一种冬虫夏草菌属真菌生物合成制备麦角硫因的方法与流程

本申请涉及微生物发酵，更具体地说，它涉及一种冬虫夏草菌属真菌生物合成制备麦角硫因的方法。

背景技术：

1、麦角硫因(ergothioneine，egt)，学名为2-巯基-l-组氨酸三甲基内盐，其分子结构中含有以下通式(1)所示咪唑-2-硫酮基团。麦角硫因是存在于很多动植物体内，含量丰富的一种天然氨基酸，不能由动物机体自身合成，只能从食物中摄取，属于稀有氨基酸。

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3、有研究表明，麦角硫因具有强抗氧化特效，还可以保护细胞免受紫外线和γ射线所导致的细胞损伤甚至死亡，因此在医药、食品行业，尤其是化妆品行业具有广泛的应用前景。但是麦角硫因在绝大多数生物体中的含量均极少，且动物不能自身合成麦角硫因，只能通过食物获得。而进一步研究表明，许多微生物如真菌和放线菌都能够合成麦角硫因，因此利用生物发酵技术合成麦角硫因越来越受到人们的重视。melville.d.b和genghof.d.s等的研究表明麦角硫因是许多微生物细胞的普遍成分，且在几种真菌内能够合成，但不能在细菌内合成。蕈菌中麦角硫因含量相对较高，常见的蕈菌有双孢蘑菇、木耳、香菇、灵芝等。

4、目前，以蕈菌菌丝体深层发酵技术生物合成制备麦角硫因,是生产麦角硫因的主流方向，但因普遍发酵规模小，发酵产率低，工艺不完善，成本高等原因没有形成规模化生产。

技术实现思路

1、为了规模化生产麦角硫因，降低成本，本申请提供一种冬虫夏草菌属真菌生物合成制备麦角硫因的方法。

2、本申请提供的一种冬虫夏草菌属真菌生物合成制备麦角硫因的方法采用如下的技术方案：

3、一种冬虫夏草菌属真菌生物合成制备麦角硫因的方法，包括以下步骤：冬虫夏草菌属真菌菌种经过斜面培养、摇瓶培养、液体菌种种子扩大培养和深层发酵培养，到达发酵终点，收集发酵液匀浆处理，酶解，固液分离，收集过滤液，脱色，过滤，收集过滤液，浓缩，干燥，获得麦角硫因产品。

4、通过采用上述技术方案，通过对发酵培养基的优化和提取工艺的优化，提供了一种低成本、高得率、规模化生产麦角硫因的生物发酵技术，采集野生冬虫夏草作为冬虫夏草菌属真菌，经过分离、纯化、传代培养获得冬虫夏草菌属真菌，经研究发现，冬虫夏草菌属真菌具有发酵培养生物合成麦角硫因的能力，通过培养工艺的改进，代谢调控等方式提高麦角硫因的收率，实现低成本、可规模化生产。

5、优选的，所述的冬虫夏草菌属真菌菌种为中国被毛孢和蝙蝠蛾拟青霉中的任意一种。

6、通过采用上述技术方案，由于冬虫夏草菌属真菌菌种来自于野生的冬虫夏草，既保留了冬虫夏草原有的品质，又具有一定的选择性，可根据生产环境和生产条件择优选择适宜的菌种。

7、优选的，所述发酵终点的判断方法为：检测发酵液还原糖含量≤100mg/l，氨氮含量≤200mg/l。

8、通过采用上述技术方案，研究表明，当发酵液中还原糖含量和氨氮含量在该范围内时，发酵效果最佳，制得的麦角硫因品质较好。

9、优选的，所述酶解方法为：收集发酵液，调节ph、温度，添加酶制剂，反应一定时间后，灭酶。

10、通过采用上述技术方案，将发酵液的ph、温度调至适宜条件，使酶制剂的活性最强，使酶解反应充分，从而使酶解效果最佳。

11、优选的，所述酶制剂包括以下一种或多种的组合：纤维素酶、蛋白酶、核酸酶、葡聚糖酶、淀粉酶、溶壁酶、崩溃酶和糖化酶。

12、通过采用上述技术方案，酶制剂采用上述一种或多种酶的组合，既增加了酶的多样性和选择性，还能够有效优化酶解反应。

13、优选的，所述灭酶的方法为：升温至80-100℃，保持10-30min，或者升温至130-150℃，保持5-20s。

14、通过采用上述技术方案，由于高温可以使酶失活，将温度升至一定程度或者温度保持在一定时间，可快速使酶失活，温度越高，保持的时间可越短。

15、优选的，所述固液分离的方式包括以下一种或多种的组合：硅藻土过滤、棉饼过滤、板框过滤、真空过滤、离心过滤和膜过滤。

16、通过采用上述技术方案，由于固液分离的方式的方式有很多种，选择适合发酵液的过滤方式才是根本，上述过滤方式均可有效过滤发酵液，提供了多样行和可选择性，可根据生产条件选择合适的过滤方式。

17、优选的，所述脱色的方式包括以下一种或多种的组合：双氧水脱色、含氯化合物脱色、臭氧脱色、活性炭脱色和膜过滤脱色。

18、通过采用上述技术方案，选择上述一种或多种脱色的组合，不仅能够达到有效脱色的目的，而且方便、快捷，省时省力。

19、优选的，所述过滤的方式包括以下一种或多种的组合：袋式过滤、滤芯过滤、膜过滤、透析和凝胶层析。

20、通过采用上述技术方案，不论选择哪种过滤方式，都能够有效除去发酵液中的颗粒杂质和有害物质，得到较纯的麦角硫因。

21、优选的，所述浓缩的方法包括以下一种或多种的组合：膜浓缩、蒸发浓缩、真空浓缩、减压浓缩。

22、通过采用上述技术方案，由于过滤液浓度较低，并且具有一定的水分，选用合适的浓缩方法对过滤液进行浓缩，能够在除去多余水分的同时，提高麦角硫因的浓度。

23、综上所述，本申请具有以下有益效果：

24、1、本申请采集野生冬虫夏草作为冬虫夏草菌属真菌，通过对发酵培养基的优化和提取工艺的优化，经过分离、纯化、传代培养获得冬虫夏草菌属真菌，实现低成本、可规模化生产。

25、2、本申请中优选采用选择一种或多种脱色的组合，不仅能够达到有效脱色的目的，而且方便、快捷，省时省力。

26、3、本申请选用多种浓缩方法对过滤液进行浓缩，能够在除去多余水分的同时，提高麦角硫因的浓度。

技术特征：

1.一种冬虫夏草菌属真菌生物合成制备麦角硫因的方法，其特征在于，包括以下步骤：冬虫夏草菌属真菌菌种经过斜面培养、摇瓶培养、液体菌种种子扩大培养和深层发酵培养，到达发酵终点，收集发酵液匀浆处理，酶解，固液分离，收集过滤液，脱色，过滤，收集过滤液，浓缩，干燥，获得麦角硫因产品。

2.根据权利要求1所述的一种冬虫夏草菌属真菌生物合成制备麦角硫因的方法，其特征在于，所述的冬虫夏草菌属真菌菌种为中国被毛孢和蝙蝠蛾拟青霉中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种冬虫夏草菌属真菌生物合成制备麦角硫因的方法，其特征在于，所述发酵终点的判断方法为：检测发酵液还原糖含量≤100mg/l，氨氮含量≤200mg/l。

4.根据权利要求1所述的一种冬虫夏草菌属真菌生物合成制备麦角硫因的方法，其特征在于，所述酶解方法为：收集发酵液，调节ph、温度，添加酶制剂，反应一定时间后，灭酶。

5.根据权利要求4所述的一种冬虫夏草菌属真菌生物合成制备麦角硫因的方法，其特征在于，所述酶制剂包括以下一种或多种的组合：纤维素酶、蛋白酶、核酸酶、葡聚糖酶、淀粉酶、溶壁酶、崩溃酶和糖化酶。

6.根据权利要求4所述的一种冬虫夏草菌属真菌生物合成制备麦角硫因的方法，其特征在于，所述灭酶的方法为：升温至80-100℃，保持10-30min，或者升温至130-150℃，保持5-20s。

7.根据权利要求1所述的一种冬虫夏草菌属真菌生物合成制备麦角硫因的方法，其特征在于，所述固液分离的方式包括以下一种或多种的组合：硅藻土过滤、棉饼过滤、板框过滤、真空过滤、离心过滤和膜过滤。

8.根据权利要求1所述的一种冬虫夏草菌属真菌生物合成制备麦角硫因的方法，其特征在于，所述脱色的方式包括以下一种或多种的组合：双氧水脱色、含氯化合物脱色、臭氧脱色、活性炭脱色和膜过滤脱色。

9.根据权利要求1所述的一种冬虫夏草菌属真菌生物合成制备麦角硫因的方法，其特征在于，所述过滤的方式包括以下一种或多种的组合：袋式过滤、滤芯过滤、膜过滤、透析和凝胶层析。

10.根据权利要求1所述的一种冬虫夏草菌属真菌生物合成制备麦角硫因的方法，其特征在于，所述浓缩的方法包括以下一种或多种的组合：膜浓缩、蒸发浓缩、真空浓缩、减压浓缩。

技术总结
本申请涉及微生物发酵技术领域，具体公开了一种冬虫夏草菌属真菌生物合成制备麦角硫因的方法，包括以下步骤：冬虫夏草菌属真菌菌种经过斜面培养、摇瓶培养、液体菌种种子扩大培养和深层发酵培养，到达发酵终点，收集发酵液匀浆处理，酶解，固液分离，收集过滤液，脱色，过滤，收集过滤液，浓缩，干燥，获得麦角硫因产品。其具有低成本、可规模化生产的优点。

技术研发人员：李俊林,王玉华,杨成香,李永芬,马永珍,刘惠艳,李洪梅
受保护的技术使用者：青海珠峰冬虫夏草原料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13