一种基于液体发酵法的降血脂天然化合物群的制备方法与流程

文档序号:14506793阅读:227来源:国知局

本发明涉及一种药食同源的天然化合物群的制备方法,具体涉及一种基于液态发酵法的降血脂天然化合物群的制备方法。



背景技术:

随着我国社会经济的快速发展和生活方式的改变,居民的营养与健康状况处于快速变迁时期。近20年来,我国居民的谷类(主要是粗粮)摄入量迅速减少,动物性食物的摄入量急剧增加;自20世纪90年代中期起,成人超重与肥胖呈现加快增长趋势。据国家卫生计生委疾病预防控制局公布的《中国居民营养与慢性病状况报告(2015)》显示,2012年18岁及以上成人的血脂异常发生率为40.4%,其也是诱发心脏血管病的危险因素。研究可降低高血脂、又具有药食同源性质的天然化合物,能安全有效控制血脂、辅助治疗慢性病,对于确保我国人群健康、控制心脏血管病发生率具有极其重要的意义。

茯苓poriacocos(schw.)wolf.为多孔菌科卧菌属真菌的干燥菌核,有健脾补中、养心安神、利水渗湿功能;茯苓多糖、三萜皂苷等成分具有良好的降低高血脂效应。山楂为蔷薇科植物山楂crataeguspinnatifidabge的干燥成熟果实,能消食导积、活血散瘀;山楂中黄酮、三萜、有机酸类成分具有降脂作用,防治高脂血症具有确切疗效。以上两者均属于国家卫计委规定的药食同源类原料。红曲是我国传统的食药两用发酵产品,其由红曲霉属真菌接种于大米发酵而成,是一种食疗兼备的传统中药;红曲霉菌也在国家食药局规定的《保健食品的真菌菌种名单》中。红曲霉菌在发酵过程中能代谢产生monacolink等化合物,具有良好的降低胆固醇作用,疗效显著、毒副作用小、耐受性好。

因此,如何利用茯苓、山楂、红曲霉菌制备一种用于降低高血脂的天然化合物群,综合茯苓、山楂、红曲霉菌的效用,安全有效控制血脂、辅助治疗慢性病,是本发明需要解决的问题。



技术实现要素:

本发明针对现有技术中存在的技术问题,提供一种基于液态发酵法的降血脂天然化合物群的制备方法,在使用超过上千年的传统中医药中筛选出山楂、茯苓、红曲等,运用现代液体发酵技术,制备一种可以用于降低高血脂的天然化合物群,作为一种原料可广泛用于保健食品。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种基于液体发酵法的降血脂天然化合物群的制备方法,包括以下步骤:

制备山楂、茯苓提取物,并利用所述山楂、茯苓提取物制备中药提取物干粉;

将所述中药提取物干粉与酵母粉、大米淀粉、大豆蛋白粉等按一定比例混合;

加入红曲霉菌,进行液态发酵处理;

喷雾干燥,获取降血脂天然化合物群。

进一步,所述的制备山楂、茯苓提取物,并利用所述山楂、茯苓提取物制备中药提取物干粉,包括:

将山楂、茯苓药材按质量比1:1混合,粗粉碎;

将筛后的粗粉与去离子水按质量体积比1:8~1:10混合,冷浸30分钟后,加热煮沸并保持微沸提取1~1.5小时,趁热过滤;

滤后残渣再按质量体积比1:6~1:8的比例加入离子水混合,加热煮沸并保持微沸提取0.75~1小时,趁热过滤;

收集滤液,减压浓缩成膏状,密度为1.10-1.30g/cm3

将提取物膏减压干燥成干膏,并粉碎成粉,得到中药提取物干粉;并称量其质量,并折算成原药材质量,备用。

进一步,所述的红曲霉菌在进入液态发酵罐之前经过发酵培养,所述红曲霉菌培养基组成:70-100g/l葡萄糖,0.01-0.02g/l蛋白胨,0.002-0.003g/l磷酸二氢铵,0.0004-0.0006g/l七水硫酸镁,0.0001-0.0002g/l氯化钙,调ph至4.8-5.0,纯化水定容至一定体积,于121℃、0.1mpa压力下灭菌15-30分钟;将红曲霉菌移种于红曲霉菌培养基中,于生物恒温培养摇床中进行培育;摇床温度控制在30-35℃,摇床速度控制在160-200转/分钟,发酵时间控制在16-24小时;以菌丝体生长速度为参照,记录每毫升培养液中孢子数目,并于光学显微镜下观察菌丝体浓度,控制原菌液中所述菌丝体的折算浓度为5.0-8.0×102株/毫升,得到红曲霉菌原菌液。

进一步,所述的将所述中药提取物干粉与酵母粉、大米淀粉、大豆蛋白粉按一定比例混合,包括:

按一定比例混合后加入纯化水,并使用均质乳化机搅拌均匀;物料温度80℃,搅拌速度≥3000转/分钟,搅拌时间为15-30分钟,制成原浆;

以液体发酵体积为计算基础,每100毫升水中的加入干物质质量为准,药材提取物干粉以折算成原药材质量2.5-3%;蛋白质含量≥50%的酵母粉:3%-3.5%;大米淀粉:0.8-1.2%;大豆蛋白粉:2.0-2.5%;nano3:0.18-0.22%;mgso4·7h2o:0.08-0.12%;kh2po4:0.18-0.22%;znso4·7h2o:0.34-0.38%。

进一步,将所述原浆加入纯化水稀释,于发酵罐中搅拌,并使用乳酸调节ph值,搅拌均匀致4.9-5.1;对培养基灭菌,温度123℃,灭菌时间30-45min,得到液态发酵基。

进一步,所述的进行液态发酵处理,包括:将液态发酵基冷却至常温后,按体积比1:100~3:100的比例加入所述红曲霉菌原菌液,得到混合后的液态发酵液。

进一步,将所述液态发酵液于发酵罐中进行液态条件下发酵;发酵期间,根据发酵液溶氧数据调控:

a)无菌空气进入罐中的流速;

b)发酵罐中双桨各自独立桨速。

具体的,所述根据发酵液溶氧数据调控,包括:

根据红曲霉菌的生长特点,发酵期间,发酵罐中传感器所测定的溶解氧浓度应控制在20%~30%;

液态发酵共分2个阶段进行:细胞生长阶段与生物代谢物生物合成的阶段:

其中,第一阶段温度控制在30-32℃;搅拌桨速控制在230-250r/min,上桨速度应稍高于下降速度5-10r/min;通气量1-3wm,wm表示每分钟通气量与罐体实际料液体积的比值,根据溶解氧浓度调整通气量;

第二阶段,温度控制在22-25℃;搅拌桨速控制在190-210r/min,上下桨速度相同;通气量1-3wm,根据溶解氧浓度调整通气量;

发酵罐中液态发酵液体第一阶段时间控制在2-4天,第二阶段控制在4-8天。

进一步,所述喷雾干燥,获取降血脂天然化合物群,包括:所述液态发酵液,于第二阶段结束后停止发酵,从发酵罐中取出发酵液,减压回收部分水分后,喷雾干燥成固态细粉。

进一步,根据原料投料计量及现有测量方法测定monacolin-k、黄酮、三萜类化合物、有机酸等成分后,按比例添加适当的食用辅料,制备片剂、颗粒剂、软胶囊剂、丸剂或口服液。

本发明所述的液态发酵原料里,包括国家卫计委规定的药食同源原料山楂、茯苓提取物;国家食药局规定的《保健食品的真菌菌种名单》中的红曲霉菌;以及酵母粉、大米淀粉、大豆蛋白粉等。根据本领域的公知常识和辅料的成分,本发明的天然化合物群可以制成本领域常用的各种剂型。

本天然化合物群的各种成分组合作用,实现降低高血脂的效果。经典的抗高血脂动物实验的结果证明,本细粉能明显降低高脂饲料饲养小鼠的异常血脂,具有良好的抗高血脂作用。

具体实施方式

以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。

实施例1

将山楂、茯苓药材按质量比1:1混合,粗粉碎过4目筛,称量。将筛后的原料与去离子水,按1:8(质量:体积)混合,冷浸30分钟后,加热煮沸并保持微沸提取1小时,趁热过滤;滤后残渣再加入去离子水按1:8混合,加热煮沸并保持微沸提取0.75小时,趁热过滤。收集滤液,将滤液减压浓缩成膏状,密度为1.10-1.30g/cm3。将提取物膏减压干燥成干膏,并粉碎成粉,并称量其质量,并折算成原药材质量,备用,其中山楂、茯苓混合药材干浸膏粉出膏率为21.3%。

制备红曲霉菌培养基:按1l算,取葡萄糖80g,蛋白胨0.015g,磷酸二氢铵0.0026g,七水硫酸镁0.0005g,氯化钙0.00015g纯化水定容至1l,于121℃、0.1mpa压力下灭菌15-30分钟。冷却至常温。

红曲霉菌菌种培养:将红曲霉菌种移种于红曲霉菌培养基中,于生物恒温培养摇床中进行培养;摇床温度控制在32℃,摇床速度控制在170转/分钟,发酵18小时。发酵结束后记录每毫升培养液中孢子数目,实测在原菌液中折算浓度为7.2×102株/毫升。

液态发酵前将中药提取物干粉、酵母粉、大米淀粉、大豆蛋白粉等固体粉末,按一定比例混合后加入纯化水,并使用均质乳化机搅拌均匀;均质搅拌前将搅拌机内温度预加热至80℃,投入物料,搅拌速度≥3000转/分钟,搅拌时间为15-30分钟,制成原浆液。以发酵罐体积为计算基础,每100毫升水中的加入干物质质量为准,其中中药提取物以折算成原药材质量2.8%;酵母粉(蛋白质含量≥50%):3.2%;大米淀粉:1.0%;大豆蛋白粉:2.2%;nano30.20%;mgso4·7h2o0.10%;kh2po40.20%;znso4·7h2o0.36%。均质搅拌前将搅拌机内温度预加热至80℃,以上材料投入均质乳化机后,在转速为3000转/分钟条件下搅拌20分钟,制成原浆液。

液态原浆液加入发酵罐中,补充纯化水至计算体积并搅拌均匀,并使用乳酸调节ph值,搅拌均匀致ph5.0;温度123℃,灭菌时间30-45min,进行灭菌。

灭菌后的液态发酵基冷却至常温后,加入红曲霉菌原菌液,按最终液态发酵基溶液体积比(2.2:100)加入。于发酵罐中进行液态条件下发酵。

根据红曲霉菌的生长特点,发酵罐中电子鼻所测定的溶解氧浓度应控制在25%。液态发酵共分2个阶段进行:细胞生长阶段与生物代谢物生物合成的阶段。其中,第一阶段温度控制在30℃,时间控制在2.5天;搅拌桨速控制在230-250r/min,上桨速度应稍高于下降速度5-10r/min;通气量1-3wm(wm表示每分钟通气量与罐体实际料液体积的比值),根据溶解氧浓度调整通气量。第二阶段,温度控制在22-25℃,时间控制控制在4-8天;搅拌桨速控制在190-210r/min,上下桨速度相同;通气量1-3wm,根据溶解氧浓度调整通气量。发酵期间每天从发酵罐中取出样液,观察红曲霉菌丝生长状况、monacolin-k为主的代谢产物浓度。

结束发酵后,从发酵罐中取出发酵液。减压回收部分水分后,调整密度至1.21g/cm3,喷雾干燥成固态细粉,并称量质量,折算出对应喷雾干燥细粉1g含山楂+茯苓原药材1.43g。

实施例2

选择了药理学实验来确认实施例1所制备的固态细粉的降低高血脂作用。实验动物为50只雄性昆明小鼠,体重28±2g,随机分为5组,即,给予一定体积的生理盐水正常组(1)、模型组(2),低剂量组(3)、中剂量组(4)和高剂量组(5);每组十只,2-5号组给予高脂饮食。根据药典推荐剂量,山楂为9-12g/天,茯苓为10-15g/天,均取10g/天为最高剂量组,根据动物与人体表面积比换算法,高剂量组为2.6g/kg,中剂量组为1.3g/kg,低剂量组为相当于0.65g/kg;1,2号组给予生理盐水,均灌胃给药,每天1次,连续服用14天。于14天后测定血清胆固醇(tc)、甘油三酯(tg)、低密度脂蛋白胆固醇(ldl-c)及高密度脂蛋白胆固醇(hdl-c)。结果见表1。

表1不同组小鼠血液中tc、tg、ldl-c、hdl-c比较

实验结果显示,本方法制备的天然化合物群与模型组相比,具有良好的降低血液中tc、tg、ldl-c的浓度,升高hdl-c浓度,显示出良好的降低高脂饮食喂养的小鼠血脂的效果;高剂量组效果最好。

实施例3

建立高效液相色谱测定monacolin-k的方法。精密称取喷雾干燥所得的粉末0.1g,置于离心管中,加入10.0mlph3的磷酸水溶液。超声提取30min后再加入10.0ml三氯甲烷,置于涡旋混匀器混匀15min。静置后去掉上层水相,将三氯甲烷层以3000r/min离心3min。使用c18反向色谱柱(4.6mm×250mm),柱温为室温;紫外检测波长238nm;流动相为乙腈:水:0.5%磷酸=60:37:3(体积比);流速为1.0mlmin,进样量10微升。测定1批喷雾干燥样品,固体粉末中monacolin-k含量为1.02%(内酯式+酸式总和)。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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