本發(fā)明涉及生物化工技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種鮮蟲草原漿的提取方法。
背景技術(shù):
冬蟲夏草,為蝙蝠蛾幼蟲被蟲草菌感染死后,尸體、組織與菌絲結(jié)成堅硬的假菌核,在冬季低溫干燥土壤內(nèi)保持蟲形不變達(dá)數(shù)月之久(冬蟲),待夏季溫濕適宜時從菌核長出棒狀子實體(子囊座)并露出地面(夏草),又名中華蟲草,又稱為夏草冬蟲,簡稱蟲草,是中國傳統(tǒng)的名貴藥材。真正的冬蟲夏草均為野生,它主要產(chǎn)于中國青海、西藏、新疆、四川、云南、甘肅、冬蟲夏草含水分10.84%,脂肪8.4%,粗蛋白25.32%,粗纖維18.53%,碳水化物28.90%,灰分4.10%。脂肪含飽和脂肪酸13.00%,不飽和脂肪酸82.2%。此外,還含蟲草酸約7%,是奎寧酸的異構(gòu)物,又含冬蟲夏草素,是一種淡黃色結(jié)晶粉末,在試管內(nèi)能抑制鏈球菌、鼻疽桿菌、炭疽桿菌、豬出血性敗血癥桿菌及葡萄狀球菌的生長。另含維生素B1 20.29微克/100克,尚含有麥角脂醇、六碳糖醇、生物堿等。是著名的滋補(bǔ)強(qiáng)壯藥,常用肉類燉食,有補(bǔ)虛健體之效。適用于治療肺氣虛和肺腎兩虛、肺結(jié)核等所致的咯血或痰中帶血、咳嗽。氣短、盜汗等,對腎虛陽痿、腰膝酸疼等亦有良好的療效,也是老年體弱者的滋補(bǔ)佳品。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述存在的問題,本發(fā)明提出了一種鮮蟲草原漿的提取方法,大大提高了鮮蟲草中蟲草素、蟲草酸、蟲草多糖、腺苷、SOD等有效成分的含量,蟲草素提取率為0.028%,蟲草酸的提取率為2.14%,蟲草多糖的提取率為10.78%,腺苷的提取率0.21%。
為了實現(xiàn)上述的目的,本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案:
鮮蟲草原漿的提取方法,提取步驟如下:
1)發(fā)酵:挑選鮮蟲草菌株,接種到發(fā)酵培養(yǎng)基上,在24-27℃、pH值為5.8-6.5條件下,發(fā)酵處理60-72h,分離得發(fā)酵液和發(fā)酵蟲草菌絲體;
2)干燥破碎:將步驟1)中的發(fā)酵蟲草菌絲體進(jìn)行減壓干燥至含水量小于6%,然后進(jìn)行超微粉碎,過400目篩即可,得發(fā)酵蟲草菌絲體粉末;
3)酶解:向步驟2)中的發(fā)酵蟲草菌絲體粉末加入純水,發(fā)酵蟲草菌絲體粉末與純水的體積比為1∶10-15,然后再加入發(fā)酵蟲草菌絲體粉末質(zhì)量1.3-1.5%的復(fù)合酶,進(jìn)行酶解得蟲草酶解液;
4)超聲提?。合虿襟E3)中的蟲草酶解液中加入無水乙醇至乙醇含量為50-70%,然后在50-80kHz條件下進(jìn)行分段超聲處理,得蟲草提取混合物;
5)離心分離:將步驟4)中的蟲草提取混合物進(jìn)行離心分離處理,靜置取上清液,并向沉降物中加入其3-5倍質(zhì)量的50-70%的乙醇溶液,進(jìn)行二次分段超聲提取和離心分離,得二次上清液和二次沉降物;
6)煎煮:向步驟5)中的二次沉降物中加入其5-6倍質(zhì)量的純水,煎煮提取2次,每次1-1.5h,進(jìn)行離心分離并將兩次的提取液合并得共混液;
7)濃縮干燥:將步驟5)中的上清液、二次上清液與步驟1)中的發(fā)酵液、步驟6)中的共混液合并,再進(jìn)行膜過濾,并將過濾液減壓濃縮至濃縮比重為1.1-1.5g/ml,再進(jìn)行冷凍干燥得鮮蟲草原漿粗品;
8)純化:將步驟7)中鮮蟲草原漿粗品用95%的乙醇重結(jié)晶3次,得結(jié)晶物即可。
優(yōu)選的,步驟1)中發(fā)酵培養(yǎng)基的主要營養(yǎng)成分為:玉米粉1.5%、酵母膏1%、蛋白胨2%、蔗糖4%、磷酸氫二鉀0.15%、硫酸鎂0.08%、檸檬酸鐵胺0.005%、碳酸鈣0.01%、真菌多糖0.002%。
優(yōu)選的,所述真菌多糖為青霉多糖、曲霉多糖、疫霉多糖、灰霉多糖中的一種或兩種及其以上的組合物。
優(yōu)選的,步驟1)中鮮蟲草菌株的接種量為5-8%。
優(yōu)選的,步驟3)中復(fù)合酶包括木瓜蛋白酶、復(fù)合蛋白酶、纖維素酶、α-淀粉酶,所述木瓜蛋白酶、復(fù)合蛋白酶、纖維素酶、α-淀粉酶之間的質(zhì)量比為:(2-2.5)∶(1.5-2)∶1∶(1-2)。
優(yōu)選的,步驟3)中酶解溫度為45-55℃,酶解時間為5-8h,酶解pH值為5.6-5.8。
優(yōu)選的,步驟4)中分段超聲提取具體為先以70℃超聲提取20min,再降溫至65℃提取30min,最后回升至75℃提取20min。
優(yōu)選的,步驟5)中兩次離心分離均為離心轉(zhuǎn)速3000-3500r/min,離心時間20-25min,二次分段超聲提取的操作與步驟4)中的分段超聲處理相同。
優(yōu)選的,步驟6)中離心分離的離心轉(zhuǎn)速為2500-2800r/min,離心時間為15-20min。
優(yōu)選的,步驟7)中膜過濾壓力為0.06-0.08MPa,使用的過濾膜孔徑為400-600nm。
由于采用上述的技術(shù)方案,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過發(fā)酵、干燥破碎、酶解、超聲提取、離心分離、煎煮、濃縮干燥、純化等步驟制得,在獲得蟲草菌絲體之前先對蟲草菌株進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng),優(yōu)化營養(yǎng)成分,大大提高了鮮蟲草中蟲草素、蟲草酸、蟲草多糖、腺苷、SOD等有效成分的含量,如蛋白胨、酵母膏、玉米粉做為氮源的同時,蟲草菌素的含量提高了32.5%,另外,以蔗糖為碳源也有利于蟲草素的提高。檸檬酸鐵胺相較無機(jī)鐵更容易吸收,真菌多糖有利于促進(jìn)蟲草活性物質(zhì)的積累。
提取濃縮前采用破碎、酶解,破壞了細(xì)胞壁等保護(hù)屏障,大大提高了蟲草中活性物質(zhì)的釋放速率和釋放量,提高了蟲草有效成分的提取得率。
酶解后采用多次分段超聲提取和離心分離處理,然后在進(jìn)行高溫煎煮,有效降低了對熱敏物質(zhì)的破壞,提取率高,制備過程中采用減壓干燥、減壓濃縮、冷凍干燥也有利于保留有效成分。另外,分離和濃縮間增加有膜過濾的步驟,大大提高了提取物的純度。
本發(fā)明提取方法提取的蟲草素提取率大于0.028%,蟲草酸的提取率大于2.14%,蟲草多糖的提取率大于10.78%,腺苷的提取率大于0.21%,各提取物純度均大于96.4%。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述?;诒景l(fā)明的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實施例1:
鮮蟲草原漿的提取方法,提取步驟如下:
1)發(fā)酵:挑選鮮蟲草菌株,接種到發(fā)酵培養(yǎng)基上,在25℃、pH值為6.0條件下,發(fā)酵處理70h,分離得發(fā)酵液和發(fā)酵蟲草菌絲體;其中,接種量為6%,發(fā)酵培養(yǎng)基的真菌多糖為曲霉多糖和灰霉多糖的組合物;
2)干燥破碎:將步驟1)中的發(fā)酵蟲草菌絲體在壓力為0.05MPa條件下進(jìn)行減壓干燥至含水量小于6%,然后進(jìn)行超微粉碎,過400目篩即可,得發(fā)酵蟲草菌絲體粉末;
3)酶解:向步驟2)中的發(fā)酵蟲草菌絲體粉末加入純水,發(fā)酵蟲草菌絲體粉末與純水的體積比為1∶10,然后再加入發(fā)酵蟲草菌絲體粉末質(zhì)量1.3%的復(fù)合酶,進(jìn)行酶解得蟲草酶解液;其中,木瓜蛋白酶、復(fù)合蛋白酶、纖維素酶、α-淀粉酶之間的質(zhì)量比為2∶1.8∶1∶1.5,酶解溫度為50℃,酶解時間為7h,酶解pH值為5.8;
4)超聲提?。合虿襟E3)中的蟲草酶解液中加入無水乙醇至乙醇含量為65%,然后在75kHz條件下進(jìn)行分段超聲處理,得蟲草提取混合物;
5)離心分離:將步驟4)中的蟲草提取混合物進(jìn)行離心分離處理,靜置取上清液,并向沉降物中加入其5倍質(zhì)量的65%的乙醇溶液,進(jìn)行二次分段超聲提取和離心分離,得二次上清液和二次沉降物;其中,兩次離心分離均為離心轉(zhuǎn)速3000r/min,離心時間20min;
6)煎煮:向步驟5)中的二次沉降物中加入其5倍質(zhì)量的純水,煎煮提取2次,每次1h,進(jìn)行離心分離,并將兩次的提取液合并得共混液;其中,離心分離的離心轉(zhuǎn)速為2800r/min,離心時間為18min;
7)濃縮干燥:將步驟5)中的上清液、二次上清液與步驟1)中的發(fā)酵液、步驟6)中的共混液合并,再進(jìn)行膜過濾,并將過濾液減壓濃縮至濃縮比重為1.4g/ml,再進(jìn)行冷凍干燥得鮮蟲草原漿粗品;其中,膜過濾壓力為0.065MPa,使用的過濾膜孔徑為500nm;
8)純化:將步驟7)中鮮蟲草原漿粗品用95%的乙醇重結(jié)晶3次,然后用無水乙醇洗滌2次,得結(jié)晶物即可。
本實施例提取的蟲草素提取率為0.03%,蟲草素純度為98.7%,蟲草酸的提取率為2.14%,蟲草酸純度為97.2%,蟲草多糖的提取率為10.82%,蟲草多糖純度為96.5%,腺苷的提取率為0.23%,腺苷純度為97.3%。
實施例2:
鮮蟲草原漿的提取方法,提取步驟如下:
1)發(fā)酵:挑選鮮蟲草菌株,接種到發(fā)酵培養(yǎng)基上,在24℃、pH值為5.8條件下,發(fā)酵處理72h,分離得發(fā)酵液和發(fā)酵蟲草菌絲體;其中,接種量為5%,發(fā)酵培養(yǎng)基的真菌多糖為曲霉多糖和疫霉多糖的組合物;
2)干燥破碎:將步驟1)中的發(fā)酵蟲草菌絲體在壓力為0.06MPa條件下進(jìn)行減壓干燥至含水量小于6%,然后進(jìn)行超微粉碎,過400目篩即可,得發(fā)酵蟲草菌絲體粉末;
3)酶解:向步驟2)中的發(fā)酵蟲草菌絲體粉末加入純水,發(fā)酵蟲草菌絲體粉末與純水的體積比為1∶12,然后再加入發(fā)酵蟲草菌絲體粉末質(zhì)量1.5%的復(fù)合酶,進(jìn)行酶解得蟲草酶解液;其中,木瓜蛋白酶、復(fù)合蛋白酶、纖維素酶、α-淀粉酶之間的質(zhì)量比為2.3∶2∶1∶1,酶解溫度為45℃,酶解時間為8h,酶解pH值為5.7;
4)超聲提取:向步驟3)中的蟲草酶解液中加入無水乙醇至乙醇含量為50%,然后在60kHz條件下進(jìn)行分段超聲處理,得蟲草提取混合物;
5)離心分離:將步驟4)中的蟲草提取混合物進(jìn)行離心分離處理,靜置取上清液,并向沉降物中加入其3倍質(zhì)量的50%的乙醇溶液,進(jìn)行二次分段超聲提取和離心分離,得二次上清液和二次沉降物;其中,兩次離心分離均為離心轉(zhuǎn)速3200r/min,離心時間25min;
6)煎煮:向步驟5)中的二次沉降物中加入其6倍質(zhì)量的純水,煎煮提取2次,每次1.2h,進(jìn)行離心分離,并將兩次的提取液合并得共混液;其中,離心分離的離心轉(zhuǎn)速為2600r/min,離心時間為20min;
7)濃縮干燥:將步驟5)中的上清液、二次上清液與步驟1)中的發(fā)酵液、步驟6)中的共混液合并,再進(jìn)行膜過濾,并將過濾液減壓濃縮至濃縮比重為1.3g/ml,再進(jìn)行冷凍干燥得鮮蟲草原漿粗品;其中,膜過濾壓力為0.07MPa,使用的過濾膜孔徑為450nm;
8)純化:將步驟7)中鮮蟲草原漿粗品用95%的乙醇重結(jié)晶3次,然后用無水乙醇洗滌2次,得結(jié)晶物即可。
本實施例提取的蟲草素提取率為0.032%,蟲草素純度為99.3%蟲草酸的提取率為2.17%,蟲草酸純度為97.4%,蟲草多糖的提取率為10.78%,蟲草多糖純度為98.4%,腺苷的提取率為0.21%,腺苷純度為96.9%。
實施例3:
鮮蟲草原漿的提取方法,提取步驟如下:
1)發(fā)酵:挑選鮮蟲草菌株,接種到發(fā)酵培養(yǎng)基上,在27℃、pH值為6.2條件下,發(fā)酵處理65h,分離得發(fā)酵液和發(fā)酵蟲草菌絲體;其中,接種量為8%,發(fā)酵培養(yǎng)基的真菌多糖為曲霉多糖;
2)干燥破碎:將步驟1)中的發(fā)酵蟲草菌絲體在壓力為0.035MPa條件下進(jìn)行減壓干燥至含水量小于6%,然后進(jìn)行超微粉碎,過400目篩即可,得發(fā)酵蟲草菌絲體粉末;
3)酶解:向步驟2)中的發(fā)酵蟲草菌絲體粉末加入純水,發(fā)酵蟲草菌絲體粉末與純水的體積比為1∶15,然后再加入發(fā)酵蟲草菌絲體粉末質(zhì)量1.4%的復(fù)合酶,進(jìn)行酶解得蟲草酶解液;其中,木瓜蛋白酶、復(fù)合蛋白酶、纖維素酶、α-淀粉酶之間的質(zhì)量比為2.5∶1.5∶1∶1.8,酶解溫度為55℃,酶解時間為5h,酶解pH值為5.6;
4)超聲提取:向步驟3)中的蟲草酶解液中加入無水乙醇至乙醇含量為70%,然后在50kHz條件下進(jìn)行分段超聲處理,得蟲草提取混合物;
5)離心分離:將步驟4)中的蟲草提取混合物進(jìn)行離心分離處理,靜置取上清液,并向沉降物中加入其4倍質(zhì)量的70%的乙醇溶液,進(jìn)行二次分段超聲提取和離心分離,得二次上清液和二次沉降物;其中,兩次離心分離均為離心轉(zhuǎn)速3500r/min,離心時間22min;
6)煎煮:向步驟5)中的二次沉降物中加入其5倍質(zhì)量的純水,煎煮提取2次,每次1.5h,進(jìn)行離心分離,并將兩次的提取液合并得共混液;其中,離心分離的離心轉(zhuǎn)速為2700r/min,離心時間為15min;
7)濃縮干燥:將步驟5)中的上清液、二次上清液與步驟1)中的發(fā)酵液、步驟6)中的共混液合并,再進(jìn)行膜過濾,并將過濾液減壓濃縮至濃縮比重為1.5g/ml,再進(jìn)行冷凍干燥得鮮蟲草原漿粗品;其中,膜過濾壓力為0.06MPa,使用的過濾膜孔徑為400nm;
8)純化:將步驟7)中鮮蟲草原漿粗品用95%的乙醇重結(jié)晶3次,然后用無水乙醇洗滌1次,得結(jié)晶物即可。
本實施例提取的蟲草素提取率為0.028%,蟲草素純度為98.2%,蟲草酸的提取率為2.19%,蟲草酸純度為98.1%,蟲草多糖的提取率為10.79%,蟲草多糖純度為97.5%,腺苷的提取率為0.22%,腺苷純度為96.4%。
實施例4:
鮮蟲草原漿的提取方法,提取步驟如下:
1)發(fā)酵:挑選鮮蟲草菌株,接種到發(fā)酵培養(yǎng)基上,在26℃、pH值為6.5條件下,發(fā)酵處理60h,分離得發(fā)酵液和發(fā)酵蟲草菌絲體;其中,接種量為6%,發(fā)酵培養(yǎng)基的真菌多糖為曲霉多糖、青霉多糖和灰霉多糖的組合物;
2)干燥破碎:將步驟1)中的發(fā)酵蟲草菌絲體在壓力為0.04MPa條件下進(jìn)行減壓干燥至含水量小于6%,然后進(jìn)行超微粉碎,過400目篩即可,得發(fā)酵蟲草菌絲體粉末;
3)酶解:向步驟2)中的發(fā)酵蟲草菌絲體粉末加入純水,發(fā)酵蟲草菌絲體粉末與純水的體積比為1∶10,然后再加入發(fā)酵蟲草菌絲體粉末質(zhì)量1.45%的復(fù)合酶,進(jìn)行酶解得蟲草酶解液;其中,木瓜蛋白酶、復(fù)合蛋白酶、纖維素酶、α-淀粉酶之間的質(zhì)量比為2.2∶2∶1∶2,酶解溫度為48℃,酶解時間為6h,酶解pH值為5.6;
4)超聲提?。合虿襟E3)中的蟲草酶解液中加入無水乙醇至乙醇含量為60%,然后在80kHz條件下進(jìn)行分段超聲處理,得蟲草提取混合物;
5)離心分離:將步驟4)中的蟲草提取混合物進(jìn)行離心分離處理,靜置取上清液,并向沉降物中加入其5倍質(zhì)量的60%的乙醇溶液,進(jìn)行二次分段超聲提取和離心分離,得二次上清液和二次沉降物;其中,兩次離心分離均為離心轉(zhuǎn)速3400r/min,離心時間20min;
6)煎煮:向步驟5)中的二次沉降物中加入其5.5倍質(zhì)量的純水,煎煮提取2次,每次1.2h,進(jìn)行離心分離,并將兩次的提取液合并得共混液;其中,離心分離的離心轉(zhuǎn)速為2500r/min,離心時間為17min;
7)濃縮干燥:將步驟5)中的上清液、二次上清液與步驟1)中的發(fā)酵液、步驟6)中的共混液合并,再進(jìn)行膜過濾,并將過濾液減壓濃縮至濃縮比重為1.1g/ml,再進(jìn)行冷凍干燥得鮮蟲草原漿粗品;其中,膜過濾壓力為0.08MPa,使用的過濾膜孔徑為600nm;
8)純化:將步驟7)中鮮蟲草原漿粗品用95%的乙醇重結(jié)晶3次,然后用無水乙醇洗滌2次,得結(jié)晶物即可。
本實施例提取的蟲草素提取率為0.029%,蟲草素純度為98.9%,蟲草酸的提取率為2.18%,蟲草酸純度為98.1%,蟲草多糖的提取率大于10.84%,蟲草多糖純度為98.2%,腺苷的提取率為0.25%,腺苷純度為97.6%。
以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。