黄芩苷快速转化为黄芩素的发酵方法与流程

本发明属于中药发酵技术领域，涉及一种将黄芩中的黄芩苷快速转化为黄芩素的发酵方法。

背景技术：

黄芩(scutellariabaicalensisgeorgi)，来源于唇形科植物黄芩的干燥根，具有抗菌、保肝、抗病毒、抗氧化、消除自由基、抗过敏和保护神经元等功效。黄芩的主要化学成分为黄芩苷(黄芩苷、汉黄芩苷等)、黄芩苷元(黄芩素、汉黄芩素等)。其中黄芩苷在黄芩中含量最高，2015版《中国药典》中规定黄芩苷含量不得低于9.0%，汉黄芩苷为2～8%。一般黄芩中黄芩素的含量只有0.1～1.6%，汉黄芩素含量在0.01～0.3%。

然而研究证明，黄芩素是黄芩中真正起药效作用的物质基础。黄芩素的疏水性和脂溶性强，较容易穿过生物膜吸收入血发挥药理作用，口服及外用的吸收均较快，其相对生物利用度为235.9%，远高于黄芩苷和汉黄芩苷。

黄芩苷为复原型前体药物，很难被人和动物直接吸收，而是经过肠道菌群作用水解生成苷元黄芩素后发挥药效。同样，汉黄芩苷也是作为前药，进入机体内水解生成汉黄芩素后发挥药效。因此，提高黄芩中的黄芩素含量，可以提升黄芩的药用价值和经济效益。

常见的将黄芩苷转变为黄芩素的方法包括酸水解法、碱水解法、酶解法和微生物发酵法。酸碱水解法均需要使用大量酸碱，严重污染环境；酶解法中酶的成本高、酶的活性条件难以控制；微生物中药发酵则具有选择性好、环保等特点，但微生物发酵需要使用牛肉膏、马铃薯等培养基来培养菌落，培养基可能对检测带来干扰，且不易分离，而且一般发酵时间较长，成本相对较高。

目前黄芩的微生物发酵技术多采用纳豆菌、黑曲霉菌、米曲霉菌等微生物对黄芩进行发酵，将黄芩苷转变成黄芩素。姚磊等(黄芩中黄芩苷生物转化工艺优化.中国实验方剂学杂志,2015,21(9):27-30.)采用牛肉膏为培养基，利用纳豆菌微生物发酵黄芩，将黄芩中的黄芩苷转变成黄芩素，转化率达90%以上。但其不足是发酵时间过长，长达7天以上，不仅培养过程繁琐，而且成本高，培养基不易分离。

技术实现要素：

本发明的目的是克服上述现有技术存在的不足，提供一种成本低、速度快、实用性强的黄芩苷快速转化为黄芩素的发酵方法。

本发明所述的黄芩苷快速转化为黄芩素的发酵方法是采用纳豆作为发酵培养基，将黄芩与纳豆混合后进行发酵。

其中，所述的纳豆是在煮熟的黄豆中加入纳豆发酵菌粉发酵后，常温下后熟不少于15d得到的纳豆。

具体地，本发明是将所述黄芩与纳豆混合后发酵2d。

更具体地，本发明优选将所述黄芩与纳豆以1～4∶1的质量比进行混合。

本发明将所述黄芩与纳豆混合后，优选的发酵温度为35～45℃。

进一步地，本发明是将所述煮熟的黄豆在35～45℃下发酵18～40h。

采用本发明上述发酵方法，对黄芩进行发酵2d后，经检测，黄芩中黄芩苷转化为黄芩素的转化率可以达到90%以上。

本发明采用黄豆自制纳豆发酵黄芩，只需2d即可将黄芩中90%以上的黄芩苷快速转化为黄芩素，大幅度提高了黄芩中黄芩素的含量。而文献“黄芩中黄芩苷生物转化工艺优化”在牛肉膏培养基上发酵黄芩，发酵2d时的转化率仅为10%左右。采用本发明发酵方法2d即可达到文献7d的发酵效果，大大缩短了发酵时间，提高了发酵效率。

同时，本发明发酵方法采用的纳豆不会对发酵产物的高效液相色谱检测带来干扰，发酵后产物无需分离，可以直接分析测定其黄芩素含量。

附图说明

图1是未发酵和发酵黄芩粉中成分的高效液相色谱图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不是限制本发明的保护范围。本领域普通技术人员在不脱离本发明原理和宗旨的情况下，针对这些实施例进行的各种变化、修改、替换和变型，均应包含在本发明的保护范围之内。

实施例1。

称取300g黄豆，用水浸泡8h以上，使其充分吸水溶胀后，用高压锅蒸90min，放凉后加入1g纳豆发酵菌粉(优比特)，40℃发酵24h，常温下密封后熟2周，得到约700g自制纳豆。

称取300g山西运城产黄芩粉(北京同仁堂)、100g研碎的上述自制纳豆，加入400g纯净水中混合均匀，采用固体发酵技术，在40℃下发酵48h，自然晾干后，粉碎得到发酵黄芩粉。

采用常规液相色谱法检测未发酵和发酵黄芩粉中黄芩素的含量，对发酵方法进行评价。

称取未发酵黄芩粉和发酵黄芩粉各0.3g，加入70%乙醇40ml，回流3h，过滤，将滤液定容至100ml。量取1ml，用甲醇定容至10ml。用液相色谱进行检测，色谱条件为c18柱(250mm×4.6mm，5μm)，柱温30℃，紫外检测波长280nm。以0.1%甲酸水-甲醇-乙腈为流动相进行梯度洗脱，0min(80/15/5,v/v/v)、8min(60/34/6，v/v/v)、25min(38/55/7，v/v/v)、35min(26/66/8，v/v/v)，流动相流速1ml·min^-1。

图1给出了未发酵和发酵黄芩粉中成分的高效液相色谱图，其中图1a为未发酵黄芩粉的色谱图，图1b为发酵黄芩粉的色谱图。

从图中可以看出，未发酵黄芩粉以黄芩苷成分为主，发酵2d后的发酵黄芩粉中则是以黄芩素为主。黄芩粉经过发酵后，其中的黄芩苷大部分转化为黄芩素，进一步计算得到黄芩中黄芩苷的转化率为93.5%。

实施例2。

称取300g内蒙产野生黄芩粉(聚药堂)、100g研碎的实施例1自制纳豆，加入400g纯净水中混合均匀，采用固体发酵技术，在40℃下发酵48h，自然晾干后，粉碎得到发酵黄芩粉。

按照实施例1方法，采用液相色谱法检测未发酵和发酵黄芩粉中黄芩素的含量，发酵黄芩粉中黄芩苷的转化率为90.5%。

技术特征：

1.一种黄芩苷快速转化为黄芩素的发酵方法，是采用纳豆作为发酵培养基，将黄芩与纳豆混合后进行发酵。

2.根据权利要求1所述的发酵方法，其特征是所述的纳豆是在煮熟的黄豆中加入纳豆发酵菌粉发酵后，常温下后熟不少于15d得到的纳豆。

3.根据权利要求1所述的发酵方法，其特征是将黄芩与纳豆混合后发酵2d。

4.根据权利要求1所述的发酵方法，其特征是将所述黄芩与纳豆以1～4∶1的质量比混合。

5.根据权利要求1所述的发酵方法，其特征是将黄芩与纳豆混合后，于35～45℃下进行发酵。

6.根据权利要求2所述的发酵方法，其特征是将所述煮熟的黄豆在35～45℃下发酵18～40h。

技术总结
本发明公开了一种黄芩苷快速转化为黄芩素的发酵方法，是采用黄豆发酵且后熟不少于15d的纳豆作为发酵培养基，将黄芩与纳豆以1～4∶1的质量比混合，于35～45℃下进行发酵。以本发明发酵方法发酵2d后，黄芩中黄芩苷转化为黄芩素的转化率可以达到90%以上，大大缩短了发酵时间，提高了发酵效率，提供了一种成本低、速度快、实用性强的黄芩苷快速转化为黄芩素的发酵方法。

技术研发人员：常银霞;高藤美;徐月月;张越;魏砚明
受保护的技术使用者：山西中医药大学
技术研发日：2019.12.29
技术公布日：2020.04.17