一种能提升冬虫夏草的产率和质量的人工发酵方法
【专利摘要】本发明涉及一种能提升冬虫夏草的产率和质量的人工发酵方法，包括菌种斜面培养、一级发酵、二级发酵和固液分离过程，所述一级发酵和二级发酵都分为发酵初期、发酵后期两个阶段，发酵初期阶段结束时，经补料操作后为发酵后期阶段，所述发酵初期和发酵后期采用不同浓度配比的碳源和氮源的培养基进行发酵。该方法提升了产品的产率和质量，缩短了发酵周期，给冬虫夏草的人工产业化带来了良好的经济效益。
【专利说明】一种能提升冬虫夏草的产率和质量的人工发酵方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及冬虫夏草的人工发酵方法的【技术领域】，具体是一种能提升冬虫夏草的产率和质量的人工发酵方法。
【背景技术】
[0002]冬虫夏草又称虫草，是我国传统名贵中药，具有止咳、化痰、降低血清胆固醇、调节和增强免疫力、抗肿瘤等多种药理作用。近年来，国内外对冬虫夏草需求剧增。但由于冬虫夏草有其严格的寄生性和特殊的生长地理环境，产量相当有限，药源比较紧缺。为缓解市场的供需矛盾，冬虫夏草的人工发酵产品越来越重要。
[0003]正因如此，国内相关的专利申请也越来越多。这些申请大多公开了发酵所用的不同组分或用量的培养基，例如CN85107991公开了斜面培养基、摇瓶培养基和发酵培养基的具体组成，含有葡萄糖、蛋白胨、蚕蛹粉、磷酸二氢钾和磷酸氢二钠等；CN01119934公开了发酵培养基含有大豆粉、玉米粉、蔗糖、酵母粉、硫酸镁、氯化钠和磷酸氢二钾等?’专利申请CN03102576公开的培养基中除含有常用的碳源、氮源、无机盐等成分外，还含有三氯化铬；此外 CN200610040668、CN200810198936、CN201210257839、CN201210556728、CN201210593118、CN201310045628等都涉及具体组分的培养基。
[0004]其中CN200710024324为解决现有技术中液体培养基的质量难以控制、冬虫夏草产量低、成本大的缺陷，对培养基的组分进行了优化:斜面培养基包括碳源1.0?8.0%，氮源1.6?8.0 %，无机盐O?0.1 %，琼脂粉0.5?1.5 %，其余为水；发酵培养基包括碳源
2.0?4.0 %，氮源2.0?4.0 %，无机盐O?0.1 % ;其余为水。在工业生产中，先将菌种接种于斜面培养基，在12?16°C培养25?35天,然后将菌种接种于发酵培养基于摇床上,温度12?16°C培养8?10天， 然后接种于一级种子罐，温度12-16°C培养8?10天，然后以培养基量的8?10倍扩大，逐级发酵，直至达到所需的量，出罐后进行固液分离，将固体烘干、粉碎而成。
[0005]由此可见，现有技术为提升人工发酵冬虫夏草的产率和质量，研究人员通常仅是调整培养基的组成、发酵培养的条件等因素，并认为该因素决定了最终产品产率和质量。但关于该因素如何影响产率和质量、以及怎样利用二者的关系来提升产率和质量，现有技术却没有任何报道。
【发明内容】
[0006]为解决上述问题，本发明的发明人通过大量实验研究后发现，在发酵过程中合理添加培养基中碳源与氮源的配比以及选择合适的添加时间，将大大有利于最终产品的产率及产品质量。而本发明正是利用该研究成果，提供了一种能提升冬虫夏草的产率和质量的人工发酵方法，其通过调整不同发酵阶段的培养基中碳源与氮源的配比，提升了产品的产率和质量。
[0007]本发明的目的是通过以下方法来实现的:[0008]一种能提升冬虫夏草的产率和质量的人工发酵方法，包括菌种斜面培养、一级发酵、二级发酵和固液分离过程，其特征在于，所述一级发酵和二级发酵都分为发酵初期、发酵后期两个阶段，发酵初期阶段结束时，经补料操作后为发酵后期阶段，所述发酵初期和发酵后期采用不同浓度配比的碳源和氮源的培养基进行发酵。
[0009]优选地，上述人工发酵方法中，所述初期碳源浓度为20?40g / L，氮源浓度为12?17g / L，所述后期碳源浓度为20?40g / L，氮源浓度为22?35g / L。
[0010]优选地，上述人工发酵方法中，所述初期碳源浓度为32g / L，氮源浓度为15g /L，所述后期碳源浓度为30g / L，氮源浓度为28g / L0
[0011 ] 优选地，上述人工发酵方法中，所述碳源为葡萄糖。
[0012]优选地，上述人工发酵方法中，所述氮源为酵母膏。
[0013]优选地，上述人工发酵方法中，发酵初期阶段为3-4天，
[0014]优选地，上述人工发酵方法中，发酵后期阶段为4-5天。
[0015]优选地，上述人工发酵的总周期为30-35天。
[0016]优选地，上述人工发酵方法制得的冬虫夏草菌丝的产率为1.0%?1.5%。
[0017]本发明的优点在于:在发酵过程中合理添加培养基中碳源与氮源的配比以及选择合适的添加时间，大大提升了最终产品的产率和质量。正是因为根据碳源与氮源的配比对冬虫夏草菌体的生产速率的作用，通过调整不同发酵阶段的培养基中碳源与氮源的配比，提升了产品的产率和质量，缩短了发酵周期，给冬虫夏草的人工产业化带来了良好的经济效益。 【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1:不同C:N配比的培养基对冬虫夏草产率的影响，其中碳源为葡萄糖，氮源为酵母膏。
【具体实施方式】
[0019]实施例1
[0020]一种能提升冬虫夏草的产率和质量的人工发酵方法，包括菌种斜面培养、一级发酵、二级发酵和固液分离过程，具体步骤为:
[0021](I)菌种斜面培养:将菌种接种于斜面，培养基含有碳源、氮源、无机盐和琼脂粉，在12°C下培养16天；
[0022](2) 一级发酵:将斜面培养的菌种接种于一级发酵初期的培养基上,该培养基以葡萄糖为碳源，以酵母膏为氮源，其中葡萄糖浓度为20g / L，酵母膏浓度为17g / L，在14°C下培养3天；进行补料操作，补料培养基(即发酵后期的培养基)同样以葡萄糖为碳源，以酵母膏为氮源，其中葡萄糖浓度为20g / L，酵母膏浓度为35g / L，在14°C下培养4天;
[0023](3) 二级发酵:然后接种于二级发酵的培养基上，培养条件同一级发酵，初期阶段和后期阶段同样间隔补料操作；
[0024](4)固液分离:其后通过蒸发浓缩和板框过滤的方法使培养基液与生长后的菌体分离，对分离出的菌体进行喷雾干燥，获得干燥菌体。[0025]实施例2
[0026]一种能提升冬虫夏草的产率和质量的人工发酵方法，包括菌种斜面培养、一级发酵、二级发酵和固液分离过程，具体步骤为:
[0027](I)菌种斜面培养:将菌种接种于斜面，培养基含有碳源、氮源、无机盐和琼脂粉，在12°C下培养17天；
[0028](2) 一级发酵:将斜面培养的菌种接种于一级发酵初期的培养基上,该培养基以葡萄糖为碳源，以酵母膏为氮源，其中葡萄糖浓度为40g / L，酵母膏浓度为12g / L，在14°C下培养4天；进行补料操作，补料培养基(即发酵后期的培养基)同样以葡萄糖为碳源，以酵母膏为氮源，其中葡萄糖浓度为40g / L，酵母膏浓度为22g / L，在14°C下培养5天;
[0029](3) 二级发酵:然后接种于二级发酵初期的培养基上，培养条件同一级发酵，初期阶段和后期阶段同样间隔补料操作；
[0030](4)固液分离:其后通过蒸发浓缩和板框过滤的方法使培养基液与生长后的菌体分离，对分离出的菌体进行喷雾干燥，获得干燥菌体。
[0031]实施例3
[0032]一种能提升冬虫夏草的产率和质量的人工发酵方法，包括菌种斜面培养、一级发酵、二级发酵和固液分离过程，具体步骤为: [0033](I)菌种斜面培养:将菌种接种于斜面，培养基含有碳源、氮源、无机盐和琼脂粉，在12°C下培养16天；
[0034](2) 一级发酵:将斜面培养的菌种接种于一级发酵初期的培养基上,该培养基以葡萄糖为碳源，以酵母膏为氮源，其中葡萄糖浓度为32g / L，酵母膏浓度为15g / L，在14°C下培养3天；进行补料操作，补料培养基(即发酵后期的培养基)同样以葡萄糖为碳源，以酵母膏为氮源，其中葡萄糖浓度为30g / L，酵母膏浓度为28g / L，在14°C下培养5天;
[0035](3) 二级发酵:然后接种于二级发酵初期的培养基上，培养条件同一级发酵，初期阶段和后期阶段同样间隔补料操作；
[0036](4)固液分离:其后通过蒸发浓缩和板框过滤的方法使培养基液与生长后的菌体分离，对分离出的菌体进行喷雾干燥，获得干燥菌体。
[0037]试验例I不同C:N配比的培养基对冬虫夏草产率的影响
[0038]培养基以葡萄糖为碳源，以酵母膏为氮源，并添加硫酸镁和磷酸二氢钾等无机盐，接种冬虫夏草菌种后在14°C下进行发酵，其中含有不同的C: N重量配比。对不同培养时间(从5月29日开始)所得菌体的还原糖、氨基氮、菌浓-湿重、干重进行分析，结果见下表和附图1:
[0039]
【权利要求】
1.一种能提升冬虫夏草的产率和质量的人工发酵方法，包括菌种斜面培养、一级发酵、二级发酵和固液分离过程，其特征在于，所述一级发酵和二级发酵都分为发酵初期、发酵后期两个阶段，发酵初期阶段结束时，经补料操作后为发酵后期阶段，所述发酵初期和发酵后期采用不同浓度配比的碳源和氮源的培养基进行发酵。
2.根据权利要求1所述的人工发酵方法，其特征在于，所述初期碳源浓度为20?40g / L，氮源浓度为12?17g / L，所述后期碳源浓度为20?40g / L，氮源浓度为22?35g / L0
3.根据权利要求1所述的人工发酵方法，其特征在于，所述初期碳源浓度为32g/ L，氮源浓度为15g / L,所述后期碳源浓度为30g / L,氮源浓度为28g / L。
4.根据权利要求1所述的人工发酵方法，其特征在于，所述碳源为葡萄糖。
5.根据权利要求1所述的人工发酵方法，其特征在于，所述氮源为酵母膏。
6.根据权利要求1所述的人工发酵方法，其特征在于，发酵初期阶段为3-4天。
7.根据权利要求1所述的人工发酵方法，其特征在于，发酵后期阶段为4-5天。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的人工发酵方法，其特征在于，所述人工发酵的总周期为30-35天。
9.根据权利要求1-7任意一项所述的人工发酵方法，其特征在于，制得的冬虫夏草菌丝的产率为1.0%?1.5%。
10.通过权利要 求1-9任意一项所述的人工发酵方法制得的冬虫夏草菌丝。
【文档编号】A01G1/04GK103430777SQ201310396147
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月27日 优先权日:2013年8月27日
【发明者】王玉花, 王辉, 程振玉 申请人:王辉