼠糖尿病模型組	26.4±2.8 ^***	25.2±2.7 ^***	24.2±1.8 ^***	27.2±3.1 ^***	24.6±2.1 ^***	24.5±3.1 ^***
牛樟芝菌粉組	25.8±2.1 ^ns	19.3±2.1 ^#	16.7±2.1 ^#	17.2±3.3 ^{# #}	16.1±3.2 ^{# #}	13.8±3.1 ^{# #}

與空白組相比，模型組小鼠的血糖水平明顯升高。而牛樟芝菌粉能有效降低高血糖小鼠的血糖水平。其中，與空白組比較，***p ＜ 0.001; 與模型組比較，ns，無顯著性差異，# # # p ＜ 0.001，# # p ＜ 0.01。

牛樟芝對高血糖小鼠口服葡萄糖耐量試驗

關於牛樟芝菌粉對高血糖小鼠對口服葡萄糖的耐受情況，結果如第８圖所示。與空白組相比，模型組小鼠對口服葡萄糖的耐受性要差很多。而牛樟芝菌粉能有效提高高血糖小鼠的糖耐能力。

牛樟芝對高血糖小鼠空腹血糖血脂代謝指標的影響

關於牛樟芝菌粉對高血糖小鼠空腹血糖血脂代謝指標的影響，結果如第９圖所示，其中，TG為甘油三酯，TC為膽固醇，HDL為高密度脂蛋白，而LDL為低密度脂蛋白。與空白組相比，模型組小鼠對醣類及脂類物質的代謝能力降低。而牛樟芝菌粉能有效提高高血糖小鼠對醣類及脂類物質的代謝能力。其中，與空白組比較，**p ＜ 0.01; 與模型組比較，# # p ＜ 0.01; # p ＜ 0.05。

上述實驗顯示，牛樟芝菌粉對高血糖小鼠具有降血糖和降血脂的保護作用。

綜上所述，利用本發明牛樟芝培養基之成分確實能夠產出高質量且短週期之牛樟芝。

以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

10‧‧‧載台
12‧‧‧傳動軸
14‧‧‧揉捏件
16‧‧‧抵靠件
18‧‧‧驅轉件
20‧‧‧馬達
22‧‧‧太空包
24‧‧‧抵板
26‧‧‧軸柱
28‧‧‧主動輪
30‧‧‧從動齒輪
32‧‧‧齒
33‧‧‧軸
34‧‧‧凸輪
36‧‧‧基座
38‧‧‧壓件
40‧‧‧彈性件
42‧‧‧桿子
44‧‧‧壓板
46‧‧‧垣部

第１圖為應用於本發明牛樟芝製程之培養裝置之立體圖。
第２圖為應用於本發明牛樟芝製程之揉捏裝置之立體圖。
第３圖為第２圖之俯視圖，揭示該主動輪的齒不與該從動齒輪嚙合。
第４圖為應用於本發明之揉捏裝置之俯視圖，揭示該抵板離開該太空包。
第５圖為培養基A0.5及培養基P0.5之高效液相色譜法（HPLC）分析。
第６圖為本發明牛樟芝對急性酒精肝損傷小鼠之ALT和AST的影響。
第７圖為本發明牛樟芝對急性酒精肝損傷小鼠 MDA、GSH-Px和SOD水平的影響。
第８圖為血糖釋放曲線，顯示本發明牛樟芝對高血糖小鼠口服葡萄糖耐量的影響。
第９圖為本發明牛樟芝對高血糖小鼠 TG、TC、HDL和LDL水平的影響。

Claims

一種提升固態牛樟芝之三萜類揉捏裝置，包含：一載台，供一培養裝置放置於其上；一馬達；一揉捏件，其一端抵靠於該培養裝置；一驅轉件，連接該載台；一傳動軸，與該馬達同軸連接，且該傳動軸與該揉捏件及該驅轉件連接，其中該馬達透過該傳動軸驅動該揉捏件與該驅轉件作動；以及一抵靠件，可被驅動而抵靠該培養裝置或遠離該培養裝置。
如請求項1所述之揉捏裝置，其中該驅轉件具有一主動輪以及一從動齒輪；該主動輪同軸連接該傳動軸，以與該傳動軸同時轉動。
如請求項2所述之揉捏裝置，其中該主動輪之周緣具有齒，可與該從動齒輪嚙合；該從動齒輪具有一軸，連接至該載台；當該傳動軸轉動該主動輪，使該主動輪的齒與該從動齒輪嚙合時，該從動齒輪轉動，同時使該載台轉動；當該主動輪的齒不與該從動齒輪嚙合時，該從動齒輪與該載台保持不動。
如請求項2所述之揉捏裝置，其中該揉捏件具有一凸輪、一壓件、一基座，以及一彈性件；該凸輪連接至該傳動軸；該壓件具有一桿子以及一壓板，其中該壓板抵靠於該培養裝置，該桿子之一端連接該壓板，另一端連接該凸輪；該基座位於該壓板與該凸輪之間，被該桿子穿過；該桿子之另一端具有一垣部，該彈性件套設於該桿子，一端抵靠於該基座，另一端抵靠於該垣部。
如請求項4所述之揉捏裝置，其中該揉捏件的數量為複數個；該些揉捏件的凸輪是以不同角度連接至該傳動軸。
如請求項2所述之揉捏裝置，更包含有一驅動源，其中該抵靠件具有一抵板以及一軸柱；該軸柱之一端連接至該抵板，另一端連接至該驅動源。