一種功能紅曲菌株及其功能青稞紅曲製備方法和應用的製作方法
2023-05-21 11:40:41 1
專利名稱：一種功能紅曲菌株及其功能青稞紅曲製備方法和應用的製作方法
技術領域：
本發明屬於生物發酵技術領域，尤其屬於一種紅曲發酵技術利用領域，特別涉及利用青稞發酵製備功能青稞紅曲技術及其應用。
背景技術：
隨著人們生活水平的提聞和人口老齡化加劇，聞脂血症的發病率逐年上升，聞脂血症主要表現為血清膽固醇TC、甘油三酯TG升高，高密度脂蛋白膽固醇HDL-C降低、低密度脂蛋白(LDL)升高的一種全身脂代謝異常，因脂質代謝紊亂引起的高脂血症，已成為脂肪肝、冠心病和動脈粥樣硬化等常見病的重要發病因素。目前臨床上常用降血脂的藥物主要有以下幾類3_羥基-3-甲基戊二醯輔酶A(3 -hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A, HMG-CoA)還原酶抑制劑(他汀類、statin)、膽汁酸螯合劑(bile acid sequestrants)、煙酸(nicotinic acid, niacin)及其衍生物、苯氧芳酸類或稱貝特類(fibrates)、魚油製劑(多不飽和脂肪酸)等。理想的降脂藥是兩種作用機理不同的藥物聯合用藥。目前他汀類藥物已成為治療高膽固醇血症最常用的處方藥物。現已上市他汀藥物有洛伐他汀(Iovastatin)、辛伐他汀(simvastatin)、普伐他汀 (pravastatin),阿託伐他汀(atovastatin)等。目前,為了使降脂作用更全面,往往需要服用兩種不同作用機理的降脂藥物。如他汀類藥物降低甘油三酯，升高高密度脂蛋白膽固醇的藥物治療不夠理想，需聯合貝特類治療，增加了治療成本和副作用。青稞紅曲是將傳統的紅曲菌種與高原青稞作物為原料發酵製成。紅曲在我國有悠久的藥用和食用的歷史，它具有活血化瘀止痛之效果。1979年，Endo等發現某種特殊紅麴黴的紅曲中含有莫納可林(Monacolin)系列物質，有抑制人體膽固醇生物合成過程中羥甲戊二醯輔酶A還原酶(HMG-CoA還原酶)的作用，這種紅曲被稱為降脂紅曲，也稱為功能性紅曲。其中MonacolinK(洛伐他汀，Iovastatin)抑制膽固醇合成作用效果最強，目前發現約有十餘種Monacolin K結構類似物,他汀類物質開環結構是Monacolin類調脂藥物的活性形式。Monacolin K開環結構能與HMG-CoA還原酶直接結合而抑制膽固醇在體內的合成，而不需要體內羥基酸脂酶參與水解，不增加肝、腎的負擔，即能發生降脂作用，目前的實驗和臨床表明，不會對人體產生任何副作用。人體產生羥基酸脂酶的能力有較大的個體差異，有的人甚至完全沒有，因此閉環的降脂作用在不同病人身上差異懸殊。日本學者研究表明，紅麴黴培養物主要含有的脂肪酸是軟脂酸、油酸、亞油酸。宋洪濤採用氣相色譜分析，結果表明不飽和脂肪酸含量達64%-77%，多烯不飽和脂肪酸含量達16% -27%。多不飽和脂肪酸是一類含有兩個或兩個以上雙鍵，碳原子數位16-22的直鏈脂肪酸，人體三種必須脂肪酸為亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸。近幾年的研究顯示不飽和脂肪酸具有降血脂、降低膽固醇、抑制脂肪的合成、預防類風溼關節炎、預防腫瘤和糖尿病、及機體免疫等許多方面的作用，日常食品中三種人體必須脂肪酸的含量很低，不足以滿足人體所需。Juzlova等在研究紅麴黴的代謝產物時發現紅麴黴能產生脂肪酸，其中有二十二種飽和脂肪酸，十四種單烯酸，兩種二烯酸和亞油酸，其中亞油酸佔整個脂肪酸的80%。青稞是西藏高原地區的主要糧食作物，據西藏自治區農牧科學院資料介紹，青稞是世界上麥類作物中β_葡聚糖最高的作物，據檢測青稞β_葡聚糖平均含量為6. 57%， 優良品種可達8. 6%，是小麥平均含量的50倍。β -葡聚糖的活性結構是由葡萄糖單位組成的多聚糖，它能夠活化巨噬細胞、嗜中性白血球等，從而提高白細胞素、細胞分裂素和特殊抗體的含量，全面提高機體的免疫系統。β -葡聚糖可以減少腸道黏膜與致癌物質的接觸和間接抑制致癌微生物作用來預防結腸癌；通過降血脂和降膽固醇的合成預防心血管疾病；通過控制血糖防治糖尿病。青稞紅曲結合紅曲的特性與青稞的生理特性，不但具有抑菌、防腐、抗氧化、保健等多種功能，更富含β_葡聚糖，具有降血脂和降膽固醇的作用預防心血管疾病，有效控制血糖防治糖尿病。Y-氨基丁酸(GABA)是一種廣泛分布於動植物、微生物體內，天然存在的非蛋白質胺基酸。1987年，濱靖弘等經研究發現，紅曲具有降低血壓的作用，經試驗分析後，認為其降血壓物質為紅麴黴所產生的Y-氨基丁酸(GABA)。1992年，遷啟介及其同事利用SHR大白鼠(本態性高血壓症大鼠)進行了一系列實驗，發現米麴黴及紅麴黴，尤其是紅麴黴具有很強的降血壓作用，經實驗分析後，也認為紅曲中的降血壓物質為Y-氨基丁酸，主要存在於紅曲發酵物中。Y -氨基丁酸是哺乳動物中樞神經系統中重要的抑制性神經遞質，具有降血壓、治療癲病、鎮靜安神、增強記憶、控制哮喘、調節激素分泌、促進生殖和活化肝腎等多種生理功能。紅曲菌培養已廣泛應用於多種領域，利用青稞進行紅曲培養也有研究和報導，中國專利CN200910307756. X公開了一種利用青稞進行紅曲培養的方法，但採用的是全液態發酵培養方法，全液態發酵培養方法步驟多，生產周期長，控制難，成本較高，不適應不斷增長的需要，目前一直需要研究探索一種更方便，產天然Monacolin K物質、Y -氨基丁酸 (GABA)、β -葡聚糖、麥角固醇等活性物質的功能青稞紅曲製備方法。
發明內容
本發明根據現有技術的不足公開了一種功能紅曲菌株及其功能青稞紅曲製備方法和應用。本發明要解決的第一個問題是提供一種功能紅曲菌株；本發明要解決的另一個問題是提供一種利用功能紅曲菌株進行青稞固態發酵製備功能青稞紅曲的方法；本發明要解決的另一個問題是提供上述固態發酵製備的功能青稞紅曲及其組合物；本發明要解決的另一個問題是提供上述固態發酵製備的功能青稞紅曲及其組合物在製備治療或預防高血脂症藥物和製備預防高血脂症保健品中的用途。本發明通過以下技術方案實現本發明提供的功能紅曲菌株,分類命名為紅麴黴YW04(Monascus purpureus Went YW04)，所述菌株是由中國典型培養物保藏中心CCTCC保藏的保藏號是CCTCC NO M2011387 的菌株，保藏日期是2011年11月13日，中國典型培養物保藏中心CCTCC地址中國，武漢， 武漢大學。本發明的功能紅曲菌株是從土壤中分離得到，其微生物學特徵是形態特徵菌絲初生長後逐漸變成紫紅色，有絨毛狀氣生菌絲，邊緣不整齊，背面有皺褶呈褐紅色；菌絲有隔，具有分枝，含橙紫紅色顆粒，閉囊殼呈球形，在分枝的頂端產生單個或成串的分生孢子，孢子呈球形或橢圓形。生理生化特徵在條件PH3. 4-5，生長溫度範圍是20-35°C，最適溫度25-33°C下生長良好，能利用碳源葡糖糖，麥芽糖，蔗糖，澱粉進行發酵，在玉米粉、PDA培養基上生長一般；可利用有機、無機氮源，對銨鹽利用較好，具有產天然紅曲色素和Monacolin K的特點。功能青稞紅曲製備方法，包括以下步驟(I)培養基的製備按下列配方製備培養基，葡糖糖10_40g/L，麥芽糖10_40g/L， 蛋白腖10-45g/L，牛肉膏O. 5-3g/L，氯化鈣O. 05-lg/L，餘量水，調節PH6. 0±1. 0，在121 °C 滅菌30min ；(2)在無菌條件下，將紅麴黴種子接入⑴步驟製備的培養基，於30_40°C，溼度在 50-60 %條件下培養5-7天得紅麴黴生產種；上述功能紅曲是由中國典型培養物保藏中心 CCTCC保藏的保藏號是CCTCC NO M2011387的菌株；(3)營養液的製備按下列配方製備營養液，甘油50_120g/L，牛肉膏50_80g/L，磷酸氫二鈉5-15g/L，磷酸二氫鈉5-15g/L，氯化鈣O. 5-lOg/L，硫酸鎂O. 5-lOg/L，餘量水；(4)選用新鮮、無黴變的西藏青稞，發酵前先洗淨，按每IKG青稞加入IL步驟(3) 製備的營養液，混合均勻，在121°C滅菌30分鐘，備用；(5)將步驟(2)得生產種溶於無菌水中，再按每百份重量青稞加生產種2%-15% 重量份的比例接種到步驟(4)滅菌冷卻的青稞中，混合均勻；(6)發酵，溫度控制在31_34°C，相對溼度控制在60-90%內，發酵8天後，溫度控制在25-26°C，相對溼度控制在70-85%內，發酵到第10天時，按液固比8%加入步驟(3)製備的營養液，所述液固比的液體是製備好的營養液，固是青稞，液固比是以重量的比例計，即 100重量份的青稞加8重量份的營養液，發酵培養到16天結束，發酵在第4天或第5天時， 每天翻動2次，以保持物料發酵均勻；(6)乾燥，將發酵好的功能青稞紅曲放於曲盤中，厚度不超過4釐米，加熱溫度 80 °C乾燥4-6小時,得到功能青稞紅曲成品。—種上述方法製備的功能青稞紅曲，功能青稞紅曲含有洛伐他汀4_30mg/g、不飽和脂肪酸2-6mg/g,具有生理功能的β -葡聚糖10-30mg/g, Y -氨基丁酸2_8mg/g。所述開環結構的洛伐他汀佔總洛伐他汀的百分比是10-80%，所述不飽和脂肪酸為油酸和亞油酸。按所述功能青稞紅曲乾物質重量1% -99%組成的功能青稞紅曲組合物，其中功能青稞紅曲粉碎至100-200目，組合物其他成分是天麻、紅花、紅景天、藏丹參、三七、加上藥學上可以加入的輔料或輔助性成分。所述功能青稞紅曲組合物可以製成片劑、膠囊劑、分散劑、微粉化劑或微丸。本發明還提供上述功能青稞紅曲組合物在製備治療或預防高血脂症藥物中的用途和在製備預防高血脂症保健品中的用途。本發明的有益性，本發明利用我國青藏高原獨特的青稞採用固態發酵方法，製備生產具有獨特品質的功能青稞紅曲；本發明方法不需要製備青稞麥芽、不用粉碎青稞、糊化、保溫糖化等工藝，減少發酵生產工作量，縮短生產周期，提高了原料生物利用率；本發明米用變溫培養操作和後期培養時添加營養液程序，變溫培養操作和後期培養時添加營養液能使紅麴黴在變溫條件下延長並積累代謝物質Monacolin K的增加，後期培養時添加營養液能滿足菌體長時間生長代謝所需的營養，有利於代謝產物如Monacolin K的積累；本發明方法製備的功能青稞紅曲及其組合物對治療、預防或對高血脂症的預防保健具有明顯療效。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
對本發明進一步說明，具體實施方式
是對本發明原理的進一步說明，不以任何方式限制本發明，與本發明相同或類似技術均沒有超出本發明保護的範圍。實施例I功能青稞紅曲製備方法，包括以下步驟(I)培養基的製備按下列配方製備培養基，葡糖糖10_40g/L，麥芽糖10_40g/L， 蛋白腖10-45g/L，牛肉膏O. 5-3g/L，氯化鈣O. 05-lg/L，餘量水，調節PH6. 0±1. 0，在121 °C 滅菌30min ；(2)在無菌條件下，將紅曲種子接入⑴步驟製備的培養基，於30-40°C，溼度在 50-60 %條件下培養5-7天得紅麴黴生產種；紅曲種子是由中國典型培養物保藏中心CCTCC 保藏的保藏號是CCTCC NO M2011387的菌株；(3)營養液的製備按下列配方製備營養液，甘油50_120g/L，牛肉膏50_80g/L，磷酸氫二鈉5-15g/L，磷酸二氫鈉5-15g/L，氯化鈣O. 5-lOg/L，硫酸鎂O. 5-lOg/L，餘量水；(4)選用新鮮、無黴變的西藏青稞，發酵前先洗淨，按每IKG青稞加入IL步驟(3) 製備的營養液，混合均勻，在121°C滅菌30分鐘，備用；(5)將步驟(2)得生產種溶於無菌水中，再按2% -15%的量接種到步驟(4)滅菌冷卻的青稞中，混合均勻；(6)發酵，溫度控制在31_34°C，相對溼度控制在60-90%內，發酵8天後，溫度控制在25-26°C，相對溼度控制在70-85%內，發酵到第10天時，按液固比8%加入步驟(3)製備的營養液，所述液固比的液體是製備好的營養液，固是青稞，液固比是以重量的比例計，即 100重量份的青稞加8重量份的營養液，發酵培養到16天結束，發酵在第4天或第5天時， 每天翻動2次，以保持物料發酵均勻；(6)乾燥，將發酵好的功能青稞紅曲放於曲盤中，厚度不超過4釐米，加熱溫度 80 °C乾燥4-6小時,得到功能青稞紅曲成品。實施例2功能青稞紅曲片劑的製備取本發明製備的功能青稞紅曲100-200份，乾燥粉碎80-200目後，加入微晶纖維素14-28份，微粉矽膠4-8份，硬脂酸6-12份，乳糖4_8份，攪拌混合均勻後過14目篩，然後制粒，於60°C乾燥，在冷卻後顆粒再過16目篩，合格顆粒加入硬脂酸鎂O. 3-0. 6份，混勻後壓製成片，既得，上述各成分份數為重量份數。實施例3功能青稞紅曲膠囊的製備取本發明製備的功能青稞紅曲100-200份，乾燥粉碎80-200目後，加入微粉矽膠
11-22份，混合後裝入空心膠囊製成膠囊，上述各成分份數為重量份數。
實施例4功能青稞紅曲軟膠囊的製備取本發明製備的功能青稞紅曲100-200份，乾燥粉碎80-200目後，加入大豆油 100-200份，蜂膠11-22份，混合均勻製成軟膠囊，上述各成分份數為重量份數。實施例5功能青稞紅曲微丸的製備方法取本發明製備的功能青稞紅曲400-500份，乾燥粉碎80-200目後，加入200-250 份輔料澱粉粉末混勻，加入適量的70%乙醇為潤溼劑，製成軟材，通過微丸機製備成丸，上述各成分份數為重量份數。實施例6功能青稞紅曲與其他藥物組合物的製備分別取藏藥材紅景天、藏丹參各200-300份，經水浸提乾燥後得提取物，取該提取物100-300份，取本發明製備的功能青稞紅曲100-300份，乾燥粉碎80-200目後，充分混合均勻，裝入空心膠囊製成膠囊，上述各成分份數為重量份數。實施例7分別取藏藥材紅景天、藏丹參、三七各100-150份，經水浸提乾燥後得提取物，取該提取物100-300份，取輔料乳糖50-100份，適量70%乙醇為潤溼劑，取本發明製備的功能青稞紅曲100-300份，乾燥粉碎80-200目，混合均勻後壓製成片或通過微丸機製備成丸，上述各成分份數為重量份數。實施例8功能青稞紅曲組合物有效性實驗實驗設133mg/kg. BW、400mg/kg. BW、800mg/kg. BW三個劑量組，同時設模型對照組，每組10隻雄性SD大鼠。分別取低、中、高三個劑量組分別稱取6. 67g、20. 00g、40. OOg 受試物上述功能青稞紅曲粉末，各加蒸餾水定容至500mL混勻，冰箱保存備用。高脂飼料按 78.8%基礎飼料、I %膽固醇、IO %蛋黃粉、10%豬油和0.2%膽鹽混合而成。實驗方法試驗採用脂代謝紊亂模型法-預防性給受試物法，將40隻雄性SD大鼠用基礎飼料在實驗環境下餵養5天後，禁食16小時採尾血測定血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)和高密度膽蛋白膽固醇(HDL-C)水平。根據TC水平將動物隨機分成四組，每組 10隻。三個劑量組在給予高脂飼料的同時給予不同劑量的受試物，模型對照組給予高脂飼料的同時給予蒸餾水，每天按10ml/kg. BW經口灌胃一次，連續30天，每周稱一次體重，調整灌胃量。於實驗結束時禁食16小時處死動物取血測定血清中的TC、TG及HDL-C的含量。表I :功能青稞紅曲對大鼠體重的影響(X 土 S )
權利要求
1.一種功能紅曲菌株，其特徵是所述功能紅曲菌株是由中國典型培養物保藏中心 CCTCC保藏的保藏號是CCTCC NO M2011387的菌株。
2.一種功能青稞紅曲製備方法，其特徵是所述功能青稞紅曲由權利要求I所述的功能紅曲菌株發酵製備，包括以下步驟(1)培養基的製備按下列配方製備培養基，葡糖糖10_40g/L，麥芽糖10-40g/L，蛋白腖10-45g/L，牛肉膏O. 5-3g/L，氯化鈣O. 05-lg/L，餘量水，調節PH6. 0± I. 0，在121°C滅菌 30min ；(2)在無菌條件下，將功能紅曲種子接入⑴步驟製備的培養基，於30-40°C，溼度在 50-60%條件下培養5-7天得功能紅曲生產種；所述功能紅曲是由中國典型培養物保藏中心CCTCC保藏的保藏號是CCTCC NO M2011387的菌株；(3)營養液的製備按下列配方製備營養液，甘油50-120g/L，牛肉膏50-80g/L，磷酸氫二鈉5-15g/L，磷酸二氫鈉5-15g/L，氯化鈣O. 5-lOg/L，硫酸鎂O. 5-lOg/L，餘量水；(4)選用新鮮、無黴變的西藏青稞，發酵前先洗淨，按每IKG青稞加入IL步驟(3)製備的營養液，混合均勻，在121°C滅菌30分鐘，備用；(5)將步驟(2)得生產種溶於無菌水中，再按每百份重量青稞加生產種2%-15%重量份的比例接種到步驟(4)滅菌冷卻的青稞中，混合均勻；(6)發酵，溫度控制在31-34°C，相對溼度控制在60-90%內，發酵8天後，溫度控制在 25-26°C，相對溼度控制在70-85%內，發酵到第10天時，按液固比8%加入步驟(3)製備的營養液，發酵培養到16天結束，發酵在第8天或第9天時，每天翻動2次，以保持物料發酵均勻；(6)乾燥，將發酵好的功能青稞紅曲放於曲盤中，厚度不超過4釐米，加熱溫度80°C乾燥4-6小時，得到功能青稞紅曲成品。
3.—種權利要求2方法製備的功能青稞紅曲，其特徵是所述功能青稞紅曲含有洛伐他汀4-30mg/g、不飽和脂肪酸2-6mg/g、具有生理功能的β-葡聚糖10_30mg/g、Y-氨基丁酸 2-8mg/g。
4.根據權利要求3所述的功能青稞紅曲，其特徵是所述開環結構的洛伐他汀佔總洛伐他汀的百分比是10-80%，所述不飽和脂肪酸為油酸和亞油酸。
5.根據權利要求3或4所述的功能青稞紅曲，其特徵是按所述功能青稞紅曲乾物質重量1% -99%組成的功能青稞紅曲組合物，其中功能青稞紅曲粉碎至100-200目，組合物其他成分是天麻、紅花、紅景天、藏丹參、三七、加上藥學上可以加入的輔料或輔助性成分。
6.根據權利要求5所述的功能青稞紅曲，其特徵是所述功能青稞紅曲組合物可以製成片劑、膠囊劑、分散劑、微粉化劑或微丸。
7.根據權利要求6所述的功能青稞紅曲，其特徵是所述功能青稞紅曲組合物在製備治療或預防高血脂症藥物中的用途。
8.根據權利要求6所述的功能青稞紅曲，其特徵是所述功能青稞紅曲組合物在製備預防高血脂症保健品中的用途。
全文摘要
本發明公開了一種功能紅曲菌株，分類命名為紅曲(Monascus purpureus Went)，所述菌株由中國典型培養物保藏中心CCTCC保藏，保藏號是CCTCC NOM2011387；本發明還公開了該紅曲菌株通過發酵製備功能青稞紅曲的方法和應用。本發明利用我國青藏高原獨特的青稞採用固態發酵方法，製備生產具有天然Monacolin K物質的功能青稞紅曲；本發明方法不需要製備青稞麥芽、不用粉碎青稞、糊化、保溫糖化等工藝，減少發酵生產工作量；該天然功能青稞紅曲可以製成片劑、膠囊劑、分散劑、微粉化劑或微丸，該天然產物可用於製備各種藥物或保健食品；本發明方法製備的功能青稞紅曲及其組合物對治療、預防或對高血脂症的預防保健具有明顯療效。
文檔編號C12R1/645GK102586119SQ20121000636
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月3日 優先權日2012年1月3日
發明者趙輝 申請人:西藏月王生物技術有限公司