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冬虫夏草菌丝体深层发酵技术的研究

2012-08-31 3页 pdf 97KB 38阅读

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冬虫夏草菌丝体深层发酵技术的研究 广州食品工业科技 Guangztaou Food Scienoe and T~mology vo1.16 No 1(总 61) 25 一 L/ 冬虫夏草菌丝体深层发酵技术 的研究 梁淑娃 方展瑞 照南 黄义勇 (芦 互蕊 所 广州 510250) S st7 。、即 尺 28 z.7f口.己 摘 要 从野外采集的冬虫夏草菌种,经鉴定属巴西虫草(Cordyce~brasitlemisHenn),分离、纯化后获得 GC 一 88—4菌株.利用该菌株进行探层发酵培养,成功地培养 出巴西虫草菌丝体粉。实验结...
冬虫夏草菌丝体深层发酵技术的研究
广州食品工业科技 Guangztaou Food Scienoe and T~mology vo1.16 No 1(总 61) 25 一 L/ 冬虫夏草菌丝体深层发酵技术 的研究 梁淑娃 方展瑞 照南 黄义勇 (芦 互蕊 所 广州 510250) S st7 。、即 尺 28 z.7f口.己 摘 要 从野外采集的冬虫夏草菌种,经鉴定属巴西虫草(Cordyce~brasitlemisHenn),分离、纯化后获得 GC 一 88—4菌株.利用该菌株进行探层发酵培养,成功地培养 出巴西虫草菌丝体粉。实验结果证实 :巴西虫 草菌丝体 糟所含有效成份 D一甘露醇、麦角甾醇、虫草多糖、氮基酸 、微量元素等的含量与天然冬虫夏草(Cordyceps sinensis Sacc)相近,有提高实验动物免疫功能等药理作用。 关键词里堕皇!;逐星塞璧!有效成分分析;毒性和药理试验冬虫夏聿,ll 莹葺 虫荦萄垒=『牵辐 Al~traet A Cordycep6 finemls strain which was collected h日m field has been identified with(3:~yceps bmsiliensis Henn TheC,C一88—4 strain L~oLated and dornesti~tedfrom theCordyoeps sinensis strain has beenobtained Cordyoeps brasiliensis mycella、% pmducded by depths fermertati~ culture,Expe m∞ tal re,hilts aye verified:the mycdla’s main active substances(D—mannltot,e~osterin,p。1 oc} ,mnmo acids,t dements etc)ooaatents are the s&rl2e as 13a~ d]Cordyceps sinensls and it era1 rdi the immunol~glcal competenee of~ ental animals. Key Wolds Cx~ yceps brasitiensls;depths fermentation ; active substances anal s;~.'ddty and pharmacologic 冬虫夏草乃名贵滋补强壮药。近年来 ,野 生资源不断减少,而需求日益增加,尤其在保健 食品领域应用极广。为解决其供求矛盾 。寻求 生产虫草菌丝体粉替代天然冬虫夏草,以求得 社会 和经济效益。在分离、纯化 出巴西虫草 GC一88—4菌株的基础上,进行了该菌株液体 深层发酵工艺的研究。现以深层发酵生产巴西 虫草菌丝体粉的生产工艺研究结果及主要化学 成分及药理作用。 1 材料和方法 1.1 材料 1.1.1 菌种 1998年 4月于野外采集的巴西 虫草野生菌株,经分离纯化后获得 ,编号为 GC 一 88—4(自编号 ),经广东省微生物研究所鉴定 证实 该菌株为 巴西虫草 (Cordyceps bvasilien— sis)。菌种保藏于本所。 1.1.2 摇床(旋转式)及三角瓶(500 )等。 1.1.3 发酵罐 50升及 500升不锈钢式 通风搅拌发酵罐。二组六叶涡轮搅拌器,有档 板 ,单管通风。 1.1.4 冬虫夏草 四川产,购 自广州市药材公 司。 1.2 方法 1.2.1 摇瓶培养条件及方法 500ml三角瓶装量 150 ml,接种 2~3块 约 0.5cm菌块。摇床转速 180r/min,25~30℃ 培养 4天。在培养基配比试验时先进行碳、氮 源等单因子试验,然后按四因子三水平正交试 验设计进行。 1.2.2 虫草菌丝体粉的生产工艺流程 斜面菌种一摇瓶种子培养一液体深层发酵一超滤 浓缩一喷雾干燥一虫草苗丝体粉 1.2.3 发酵设备及培养料的灭菌 空气过滤器及有关管路灭菌 0 2Mpa蒸 汽灭菌40rain。 发酵罐空消 0.15Mpa,124℃ 蒸汽灭菌 30mino 发酵罐实消(即培养料灭菌) 0 12-0.15 Mpa,121~124℃蒸汽灭菌 25min,冷却至罐内 温度 30℃ 即可接种。 1.2.4 产量计算 维普资讯 http://www.cqvip.com 26 广州食 品工业科技 Guangzbou Food Science and Technology vo1.16 No.1(总 61) l 2.4.1 菌丝得率 菌丝得率(%)=菌丝体干重(Kg)÷放罐后发酵液 体积(升)×如O 1.2.4.2 转化率 转化率(%)=菌丝体干重(Kg)/培养基质总干重 (Kg)×l(Jf】 1.2.5 过滤与干燥 500升罐发酵液采用超 滤浓缩和喷雾干 燥 。 1.2.6 测定 lpH值用 pHS一25型 pH计测定 ; 菌球大小用测总长度法测定; 菌球密度用稀释计数法计算。 1.2.7 菌丝俸粉的化学成分分析 D一甘露醇按《中国药典)1990版的分析方 法测定。 麦角醇测定 以无水乙醚提取,薄板点样 。 环乙烷与乙酸乙酯组成的展开剂展开,紫外灯 下刮取,无水乙醇洗脱后用 日本岛津 一uV240 于 271.1rma处测定。 多糖测定采用硫酸一苯酚变色法测定。 氨基酸的测定 样品经盐酸加热水解后 , 用 日立 835—50型高速氨基酸分析仪测定。 微量元素 采用等离子体光谱法测定 1.2.8 巴西虫草菌丝体粉的毒理和药理试验 毒理试验 委托广东医药学院预防医学系 按卫生部 1985年颁发的新药审批办法所规定 的项 目和方法进行。 药理试验 委托广东省药物研究所按卫生 部 1985年颁发的新药审批办法所规定的项 目 和方法进行。 2 结果 2.1 培养基的配比 经对碳、氮的单 因子试验及经摇瓶按四因 子三水平试验,获得培养基配比的最佳配方,其 主要成份是糖、淀粉、蛹酪素、无机盐等,pH6.8 - 7.O。 2.2 温度对发酵的影响 经近 10次 50升、500升发酵罐发酵表 明. 发酵的最佳 温度是 26℃,适宜温度是 24~28 ℃ 。 2 3 罐压对发酵的影响 罐压影响发酵的溶氧水平及减少感染杂菌 的机 会 ,经 试 验 表 明 罐 压 控 制 在 0.04~ 0.08Mpa为适。 2.4 泡沫的控制 发酵中期 ,菌体进人旺盛生长期 ,呼吸代谢 旺盛,会 出现泡沫 ,为防止引起 COz中毒和染 菌,就要进行消泡 ,其方法是加 消泡剂,用量为 0.05--0.1%,视具体情况而定。 2.5 风量的控制 在其它因素确定的情况下,通风量与溶氧 系数成正 比。不同的生长时期 对溶氧要求不 同,试验结果表明 通风量控制在 l:0.3~l: 0.6之问(单位为 m3/.m3/min) 2.6 搅拌速度 搅拌速度亦影响溶氧系数 ,试验表明:搅拌 速度控制在 180~200r/rain为适。 2.7 发酵周期与发酵终点 试验表明:发酵周期为 96~120h,放罐参 数菌球直径 0.5-0.9ram,菌球密度为 l500~ 2000个/ml,终点 pH为 6.2~6.5,发酵液基 本澄清。 2 8 过滤与干燥 试验结果证实,选用超滤浓缩和喷雾干燥 进行后处理 ,其产量较板框压滤烘干法高,且质 量较好。 2.9 产量及转化率 经 10多次 500升罐的发酵结果表明,发酵 法生产虫草菌丝体粉,生物转化率达 61%,菌 丝体得率达 1.75%,超过试验设计指标。 2.10 巴西虫草菌丝体粉的化学成分分析 (1)主要有效成分 D一甘露醇、麦角甾醇、 虫草多糖的含量 ,结果见表 1。 表 1 菌丝体主要有效成份/% 维普资讯 http://www.cqvip.com 广州食品工业科技 C-uangzhou Fox]Science and Technology vo1.16 No l(总 61) 27 表 1所列几种成分为冬虫夏草的主要有效 成分,结果表明巴西虫草菌丝体粉与天然冬虫 夏草两者含量相近,且前者略高于后者。 (2)氨基酸的含量 测试结果表明:巴西虫草菌丝体粉富含人 体必需氨基酸,所测氨基酸中其含量与天然冬 虫夏草基本一致(见表 2)。 袁 2 菌丝体必需氨基酸含■/% (3)微量元素的含量 巴西虫草菌丝体粉与天然冬虫夏草两者所 测的微量元素含量太体一致(见表 3)。 2.11 巴西虫草菌丝体粉的毒理和药理试验结 果 (1)毒理试验结果 巴西虫草菌丝体粉对 NIH小 鼠和 SD大 鼠 的急性毒 性 U 大 于 43g/Kg体重和 50g/Kg体重,属于无毒亦无亚 慢性毒性。微生物回突变试验、小鼠骨髓多染 红细胞诱发微核试验 ,精于致畸试验均为阴性。 袁 3 虫草菌丝体微量元素含■/ppm (2) 药理试验结果 已试验药理项目结 果表明,巴西虫草菌丝体粉的药理作用与天然 冬虫夏草相似,都有免疫调节与补益作用。对 实验动物能明显增加免疫器官胸腺和脾脏的重 量,对抗免疫抑制剂环磷酰胺所致 白细胞的降 低有升高作用。可以明显提高碳粒廓清速率, 增加网状内皮系统的吞噬功能;能显著地提高 正常小鼠体内淋 巴细胞的转化率 ,增强小鼠细 胞的免疫功能。对正常小鼠有促进血清溶血素 抗体生成的趋势,对环磷酰胺抑制溶血素生成 的作用则有明显的对抗作用,提示对体液免疫 有增强作用。对雄性小鼠的睾丸有增重作用, 可使去势小鼠的包皮腺 ,精囊腺有明显的增重, 提示有雄性激素样的作用。对 cc14诱发小 鼠 肝损伤有保护作用。 3 结论 利用深层发酵技 术生产 巴西虫草菌丝体 粉,其主要有效成份和药理作用与天然冬虫夏 草基本一致,可代替天然冬虫夏草应用于食 品 及保健食品行业 。 收稿 日期 :1999 10 5 (上接第 24页) 方 北京:中国轻工业 出版社 ,1998 3 张承曾主编.天然香料手册 .北京:中国轻工业出版 社 .1989 4 孙宝 国.何坚编著 .香精概念 北京 :化学工业出版 社 .1996. 牧藕 日期 2000.1 10 维普资讯 http://www.cqvip.com
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