白桦茸生物活性物质提取分离及液体深层发酵技术研究.doc

白桦茸生物活性物质提取分离及液体深层发酵技术研究.doc 项 目 申 请 书 2010年度 项目名称 野生白桦茸生物活性物质的提取分离 及液体深层发酵技术研究 申请单位 大兴安岭职业学院 申请日期 2010年4月 1 一、项目研究的意义和必要性 1、白桦茸简介 白桦茸，又称桦褐孔菌，是一种特别珍贵的药用真菌，属于锈革孔菌科，学名是Fuscoporia oblique，又名Innonotus obliquus。白桦茸为深栗色的多孔菌，子实体呈伞形平伏在树皮下,菌肉黄褐色，常生于白桦、银桦、榆树和赤杨等的树皮下或砍伐后树木的枯干上，在树皮破损及伤节处形成肉瘤状的菌核，大小如拳头，表面坚硬、黑色、富有光泽，有深角形龟裂。白桦茸多生长在北美州、波兰、俄罗斯、芬兰、日本北海道一些地区，我国黑龙江、吉林地区也有生长。在俄罗斯、日本北海道等寒带地区，民间流传只要将其煎煮当茶喝就不会患癌症，这一秘密自前苏联小说《癌症病房》一书中公开以来，现已成为世界各国争相研发的保健食品，被誉为继桑黄和巴西蘑菇之后抗癌防癌的“明日之星”。 白桦茸是一种极其珍贵的菌类植物，生长在北纬46—50度野生的白桦树立木上，低于摄氏零下40度寒冷的环境下仍可生存，人工栽培不易成活，自然状态二十年才能收成一次，每年收成总量在30吨左右。 17世纪以来东欧、俄罗斯等国家的部分地区曾普遍利用它来医治各种疑难杂症，如:胃癌、食道癌、肠癌、子宫癌、肝癌等;此外，还用于治疗肾病、心脏病、白血病、糖尿病等慢性病症，都显现出很好的效果;同时它还能分解部分细菌病毒，排除肝、肾、脾脏的毒素，促进神经系统协调，具有保持青春活力的特殊作用。正因为如此，白桦茸才被医学界认为是上帝赐给人类的一种神奇的礼物，被誉为“森林钻石”。 2、白桦茸的主要成分 白桦茸的化学成分主要包括多糖、桦褐孔菌醇、桦褐孔菌素、SOD、氧化三萜类化合物、叶酸衍生物、香草酸、丁香酸、类固醇、生物碱、木质素、多酚类等200多种成份，研究发现其所含的SOD(超氧化物岐化酵素)是灵芝的55倍, 巴西蘑菇的23倍, 猴头菇的25倍, 且水溶性多醣类如1,3-1,6 β--葡聚糖高55.6mg/g。 3、白桦茸的药用价值 (1)降血糖作用 在白桦茸菌核中含有1种糖蛋白和1种水溶性多糖，均有明显的降血糖作用，尤其是白桦茸多糖提取液，其降血糖作用时间可持48h。 2 (2)抗肿瘤作用 白桦茸含有白桦脂酸，这种物质能抑制293型癌细胞达70, ，具有很强的抗肿瘤性，且无毒副作用。主要通过抑制蛋白质的生物合成和抗有丝分裂来影响肿瘤细胞的分裂生长，并诱导肿瘤细胞凋亡而起到抗肿瘤作用。 白桦茸对多种肿瘤细胞(如乳房癌、唇癌、胃癌、耳下腺癌、肺癌、皮肤癌、直肠癌、霍金斯淋巴癌)有明显的抑制作用。白桦茸可防止癌细胞转移、复发，用于配合恶性肿瘤患者的放疗、化疗，增强病人的耐受性，减轻毒副作用。 (3)对心血管系统作用 白桦茸所含的三萜类化合物和类固醇有改善血液循环、调整血压、降低血液胆固醇的作用，临床研究认为白桦茸对预防与治疗高血压有一定的作用。 (4)抗病毒作用 白桦茸水提取物可抑制人类免疫缺陷病毒蛋白酶，已确定的活性成分是一种水溶性的高分子量木质素衍生物。加拿大和芬兰等国用白桦茸醇复合物提取的高性能提取物来治疗流行性感冒。另外据日本学者报道，白桦茸对大肠杆菌中毒也有很好的治疗作用。 (5)增强免疫和抗氧化作用 白桦茸含有免疫增强物多糖类和抗氧化剂SOD等多种物质，可增强免疫相关淋巴细胞的免疫功能，并具有清除体内自由基和抗氧化的作用，可延长传化细胞的分裂时间，延长细胞寿命，因而能有效地延缓衰老。 (6)治疗糖尿病 俄罗斯Komsomlshi制药公司白桦茸精粉对糖尿病的治愈率为93%。 (7)其他药理作用 白桦茸对肝炎、胃炎、十二指肠溃疡、肾炎有明显的治疗作用，并对呕吐、腹泻、胃肠功能紊乱有治疗作用。 4、国内外研究现状 16世纪以来俄罗斯、芬兰、波兰一些地区人民就广泛利用白桦茸来防治各种疑难杂症，如各种癌症(胃癌、肝癌、肠癌、各种消化器官的癌病)、肠胃病、心脑血管病、糖尿病和肝病等，被当地人们称之为“万能药”。日本研究人员高度评价白桦茸的奇特作用，认为是“上帝赐给苦难人类的一种神奇礼物”。 3 近年来，很多国家都在加大对白桦茸的研究开发力度。国内外科学家研究证实，白桦茸具有很高的药用价值和营养价值，而且无任何毒副作用。目前国外已生产出以白桦茸作为原料的医药产品，如俄罗斯的堪索莫乐斯基(Komsomlski)制药公司生产的桦褐孔菌精粉对糖尿病的治愈率达93,。美国把桦褐孔菌列入“特殊的天然物质”，作为宇宙人的未来饮品。日本把桦褐孔菌作为肝癌、艾滋病和0-157大肠杆菌中毒的治疗剂，并申请多项有关桦褐孔菌的专利。1983年Grzybek等人研究报道，桦褐孔菌也是一种补药、血液的清洁剂和疼痛的缓和剂。我国最近的研究表明桦褐孔菌提取物对胃癌MGC——803细胞株有抗增殖作用和诱导凋亡作用 。 目前应用的白桦茸多是野生产品，野生品种只有在活的桦树上生长10,15年才具有很好的药用价值，并且每两万棵桦树上大约只有一棵生长着白桦茸，因此野生的白桦茸价格十分昂贵。目前美国、日本、韩国已加大了对白桦茸的研究力度，我国起步比较晚，对白桦茸的研究还处于初始阶段。白桦茸不仅在医药方面应用广泛，它还可以作为饮料、调味品、饼干、面包、香肠等食品的辅助品，是一种很好的食用色素原料，具有十分广阔的应用前景。 二、项目的主要研究内容 1、野生白桦茸生物活性物质的提取分离及药理 (1)桦褐孔菌多糖的提取分离 利用溶剂提取法、索氏提取法、超声波提取法等不同方法提取桦褐孔菌多糖，并对提取过程中主要影响因素如溶剂种类、料液比、提取温度、提取时间等进行优化，得出桦褐孔菌多糖粗品提取工艺参数，并利用树脂法对桦褐孔菌多糖粗品进行分离鉴定。 (2)桦褐孔菌三萜化合物的提取分离 为了提高桦褐孔菌三萜化合物的产量，以桦褐孔茵发酵茵丝体为材料，通过单因素实验考察不同提取剂、提取剂用量、提取温度、提取时间对桦褐孔菌三萜化合物提取的影响，对其三萜化合物的提取工艺进行优选。试样的提取:1 g桦褐孔菌发酵菌丝干燥粉一加入有机溶剂提取一过滤一减压浓缩一氯仿萃取一合并氯仿相一定容至50 mL容量瓶，待用。 (3)桦褐孔菌多糖、三萜化合物药理分析 4 通过化学模拟试验对提取制备的桦褐孔菌多糖、三萜化合物体外抗氧化作用进行系统评价，并利用动物试验研究其降血脂作用、降血糖作用、抗疲劳作用、及提高免疫力功能。 2、白桦茸液体深层发酵法技术研究 由于白桦茸的野生资源十分有限，而且目前还不能进行人工栽培，其价格日渐升高，因此，运用发酵工程技术生产白桦茸菌丝体，为研究和开发桦褐孔菌提供充足的原料。项目拟以桦褐孔菌深层发酵菌丝体中主要活性物质粗多糖的产量为评价指标，对桦褐孔菌深层发酵的培养条件，包括碳源、氮源、微量元素、装液量、培养温度、pH值、培养时间等因素进行分析，以期为白桦茸的规模化生产提供参考。 三、项目经费预算 单位:万元 支出项目 支出明细 名称、型号、单位、数量等 总额 1、课题负责人 10.0 人员费 2、主要研究人员 5.5 3、其他人员 3.5 1、购置费 116.0 2、试制费 6.0 仪器设备 费 3、租用、机时费 1.2 4、其他 1.0 1、能源材料费 1.8 2、试验外协费 2.1 3、差旅费 1.0 相关业务 费 4、会议费 2.5 5、管理费 1.0 6、其他 1.2 其它相关 3.2 费用 预算支出 156.0 合计 5 四、预期研究成果 1、在国家核心期刊发表研究性论文3篇; 2、申请发明专利1项; 3、结题1份; 4、新产品:桦褐孔菌多糖提取物、桦褐孔菌三萜化合物提取物; 5、新工艺:白桦茸液体深层发酵生产工艺。 五、市场需求情况和风险分析 在这社会快速发展的今天，也给人类带来了诸多导致疑难病高发的因素，单靠中西医对症施治不能从根本上解决问题。利用白桦茸中特有的生物活性物质，改善人体生物功能，可以起到防治疑难病的作用，这已引起世界许多国家的高度重视。经过近几年国内外的研究，人们已经从白桦茸中提取到多种有效成分，进行临床试验，证实白桦茸具有很好的治疗糖尿病、防止高血压、抗癌、抗衰老、抑制传染性病毒等作用，显示出白桦茸广阔的开发前景。 目前应用的白桦茸多是野生产品，价格十分昂贵，野生白桦茸价格在国际市场上多年居高不下(北京同仁堂一级品每公斤售价14000元，统级品每公斤2000元)，因工厂化生产成本低产量高，按每公斤出厂价300元计算，一条生产线年产值2970万元，而且生产技术成熟后即可增加接种设备扩大生产，并逐渐向周边和国内外推广使用，如果加工成系列健康产品利润将更加可观。因此通过本项目对白桦茸生物活性物质的研究，为研制开发白桦茸系列医药、保健食品提供理论依据，并利用深层液体发酵法培养白桦茸菌丝体，具有较高的研究价值和应用前景。 6