利用灵芝－党参双向发酵以提高其药效的生物技术的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于生物工程领域，涉及一种以中药为原料的微生物双向发酵技术。
【背景技术】
[0002]近年来，国际医药市场对传统药物及天然药物的需求量正快速增长，以传统药及天然药物资源开发创新药物和相关健康产品已成为当今世界药物研发的新趋势。我国作为中医药的发源地，拥有系统的中医药理论和极为丰富的天然药物资源，虽然面临着天然药物市场强劲增长的有利形势，但国际化步伐缓慢，其根本原因在于中药现代化水平仍较低。如甘肃拥有丰富的药用资源，但目前一般仍是以原药材和初级加工品供应市场为主，有效成分含量低，增值效益少，也无法保证市场对高端及多样性的需求；当务之急是进行道地药材的科技攻关，提高中药材的利用价值；
隻參Codonopisis pi1sula,为桔梗科植物的干燥根,具有健脾益肺之功效,主治脾肺虚弱，食少便溏，虚喘咳嗽，内热消渴等症。现代研究表明党参有增强免疫力、扩张血管、降压、改善微循环、增强造血功能等作用。此外对化疗放疗引起的白细胞下降有提升作用。党参主要成分有多糖、党参苷、留醇类、三萜类、生物碱、内酯类、豆素类成分等；灵芝Ganoderma Lucidum是我国传统名贵真菌,是具有滋补强壮、扶正固本的珍贵药材,久服有延年益寿之功效；科学研究证实灵芝具有提高免疫力、抗肿瘤、抗癌、镇痛、保肝、增强记忆、抗菌、抗氧化、消炎、抗诱变等药理活性；临床上灵芝对慢性支气管炎、冠性病、肝炎、肝硬化、动脉硬化、高血脂、高血压、神经衰弱、肿瘤病的辅助治疗等有不同程度的疗效；这些药理活性与灵芝中含有的多糖类、三萜类、呋喃类、生物碱类、氨基酸蛋白质类、油脂类、无机离子、留醇类等多种活性物质密切相关；近年来灵芝的需求量不断增大，野生灵芝非常稀少，远远不能满足人们的需要，人工栽培灵芝生长周期长；利用发酵工程可使灵芝生产周期短、活性提高；双向发酵即用一定的药用菌种接种在一定的基质上，在一定环境条件下，经过一定时间发酵，在特定的质量指标控制下达到发酵终点而产生菌质；可以利用中药作为培养基的组成部分，构建药性菌质，为中药与药用真菌的结合寻找突破点，并开发具有良好功效的药物。
【发明内容】
[0003]中药双向发酵技术系采用不同的中药材为底物组成不同的药性基质，或在营养基质中加入具有活性成分的中药材组成全性基质，或用两种以上中药材经交叉组合成为多样性(复方)基质，通过接种不同的菌种如药用真菌，使发酵的作用从原来单向性的仅由C、N源等营养成分，发展到应用菌种的酶使药性基质的组织及成分分解，变化，产生新的成分，使发酵作用演变成双向性，从而形成新的性味、功能不同的药性菌质或全性菌质，故具有双向性或多样性；本课题以主产于甘肃岷县的黄芪作为主要发酵基质，用灵芝作为菌种，采用真菌双向发酵技术进行发酵，旨在增加两者的生物活性成分及增强药效，尤其是增强其抗氧化功效；利用灵芝菌在发酵中能分泌纤维素酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶、酯酶等多种胞外酶，使其作用于黄芪以提高其药物析出率，增加次生代谢产物的变化；本发明的目的是按如下技术方案实现的，其特征是它包括以下步骤:
(1)党参预处理:将党参洗净干燥后，切片，磨制成4-40目大小粉末；
(2)灵芝菌种活化:将林芝通过活化培养基活化，28°C恒温培养7天；玉米粉液体培养基，100-180r/min摇床扩大培养96h，待菌丝长满斜面备用；
(3)双向发酵培养基配制:经粉碎过筛的全玉米原料84-96%，1%食用CaCO3,然后加入3-15%的党参粉；将上述物质混合均匀后，加入其总重65-200%水搅拌，pH值自然，121°C，灭菌30min ；
(4)双向发酵:将活化后的林芝按12%接种量(12mL/100g)接入上述培养基，28度，pH自然，相对湿度65%，通风黑暗固态发酵培养5-13d ；
(5)药性变化:当灵芝长满整个发酵罐，且其菌丝球呈球形，外观浓密、洁白时，发酵即告结束；党参发酵前后DPPH自由基清除率分别为53.97% ,66.88%，发酵后较发酵前提高了23.92% ;羟基自由基清除率分别40.97%,60.68% ;发酵后较发酵前提高了 48.11% ;灵芝生物量>11 g /100ml，菌丝球直径>4.5 mm ;菌丝外观浓密、洁白；
(6)发酵菌质的处理:在45-65°C条件下将发酵产物(包含菌丝及培养基质成分在内的混合物即菌质)烘至恒重，粉碎后过40目筛，滤过物即为最终产品；
本发明的有益效果
(1)工艺简单，设备要求不高，适于工业化推广；
(2)利用党参及灵芝所特有的药性及功能成分，通过二者的深层次相互作用提升其抗氧化、抗自由基、增强免疫力等医疗保健功能；
(3)将以上产品包装成灵芝发酵干粉及口服液可以作为增强抵抗力、延缓衰老、延年益寿的功药品及功能性食品，应用前景良好。
【具体实施方式】
[0004]下面的实施例可以进一步说明本发明，但不以任何方式限制本发明:
实施例1
固态双向发酵一称取干制党参若干，通过粉碎机研磨成4目大小粉末；以灵芝为发酵药用真菌种子，PDA斜面培养基活化，采用玉米粉液体培养基扩大培养；通过在设定的培养基中加入5%(占培养基的全重量)浓度的党参粉末，制成全性双向培养基(全玉米原料84-96%，1%食用CaCO3,均为质量浓度)。接入灵芝种子液，置于在28°C、通过机械通风来控制通氧量，自然Ph条件下，培养5d ;当灵芝长满整个发酵罐，且其菌丝球呈球形，外观浓密、洁白时，发酵即告结束；
配制
灵芝活化培养基:玉米粉78%、麸皮20%、蔗糖1%、硫酸钙1%，pH值自然。加入其总重65%水搅拌均匀，126°C灭菌20 min备用；
液体种子培养基:玉米粉40g、葡萄糖10g、酵母膏5g、MgSO4 1.0gJB1 20_40mg/L，将这些物质加入蒸馏水并定容为1L，pH值自然，121°C灭菌20min ;
药质固体培养基:84-96%全玉米原料粉碎过筛，浸泡24h，预煮20min至变色，加入1%食用CaCO3 ;添加3-15%的党参干粉，pH值自然，121°C，灭菌20min。
【主权项】
1.利用灵芝一党参双向发酵以提高其药效的生物技术，其特征在于步骤如下: 1)党参预处理:将党参洗净干燥后，切片，磨制成4-40目大小粉末； 2)灵芝菌种活化:将林芝通过活化培养基活化，28°C恒温培养7天；玉米粉液体培养基，100-180r/min摇床扩大培养96h，待菌丝长满斜面备用； 3)双向发酵培养基配制:经粉碎过筛的全玉米原料84-96%，1%食用CaCO3,然后加入.3-15%的党参粉；将上述物质混合均匀后，加入其总重65-200%水搅拌，pH值自然，121°C，灭菌30min ； 4)双向发酵:将活化后的林芝按12%接种量(12mL/100g)接入上述培养基，28度，pH自然，相对湿度65%，通风黑暗固态发酵培养5-13d ； 5)药性变化:当灵芝长满整个发酵罐，且其菌丝球呈球形，外观浓密、洁白时，发酵即告结束；党参发酵前后DPPH自由基清除率分别为53.97% ,66.88%，发酵后较发酵前提高了.23.92% ;羟基自由基清除率分别40.97%,60.68% ;发酵后较发酵前提高了 48.11% ;灵芝生物量>11 g /100ml，菌丝球直径>4.5 mm ;菌丝外观浓密、洁白； 6)发酵菌质的处理:在45-65°C条件下将发酵产物(包含菌丝及培养基质成分在内的混合物即菌质)烘至恒重，粉碎后过40目筛，滤过物即为最终产品。
【专利摘要】本发明公开了利用灵芝－党参双向发酵以提高其药效的生物技术,包括党参预处理、灵芝菌种活化、双向发酵培养基配制、双向发酵及药性变化和发酵菌质的处理。本发明旨在通过双向发酵技术增强两者的生物活性及药效，党参的抗氧化活性经发酵之后提高了20%以上且易于吸收。因此可以作为增强抵抗力、延年益寿的功能性食品及药品，应用前景良好。
【IPC分类】A61K36/344, A61P39/06, A61K36/074, A61P37/04
【公开号】CN105213461
【申请号】CN201410296194
【发明人】艾对元, 张卫兵, 贠建民
【申请人】甘肃农业大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2014年6月27日