一種高效濃縮蟲草菌絲體的工藝的製作方法

2023-12-08 18:09:11

專利名稱：一種高效濃縮蟲草菌絲體的工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於中藥領域，具體涉及一種高效濃縮蟲草菌絲體的工藝。
背景技術：
冬蟲夏草，別名蟲草，為麥角菌科蟲草屬的藥用真菌。主產於青海、西藏、四川、雲 南、貴州等海拔4000m 5000m的山中、草甸土中。它是由冬蟲夏草菌(Cordyc印s sinensis sail)寄生在騙蝠禾鬥昆蟲騙蝠娥(H印falus armoricanus oberthur)幼蟲上的子座及幼蟲 屍體產生的複合體，為較常用的名貴中藥材之一。 早在清代，吳儀洛在《本草從新》中對冬蟲夏草就有翔實的記載"冬在土中，身活 如老蠶，有毛能動，夏至則毛出土上，連身倶化為草";其性味功用為"甘、平""保肺益腎、止 血化痰、以勞嗽"。《中華人民共和國藥典》2005年版記載，其主要功效是"補肺益腎，止血， 化痰；用於久咳虛喘，勞嗽咯血，陽痿遺精，腰膝酸痛"。現代醫學研究發現，冬蟲夏草具有抑 制腫瘤、抗癌和顯著提高人體免疫功能等獨特功效。現代醫學研究冬蟲夏草含有免疫活性 蟲草腺苷、蟲草多糖、甘露醇、蛋白質、胺基酸、脂肪酸、維生素和有機硒等多種微量元素，具 有提高人體免疫力、耐力、活力、抗疲勞、延緩衰老、抗腫瘤、治療腎和肺部疾病等多種藥用 功能。 但是，冬蟲夏草有著極其苛刻的寄生性和特殊的生態環境，天然資源十分稀少，加 之近年來人為地亂採亂挖，給自然環境造成了巨大的破壞，野生資源逐年萎縮，生態破壞愈 演愈烈。冬蟲夏草野生資源藥材已無法滿足人們保健和用藥的要求。為了擴大蟲草的藥源， 人們開始探索用人工方法培育仿冬蟲夏草。20多年來，我國先後有60多個科研單位、數千 人開展人工培育仿冬蟲夏草的研究。雖然也有成功進行冬蟲夏草蝙蝠蛾系統飼養繁育的報 道，但這些距離全人工培育以及產業化尚有多個環節的關鍵技術有待攻克。不過人們採用 新型生物技術液體發酵培養獲得冬蟲夏草菌絲體的技術已獲得成功，並且此技術是目前解 決蟲草藥源的唯一途徑。20世紀80年代人們為了拓寬冬蟲夏草的藥源，專家學者們開展了 冬蟲夏草菌的人工培養，並對其化學成分、藥理作用進行了大量的研究工作。經過大量的化 學成分、藥理作用研究發現天然蟲草以及蟲草菌體中含有活性成分腺苷、甘露醇、生物鹼、 有機酸、維生素等化學成分，而且二者所含成分十分相近；藥理作用研究表明，天然蟲草及 蟲草菌絲製劑均具有良好的免疫調節作用。化學成分及藥理作用的研究為天然蟲草的替代 提供了理論基礎，為拓寬天然蟲草的資源開闢了有效的途徑，使其在醫藥、保健品的研發和 生產展現出廣闊的前景。
以下是蟲草及其蟲草菌絲的藥用功能 (1)增強機體免疫調節功能。資料報導，蟲草及其蟲草菌絲具有促進T和B淋巴細
胞增殖作用，明顯抑制小鼠脾細胞對刀豆蛋白A和細菌脂多糖的反應；減少小鼠特異抗體
分泌細胞數；降低同種異型抗原誘導的遲髮型超敏反應及混合淋巴細胞反應。 (2)抗炎、抗菌、抗病毒及抗腫瘤作用。人工發酵蟲草菌絲體的水提液對小鼠，天然
蟲草對大鼠都具有明顯的抗炎作用。蟲草中的蟲草素具有明顯抑菌作用。蟲草發酵液中含有耐熱的廣譜性抗菌物質，能夠拮抗革蘭氏陰性及陽性菌、芽孢菌和非芽孢菌、鏈黴菌，對 酵母及絲狀真菌則沒有抗菌活性。蟲草對慢性肝炎也有明顯的治療效果。此外，蟲草對小 鼠艾氏腹水癌、S-180肉瘤、Lewis肺癌、MA-737乳腺癌等腫瘤有明顯的抑制作用。
(3)調節心血管功能。蟲草有負性頻率、降低心肌耗氧量、改善心肌缺血、抗血小 板聚集、抗心律失常作用、減慢心率、增加心輸出血量和冠脈血量、降低血壓、擴張血管的功 能，對阿黴素性心肌損傷具有明顯的保護作用，能改善冠心病、高血壓性心臟病患者左心室 舒張功能。人工蟲草菌絲體醇提取物和醚提取物抗心律失常作用都較強。蟲草製劑對慢性 心律失常有效，可提高心率，改善竇房結及房一室傳導功能。蟲草水提液具有良好的抗觸發 活動及觸發性心律失常的作用。 (4)抗氧化。對冬蟲夏草的子實體和蟲體兩部分的水萃取物的分析表明，化學成分
相似，在黃嘌呤氧化酶分析、溶血誘導分析和脂過氧化反應分析中顯示出相似的抗氧化活
性。使用抗氧化活性指導的離子交換和凝膠過濾色譜分離法，可以從冬蟲夏草菌絲培養液
中分離到一種分子量約為210的多糖，該多糖具有較強的抗氧化活性。 (5)神經系統調節作用。蟲草可明顯減少小白鼠自發性活動，延長戊巴比妥鈉睡
眠時間和鎮靜、抗驚厥等作用。此外，蟲草還具有明顯促進機體代謝、調節內分泌功能、抗疲
勞、耐缺氧、耐高溫和低溫作用。 (6)其他功效。冬蟲夏草具抗菌、剌激生長、治療支氣管炎等功效。 目前蟲草菌絲體中有報導通過水提醇沉工藝提取其中蟲草多糖或通過醇提工藝
提取其中蟲草素，但都較為複雜煩瑣且收率較低。而蟲草菌絲體中含有多種有效成分，目前
比較公認的有蟲草素、蟲草多糖、蟲草酸、各種低分子蛋白質等等，而很難用一種方法將之
充分提取濃縮，本發明專利選用超聲提取，膜分離，冷卻乾燥工藝，可充分將其中有效成分
富集濃縮且不發生破壞。

發明內容
本發明的目的是提供一種高效濃縮蟲草菌絲體的工藝。
本發明是通過以下方案實施的
a、超聲提取得到超聲濃縮液 超聲溫度20 3(TC，提取液用質量百分濃度為30 50%的乙醇水溶液，超聲時 間為25 75min，人工蛹蟲草與提取液質量體積比為1 : 10 30kg/L，超聲功率與提取罐 的體積比為10 30kw/m3。
b、膜過濾濃縮 取上述超聲濃縮液，控制溫度3(TC以下，進行超濾，超濾膜採用截留分子量為 20000 40000道爾頓的聚醯胺巻式膜，壓力為0. 4 0. 6MPa，超濾時間3 5小時，得到 超濾後的濃縮液，體積為超聲濃縮液的30 50%。
c、冷凍乾燥 將超濾後的濃縮液在溫度《30°C ，真空度為5 10Pa的條件下冷凍乾燥35 40 小時。。 本發明優選通過以下方案實施
a、超聲提取得到超聲濃縮液
超聲溫度25t:，提取液用質量百分濃度30%的乙醇水溶液，超聲時間為25min，人 工蛹蟲草與提取液質量體積比為1 : 20kg/L，超聲功率與提取罐的體積比為20kw/m3。
b、膜過濾濃縮 取上述蟲草超聲濃縮液放入原料液儲槽中，控制溫度30°C以下，進行超濾分離，超 濾膜採用截留分子量為20000 40000道爾頓的聚醯胺巻式膜，壓力控制在0. 4 0. 6MPa， 超濾時間3. 5小時，得到起濾後的濃縮液，體積為原提取液的40%。
c、冷凍乾燥 將膜過濾濃縮液在溫度《30°C ，真空度為5 10Pa條件下冷凍乾燥35 40小 時，得固體粉末。 本發明採用的參數篩選過程如下
取蟲草菌絲體(人工蛹蟲草粉)
(1)超聲提取 超聲提取工藝正交設計方案，設定的五個考查因素A超聲溫度；B.提取液(乙 醇濃度)；C.超聲時間；D.原料重量/提取液用量(kg/L) ;E.超聲機功率與提取罐體積比 (kw/m3) 表l 提取條件優化設計的因素與水平列表
因素水平123
a超聲溫度rc)202530
B.提取液(乙醇濃度)，％03050
c.超聲時間(分鐘)255075
D.原料重量/提取液用量(kg/L)1: 101: 20h 30
E.超聲機功率與提取罐體積比(kw/m3)102030 經實驗，以蟲草素提取率為考核指標，發現提取液(乙醇濃度)對提取效果影響 最大，超聲設備功率與提取罐體積比次之，超聲溫度又次之，原料重量與提取液用量比再次 之，超聲時間則影響最小。 最終確定最佳超聲提取條件為超聲溫度25t:，提取液用質量百分濃度為30%的 乙醇水溶液，超聲時間為25min，人工蛹蟲草與提取液質量體積比為1 : 20kg/L，超聲設備 功率與提取罐體積比為20kw/m3。
(2)膜過濾濃縮 蟲草中公認的有效成分主要為蟲草素、蟲草多糖、蟲草酸、必需胺基酸、蛋白質、超 氧化物岐化酶等。其中蟲草多糖為低分子多糖，蛋白質也為以小分子蛋白質為主，其餘成分 皆為小分子，單分子類成分。所以可以考慮去除蟲草超聲提取物中的大分子成分以達到對 功效成分富集、濃縮的效果。 膜濃縮工藝中選用了①10000 20000道爾頓，②20000 40000道爾頓， ③30000 80000道爾頓的3種聚醯胺巻式膜試驗，結果①濾液難以通過，超濾時間過長，
5③基本未對超濾液起到分離作用，最終選擇了②20000 40000道爾頓的聚醯胺巻式膜。
具體工藝 取蟲草超聲濃縮液放入原料液儲槽中，控制溫度30°C以下，進行超濾分離，起濾膜 採用截留分子量為20000 40000道爾頓的聚醯胺巻式膜，壓力控制在0. 4 0. 6MPa，超濾 時間3 5小時(優選3. 5小時)，得到超濾後的濃縮液，超濾後的濃縮液體積為原蟲草超 聲濃縮液的40%。
(3)冷凍乾燥 將膜過濾濃縮液放入凍幹機託盤中，冷凍乾燥，溫度《30°C ，真空度為5 10Pa， 時間約35 40小時，得固體粉末。 超聲提取膜分離濃縮凍乾粉與原粉進行有效成分的含量對比
人工蛹蟲草粉(浙江長興製藥廠生產)； 超聲提取膜分離濃縮凍乾粉(按照實施例1方法製備得到)； 蟲草素採用2005版《中國藥典》中蟲草素檢測方法； 蟲草多糖選用2005版《中國藥典》中靈芝多糖的檢測方法； 蛋白質選用國家標準GB/T5009. 5-2003《食品中蛋白質的測定方法》； 蟲草酸、必須胺基酸、超氧化物歧化酶檢測方法採用衛生部頒布《保健食品檢驗與
評價技術規範》。
蟲草素蟲草多糖蟲草酸必需胺基酸蛋白質超氧化物岐化酶
人工蛹蟲草粉0. 007%1%6. 5%19. 9mg/g1. 5%10.3u/mi
超聲提取膜分離 濃縮凍乾粉0. 47%30%50. 2%168mg/g19. 1%184. 4u/mi
對比倍數67. 1307. 78. 512. 717. 9 與現有技術比較本發明的有益效果通過本發明方法濃縮的蟲草菌絲體得到的濃 縮凍乾粉主要功效成分均顯著提高。原蟲草藥典推薦量為3 9g/人.日，本發明提取物 僅需約0.6 lg/人.日即可。
具體實施例方式
以下通過實施例對本發明進行進一步闡述，所用人工蛹蟲草粉均為浙江長興製藥 廠生產。 實施例1 取人工蛹蟲草粉10kg。 a、超聲提取 超聲溫度25t:，提取液用質量百分濃度為30%的乙醇水溶液，超聲時間為25min， 人工蛹蟲草與提取液質量體積比為1 : 20kg/L，超聲設備功率為20kw，與提取罐體積比為 20kw/m3。
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b、膜過濾濃縮 取上述蟲草超聲濃縮液，控制溫度2(TC，進行超濾，超濾膜採用截留分子量為 20000 40000道爾頓的聚醯胺巻式膜，壓力控制在0. 4 0. 6MPa，超濾3. 5小時，得到超 濾後的濃縮液，體積為原提取液的40% 。
c、冷凍乾燥 將超濾後的濃縮液在溫度28°C ，真空度為10Pa條件下冷凍乾燥35小時，得到固體
粉末895g。 實施例2 取人工蛹蟲草粉10kg。 a、超聲提取 超聲溫度25t:，提取液用質量百分濃度為50%的乙醇水溶液，超聲時間為50min， 人工蛹蟲草與提取液質量體積比為1 : 10kg/L，超聲設備功率為10kw，與提取罐體積比為
10kw/m'。 b、膜過濾濃縮 取上述蟲草超聲濃縮液，控制溫度22t:，進行超濾，超濾膜採用截留分子量為 20000 40000道爾頓的聚醯胺巻式膜，壓力控制在0. 4 0. 6MPa，超濾3. 5小時，得到超 濾後的濃縮液，體積為原提取液的30%。
c、冷凍乾燥 將超濾後的濃縮液在溫度26t:，真空度為5Pa條件下冷凍乾燥40小時，得到固體
粉末830g。 實施例3 取人工蛹蟲草粉10kg。 a、超聲提取 超聲溫度2(TC，提取液用質量百分濃度為40%的乙醇水溶液，超聲時間為75min， 人工蛹蟲草與提取液質量體積比為1 : 30kg/L，超聲設備功率為30kw，與提取罐體積比為 30kw/m3。 b、膜過濾濃縮 取上述蟲草超聲濃縮液，控制溫度24t:，進行超濾，超濾膜採用截留分子量為 20000 40000道爾頓的聚醯胺巻式膜，壓力控制在0. 4 0. 6MPa，超濾3. 5小時，得到超 濾後的濃縮液，體積為原提取液的50% 。
c、冷凍乾燥 將超濾後的濃縮液在溫度25°C ，真空度為lOPa條件下冷凍乾燥35小時，得到固體 粉末733g。
權利要求
一種高效濃縮蟲草菌絲體的工藝，其特徵在於該工藝包括以下步驟a、超聲提取得到超聲濃縮液超聲溫度20～30℃，提取液用質量百分濃度為30～50％的乙醇水溶液，超聲時間為25～75min，人工蛹蟲草與提取液質量體積比為1∶10～30kg/L，超聲功率與提取罐的體積比為10～30kw/m3。b、膜過濾濃縮取上述超聲濃縮液，控制溫度30℃以下，進行超濾，超濾膜採用截留分子量為20000～40000道爾頓的聚醯胺卷式膜，壓力為0.4～0.6MPa，超濾時間3～5小時，得到超濾後的濃縮液，體積為超聲濃縮液的30～50％。c、冷凍乾燥將超濾後的濃縮液在溫度≤30℃，真空度為5～10Pa條件下冷凍乾燥35～40小時。
2. 根據權利要求1所述的高效濃縮蟲草菌絲體的工藝，其特徵在於該工藝包括以下步驟a、 超聲提取得到超聲濃縮液超聲溫度25t:，提取液用質量百分濃度為30%的乙醇水溶液，超聲時間為25min，人工 蛹蟲草與提取液質量體積比為1 : 20kg/L，超聲設備功率與提取罐體積比為20kw/m3。b、 膜過濾濃縮取上述蟲草超聲濃縮液，控制溫度30°C以下，進行超濾，超濾膜採用截留分子量為 20000 40000道爾頓的聚醯胺巻式膜，壓力控制在0. 4 0. 6MPa，超濾時間3. 5小時，得 到超濾後的濃縮液，體積為原提取液的40% 。c、 冷凍乾燥將超濾後的濃縮液在溫度《3(TC，真空度為5 10Pa條件下冷凍乾燥35 40小時。
全文摘要
本發明公開了一種高效濃縮蟲草菌絲體的工藝，該工藝採用超聲提取得到超聲濃縮液，所用條件為超聲溫度20～30℃，提取液用質量百分濃度為30～50％的乙醇水溶液，超聲時間為25～75min，人工蛹蟲草與提取液質量體積比為1∶10～30kg/L，超聲功率與提取罐的體積比為10～30kw/m3，再採用截留分子量為20000～40000道爾頓的聚醯胺卷式膜濃縮，所得濃縮液再在溫度≤30℃，真空度為5～10Pa條件下冷凍乾燥35～40小時。通過本發明方法濃縮蟲草菌絲體得到的濃縮凍乾粉主要功效成分均顯著提高。
文檔編號A61P39/06GK101766662SQ20101001712
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月7日 優先權日2010年1月7日
發明者馮敏, 沈建, 錢一帆 申請人:南京中科藥業有限公司;南京中科集團股份有限公司