專利名稱：：黃芪廢棄物蟲草發(fā)酵技術(shù)及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及黃芪廢棄物作為蟲草菌絲體固態(tài)發(fā)酵的基質(zhì)，同時(shí)，本發(fā)明還涉及黃芪蟲草發(fā)酵基質(zhì)功能產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)及應(yīng)用，旨在提供一種具有蟲草固態(tài)發(fā)酵成份的黃芪粉，以及相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)。
背景技術(shù)：
：黃芪是一種傳統(tǒng)中藥，首載于我國古代第一部本草著作《神農(nóng)本草經(jīng)》，為豆科多年生草本植物蒙古黃芪(Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bge.var.mongholicusHsiaoBge.)、膜莢黃芪(Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bge.)的干燥根。黃芪味甘，性微溫，具有補(bǔ)氣升陽，益衛(wèi)固表、托瘡生肌、保護(hù)肝臟等功效。用于氣虛乏力，食少便溏，中氣下陷，久瀉脫肛，便血崩漏，表虛自汗，氣虛水腫，癰疽難潰，久潰不斂，血虛痿黃，內(nèi)熱消渴；慢性腎炎蛋白尿，糖尿病等。是臨床和保健的常用中藥。自七十年代以來，國內(nèi)外對(duì)黃芪及其同屬近緣植物中的化學(xué)成分進(jìn)行了大量的研究。研究表明，黃芪的化學(xué)成分主要為多種黃酮類和三萜皂苷類化合物。另外還有單糖、多糖、氨基酸等。黃芪皂苷是黃芪中的主要有效成分，具有降壓、鎮(zhèn)痛和調(diào)節(jié)代謝等作用。黃芪總黃酮具有清除超氧陰離子(02—)或!1202作用，從而抑制脂膜質(zhì)過氧化。膜莢黃芪中總多糖由葡萄糖、阿拉伯糖、葡糖酸、半乳糖醛酸等組成。黃芪中含有20多種微量元素，如鈧、鉻、鈷、銅、硒、鉬、銫、鐵、錳、鋅、銣等，尤以后四者含量相對(duì)較大，是人體所必需的元素。蒙古黃芪中含有二十幾種氨基酸，其中含量較高的幾種是天冬酰胺、刀豆氨酸、脯氨酸、精氨酸、天冬氨酸、丙氨酸。其中人體必需的氨基酸占總數(shù)的40%。目前，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)黃茂藥理作用研究較多，發(fā)現(xiàn)其有多種生理活性。研究表明，黃茂對(duì)免疫系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、血液及造血系統(tǒng)、機(jī)體代謝、泌尿系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等均有影響。冬蟲夏草(Cordyc印ssinensis)是一類十分重要的藥用真菌，是寄生于昆蟲體上的真菌與其寄主昆蟲形成的蟲菌復(fù)合體，屬于蟲草屬(Cordyc印s)。冬蟲夏草作為一種名貴的中藥材，除了含水分、粗蛋白、粗纖維、脂肪等化合物，還含有蟲草素、腺嘌呤、腺苷、尿嘧啶、尿苷、鳥嘌呤等11種核苷類物質(zhì)、蟲草多糖、甾醇類、氨基酸、維生素和微量元素等。冬蟲夏草的保健功能甚多，主要有抗癌、抗腫瘤、抗氧化、抗菌、抗病毒、抗輻射，及護(hù)心、腦、腎、肝細(xì)胞等保健功效，另外還可以提高免疫力、降低血糖、抗衰老、預(yù)防心血管疾病、兼具平喘等鎮(zhèn)靜療效，改善和提高記憶力、促進(jìn)機(jī)體新陳代謝、調(diào)節(jié)內(nèi)分泌等作用。鑒于保健與用藥需要的增加，而自然生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，天然蟲草資源銳減，供求矛盾日益加劇。為解決冬蟲夏草的資源匱乏問題，人們從蟲草體內(nèi)分離蟲草真菌，采用深層發(fā)酵技術(shù)對(duì)其進(jìn)行人工發(fā)酵培養(yǎng)得到大量菌絲體，它們也具有與冬蟲夏草類似的功能活性成分和藥理作用。這些菌絲體已經(jīng)被進(jìn)一步開發(fā)成多種藥品和滋補(bǔ)品，在治療疾病和滋補(bǔ)身體方面發(fā)揮了重要作用，取得了可觀的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。在保健品的開發(fā)熱潮下，本專利發(fā)明了以黃芪廢棄物為發(fā)酵基質(zhì)的蟲草發(fā)酵產(chǎn)物，經(jīng)烘干研磨后可制成富含蟲草功能性成分和黃芪功能性成分的黃芪蟲草粉，功能的活性成分的應(yīng)用也許會(huì)有更大提高改善。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是將冬蟲夏草在黃芪渣為基質(zhì)進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，發(fā)酵成熟后干燥磨粉后，提取各有效功能活性成分進(jìn)行分析，而非利用黃芪和蟲草各自提取功能成份添加混合分析。使得黃芪廢棄物變廢為寶，功能成分大幅提高，使之成為保健發(fā)酵產(chǎn)品。本發(fā)明的另一目的在于提供黃芪蟲草粉中多種功能產(chǎn)品的制備方法，其方法工藝簡單，產(chǎn)品效率高。本發(fā)明的目的還在于提供該黃芪蟲草粉在醫(yī)藥、保健、飼料添加劑等方面的應(yīng)用。在實(shí)施時(shí)，主要可利用中藥黃芪水醇浸提后殘?jiān)?、黃芪葉、莖等廢棄物作為冬蟲夏草菌固態(tài)發(fā)酵的基質(zhì)，經(jīng)固態(tài)培養(yǎng)之后，可獲得含有高功能成份的發(fā)酵產(chǎn)物；將該發(fā)酵產(chǎn)物干燥磨成粉狀，可成為富含蟲草功能成份的黃芪蟲草粉。本發(fā)明提供的黃芪蟲草粉功能產(chǎn)品有粗多糖、蟲草酸和水溶蛋白。黃芪蟲草粉中粗多糖的含量為10.32%，比黃芪廢棄物中粗多糖含量增加47%;其甘露醇含量為2.38%，比黃芪廢棄物中甘露醇含量提高11.5倍；其總氮含量與黃芪廢棄物相差很小，而水溶蛋白含量為1.72%，比黃芪蟲草粉高2.8倍。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:黃芪蟲草固體發(fā)酵培養(yǎng)1、培養(yǎng)及配方斜面PDA培養(yǎng)基。種子培養(yǎng)液葡萄糖2%，蛋白胨1%，K2HP030.3%，MgS040.15%，121"滅菌20min。發(fā)酵培養(yǎng)基按照固液比為1:1.5的比例配制，2.0g蔗糖，0.lg蛋白胨，溶于60ml水中，加入到38g黃芪廢棄物中，攪拌均勻，12rC滅菌30min。2、培養(yǎng)方法活化好的冬蟲夏草菌種接到種子培養(yǎng)液中，溫度2(TC、轉(zhuǎn)速150r/min搖床培養(yǎng)3d，以5%-10%的接種量接種到固體發(fā)酵培養(yǎng)基上，溫度20°C、濕度60%下靜置培養(yǎng)45天。實(shí)施例2:黃芪蟲草粉粗多糖的提取和測定1、粗多糖提取準(zhǔn)確稱取1.Og黃芪蟲草固體培養(yǎng)渣和1.Og黃芪渣，以20倍的水在8(TC下浸提2h，6000r/min離心15min取上清液，沉淀重復(fù)提取兩次，合并提取液濃縮后醇沉過夜，得粗多糖，沉淀水溶后用100ml容量瓶定容。2、多糖測定苯酚-硫酸法。得葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為Y=10.512*X+0.005R2=0.9988。結(jié)果表明，黃芪蟲草粉中比黃芪廢棄物多糖含量明顯增加，增加47%。表1粗多糖含量<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)施例3黃芪蟲草粉甘露醇的提取和測定1、黃芪蟲草粉中甘露醇的提取分別稱取冬蟲夏草菌絲體粉末0.9677g，蟲草黃芪粉0.9988g，黃芪粉1.0513g，于150mL圓底燒瓶中，加蒸餾水20mL，沸水浴，加熱回流2h。冷卻后于5000r/min、15min離心，取上清液用lOOmL容量瓶定容。甘露醇含量的測定采用高碘酸鈉比色法測定。2、甘露醇含量測定稱取lOOmg甘露醇加水定容于lOOmL容量瓶中，吸取2.5mL于25mL的容量瓶中，定容，得0.lmg/mL的甘露醇溶液，分別吸取0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9mL于不同的試管中，補(bǔ)水至lmL，分別加入lmL高碘酸鈉溶液[硫酸溶液(98%濃硫酸lmL+蒸餾水19mL)90mL與高碘酸鈉溶液(高碘酸鈉2.3g+蒸餾水至lOOOmL)llOmL混合制成]，混勻，室溫放置10min，加2mL0.1%鼠李糖溶液，以除去過多的高碘酸鈉，混合后，加入4mL新鮮的NASH試劑(150g醋酸銨+2mL冰醋酸+2mL乙酰丙酮，用蒸餾水定容至lOOOmL)，53。C水浴15min，使其呈色，冷卻，在413nm處測OD值，見表3。以同樣處理的lmL蒸餾水作對(duì)照。以甘露醇濃度為橫坐標(biāo)，各管OD值為縱坐標(biāo)做標(biāo)準(zhǔn)曲線。得甘露醇標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為Y=9.8554*X-0.0116R2=0.9992。結(jié)果顯示黃芪蟲草粉比黃芪廢棄物中甘露醇含量增加21.07mg/g，提高了11.5倍。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)施例4:總氮含量凱氏定氮法，采用國標(biāo)GB/T5009.5-2003食品中蛋白質(zhì)的測定第一法。測得黃芪廢棄物蛋白質(zhì)含量為13.09g/100g，蟲草黃芪粉中蛋白質(zhì)含量為21.37g/100g。由結(jié)果明顯的看出蛋白含量的差異，培養(yǎng)后的黃芪蛋白含量提高63%。但是，發(fā)酵曲中總氮含量是一定的，凱氏定氮法測量總氮含量顯示，黃芪蟲草粉單位含氮量比黃芪廢棄物的單位含氮量增加。原因是發(fā)酵基質(zhì)經(jīng)烘干研磨處理后質(zhì)量減少，蟲草真菌在發(fā)酵中起到生物轉(zhuǎn)化的作用，使得單位含氮量增加。實(shí)施例5:水溶蛋白提取及含量測定1、水溶蛋白的提取方法準(zhǔn)確稱取205.5mg蟲草黃芪粉和205.8mg黃芪粉，分別溶于30ml純凈水中，超聲波處理10min，4。C9000r/min離心20min，取上清于100ml容量瓶定容測定0D595nm值。2、水溶蛋白測定方法染料結(jié)合比色法(考馬斯亮藍(lán)G-250比色法)。蛋白標(biāo)準(zhǔn)品的回歸方程為Y二0.0067*X+0.0362，相關(guān)系數(shù)R2=0.9919。計(jì)算出黃芪粉和蟲草黃芪粉中水溶性蛋白的濃度分別為9.07iig/ml(0D595為0.099)和35.19(0D595為0.273)。按稱取的冬蟲夏草的量可知水溶性蛋白在黃芪粉和蟲草黃芪粉中的含量分別為0.45%和1.72%。黃芪蟲草粉比黃芪廢棄物中水溶蛋白含量提高2.8倍。本發(fā)明的固形物質(zhì)通過裝囊等工藝可制成黃芪蟲草功能活性物膠囊，或經(jīng)過封袋工藝制成黃芪蟲草功能活性產(chǎn)品粉。本發(fā)明的液形物經(jīng)勾兌或精制等工藝可以制成含蟲草生物活性物質(zhì)的蟲草酒、黃芪蟲草口服液。權(quán)利要求一種利用蟲草菌種固態(tài)發(fā)酵黃芪廢棄物制備功能黃芪蟲草粉的方法，其特征在于是以黃芪廢棄物為原料，將該原料粉碎、滅菌后接種蟲草菌種，在好氧條件下固態(tài)發(fā)酵，發(fā)酵產(chǎn)物經(jīng)干燥、粉碎后得到黃芪蟲草粉，該黃芪蟲草粉富含粗多糖、蟲草酸和水溶蛋白等功能成份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用蟲草菌種固態(tài)發(fā)酵黃芪廢棄物制備功能黃芪蟲草粉的方法，其特征在于以黃芪廢棄物為基質(zhì)進(jìn)行固體發(fā)酵蟲草的培養(yǎng)基配方及培養(yǎng)方法按照固液比為l:1.5的比例配制，2.0g蔗糖，0.lg蛋白胨，溶于60ml水中，加入到38g黃芪廢棄物中，攪拌均勻，12rC滅菌30min?；罨玫亩x夏草菌種接到種子培養(yǎng)液中，溫度2(TC、轉(zhuǎn)速150r/min搖床培養(yǎng)3d，以5%-10%的接種量接種到固體發(fā)酵培養(yǎng)基上，溫度20。C、濕度60%下靜置培養(yǎng)45天。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用蟲草菌種固態(tài)發(fā)酵黃芪廢棄物制備功能黃芪蟲草粉的方法，其特征在于本發(fā)明提供的黃芪蟲草粉富含粗多糖、蟲草酸和水溶蛋白等功能成分。其中粗多糖含量為10.32%，比黃芪廢棄物中粗多糖含量增加47%;甘露醇含量為2.38%，比黃芪廢棄物中甘露醇含量提高11.5倍；水溶蛋白含量為1.72%，比黃芪廢棄物高2.80倍。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的黃芪蟲草粉可在食品和醫(yī)藥保健等領(lǐng)域應(yīng)用。全文摘要本發(fā)明主要涉及中藥黃芪水醇浸提后殘?jiān)?、黃芪葉、莖等廢棄物作為冬蟲夏草無性型-中國擬青霉固態(tài)發(fā)酵的基質(zhì)，經(jīng)固態(tài)培養(yǎng)之后，可獲得含有粗多糖、蟲草酸和水溶蛋白等功能成份的發(fā)酵產(chǎn)物，其中粗多糖含量為10.32％，比黃芪廢棄物中粗多糖含量增加47％；甘露醇含量為2.38％，比黃芪廢棄物中甘露醇含量提高11.5倍；水溶蛋白含量為1.72％，比黃芪廢棄物高2.80倍。該制備工藝合理有效，開創(chuàng)了一新的工藝路線，實(shí)現(xiàn)了黃芪廢棄物的綜合利用，減少了對(duì)環(huán)境的污染，降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)發(fā)酵產(chǎn)物可以廣泛應(yīng)用于食品和醫(yī)藥保健等領(lǐng)域。文檔編號(hào)A23K1/16GK101791329SQ20101013485公開日2010年8月4日申請日期2010年3月30日優(yōu)先權(quán)日2010年3月30日發(fā)明者丁麗娜,劉安軍,司傳領(lǐng),朱振元申請人:天津科技大學(xué)