一種微生物發酵轉化當歸改善其有效成分的方法技術

本發明專利技術公開了一種微生物發酵轉化當歸改善其有效成分的方法，包括以下步驟：1）菌種活化：將地衣芽孢桿菌和扣囊復膜孢酵母菌種分別用LB培養基和麥芽汁瓊脂培養基連續活化2~3次；2）菌種擴大培養：將活化的菌種分別接種至特定的種子培養基中培養獲得種子液；3）發酵轉化：制備當歸發酵培養基，將芽孢桿菌和酵母菌種子液按比例接種后進行發酵轉化；4）發酵后冷凍干燥處理。本發明專利技術采用芽孢桿菌和酵母菌混合發酵對當歸進行生物轉化，并添加負離子粉、水楊酸、丙氨酸等物質以促進菌種生長代謝，提高轉化效率。本發明專利技術比轉化前當歸生藥的多糖含量提高了3倍，為當歸的深度開發和利用提供了更好的方法。

A method of improving the effective components of Angelica by microbial fermentation

【技術實現步驟摘要】
一種微生物發酵轉化當歸改善其有效成分的方法
本專利技術涉及藥學生物工程
，尤其是涉及一種微生物發酵轉化當歸改善其有效成分的方法。。
技術介紹
我國中藥歷史悠久，中藥資源豐富，為保證廣大人民的身體健康起到巨大作用，國際上正越來越意識到中藥在治療和預防疾病中的重要作用。中藥炮制是中醫臨床用藥的一大特色，是傳統中醫藥文化的重要組成部分。中藥炮制是指在中醫藥理論的指導下，依據中醫辨證施治需要，將藥材通過凈制、切制、炮炙處理，加工成一定規格飲片的技術，可緩和藥性、增強藥性或改變藥性。中藥材經不同方法炮制后，外觀發生了改變，在藥性、化學成分、藥理作用等方面亦有較大變化，可充分發揮藥用價值，增強臨床療效。微生物發酵為中藥炮制的重要手段之一，在我國具有幾千年的悠久歷史。中藥的發酵炮制過程實際上是一個生物轉化的過程，具有選擇性強，反應條件溫和，轉化效率高，副產物少，有效成分破壞少，毒副作用低，下游處理方便等特點。微生物在自身生長代謝過程中產生豐富的胞內胞外酶，如淀粉酶、纖維素酶、蛋白酶、果膠酶、脂肪酶等，能夠產生酯化、氧化、葡萄糖基化、異構化、甲基化、乙酰化等多種反應，分解轉化原料中特定的底物生成新的活性成分，同時產生豐富的次級代謝產物。通過微生物的生長代謝和生命活動來炮制中藥，可以比一般的物理或化學的炮制手段更大幅度地改變藥性，提高療效，降低毒副作用，擴大適應癥，產生新的功效，提高有效成分的提取率和吸收利用率。傳統的中藥發酵法是將凈制或處理后的藥物，置于一定的溫度和濕度環境中，由于霉菌和酶的催化分解作用，使藥物發泡、生衣的一種加工炮制方法。中藥六神曲、半夏曲、紅曲、建神曲、淡豆豉、沉香曲等都是通過發酵炮制而成的藥物。但是傳統的中藥發酵僅是利用天然菌種進行發酵，菌種不純，且操作方法原始粗放，勞動強度大，生產力低下，同時也不能根據需要將各種微生物組合接種在一起，從而限制了微生物的作用。因此，應用現代生物技術發酵轉化中藥已成為中藥現代化的研究熱點。現代中藥發酵是在傳統中藥炮制發酵技術的基礎上，結合現代生物工程技術、微生物發酵理論、現代制藥工程等理論形成的新型中藥制藥新技術。利用現代生物技術發酵中藥，將對擴大中藥治療范圍、改進劑型、創制新藥方面提供新的技術手段，為中藥吸收現代科技成果提供新途徑，對中藥的發展具有廣闊的前景。根據反應體系的狀態，現代中藥發酵技術分為固體發酵和液體發酵兩類。固體發酵不經滅菌體系開放，易于控制溫度、濕度、酸堿度、通氣等培養條件，藥材有效成分轉化率較高，但開放的體系也造成了發酵菌種的混雜，不利于發酵效果最大化，對產品的衛生質量也有潛在的威脅。固體發酵在大規模工業生產上存在較大困難，從而限制了固體發酵的應用。液體發酵，主體是將菌種加入培養基中，進行充分混合后在適宜溫度下進行發酵，產品包括菌絲體與發酵液兩部分。液體深層發酵生產自動化程度較高，物質傳遞率高，繼承性好，能夠提高發酵中藥的均一性，理論上能夠提高發酵炮制中藥的產量，有利于實現大規模工業化生產。當歸又名為秦歸、云歸等，為傘形科植物當歸[Angelicasinensis(Oliv.)Diels]的干燥根，其產地主要分布在甘肅、陜西、湖北、云南、四川等地，其中中國甘肅岷縣所產當歸品質最好。當歸入肝、心、脾經，最早記載于《神農本草經》，被稱為“血家之圣藥”。當歸具有補血活血、調經止痛、潤腸通便的作用，在血虛萎黃、眩暈心悸、月經不調、經閉痛經、虛寒腹痛、風濕痹痛、腸燥便秘等病癥中均有廣泛應用。當歸是中藥組方中使用頻率最高的一味中藥，歷來素有“十方九歸”的說法。現代藥理研究表明，當歸的化學成分主要包括揮發油和水溶性部分，揮發油中主要含藁苯內酯、當歸酮等40多種成分；水溶性部分主要含有阿魏酸、當歸多糖、氨基酸等成分；此外還含有鈣、鈉、銅、鐵、錳、鋅等多種微量元素和尿嘧啶、腺嘌呤、維生素E、青霉菌屬的代謝產物及香豆素類等成分。其中當歸多糖是重要的功效成分，具有豐富的生物活性，通過激活補體，對機體免疫系統、造血系統發揮作用，還具有抗腫瘤、抗放射性損傷和促進胃潰瘍愈合等活性，在醫療、保健食品行業具有廣闊的應用前景。當歸雖然使用歷史悠久，但目前一般仍是以原藥材和初級加工品供應市場為主，當歸中的有效成分并沒有得到充分利用，因此有必要采用微生物方法改善和提高當歸中主要成分的提取率，修飾其中主要活性成分，提高其生物利用度。但是，目前國內外關于當歸生物轉化方面的研究仍處于起步階段，在發酵轉化工藝方面還有待進一步改善。。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種利用微生物發酵轉化法來提高當歸有效成分——當歸多糖的含量的方法。本專利技術的目的是通過以下技術方案來實現的：一種微生物發酵轉化當歸改善其有效成分的方法，包括以下步驟：一種微生物發酵轉化當歸改善其有效成分的方法，其特征在于，包括以下步驟：1）菌種活化：將凍存的芽孢桿菌菌種復蘇，接種于LB培養基斜面，在30℃下靜置培養24~48h；將凍存的酵母菌菌種復蘇，接種于麥芽汁瓊脂培養基斜面，在28~30℃下靜置培養48~72h；芽孢桿菌和酵母菌均連續活化2~3次；2）菌種擴大培養：將活化的芽孢桿菌以1%~3%的接種量接種至芽孢桿菌種子培養基中，在30℃、150r/min振蕩培養18~24h得芽孢桿菌種子液；將活化的扣囊復膜孢酵母以3%~5%的接種量接種至酵母種子培養基中，在30℃、180r/min振蕩培養30~36h得酵母種子液；3）發酵轉化：將當歸生藥粉末與蒸餾水按照1:5~1:10（g/mL）的料液比混合得當歸基質，再添加負離子粉45~55mg/L，水楊酸70~80μmol/L，葡萄糖酸鈣7~8g/L，丙氨酸2~5g/L，L-脯氨酸500~700mg/L，檸檬酸鈉1~2g/L，油酸1~2g/L，初始pH調節至6.6~7.0，經滅菌處理后制成當歸發酵培養基；將芽孢桿菌和酵母菌種子液接入當歸發酵培養基進行發酵轉化，發酵溫度為28~32℃，攪拌轉速為180~220r/min，發酵轉化時間為46~50h；4）發酵后的處理：發酵結束后將發酵產物經快速預凍結后，在真空條件下冷凍干燥，粉碎，得當歸發酵物凍干粉。步驟1）中，所述芽孢桿菌為地衣芽孢桿菌（Bacilluslicheniformis），ACCC10236；酵母菌為扣囊復膜孢酵母（Saccharomycopsisfibuligera），CICC31168。步驟2）中，所述芽孢桿菌種子培養基的配方為：葡萄糖15g/L，玉米漿28g/L，酵母浸膏7g/L，MgSO40.7g/L，NH4Cl5g/L，K2HPO45g/L，KH2PO42g/L，魚類腸液0.1g/L，pH7.0~7.2。步驟2）中，所述酵母種子培養基的配方為：葡萄糖20g/L，胰蛋白胨20g/L，酵母浸膏10g/L，生物素0.4mg/L，甘油10g/L，（NH4）2HPO40.5g/L，pH6.4~6.6。步驟2）中，所述芽孢桿菌和酵母菌種子液的細胞密度為1×108~1×109cfu/ml。步驟3）中，所述中當歸生藥粉末的制備方法為：本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種微生物發酵轉化當歸改善其有效成分的方法，其特征在于，包括以下步驟：/n1）菌種活化：將凍存的芽孢桿菌菌種復蘇，接種于LB培養基斜面，在30℃下靜置培養24~48h；將凍存的酵母菌菌種復蘇，接種于麥芽汁瓊脂培養基斜面，在28~30℃下靜置培養48~72h；芽孢桿菌和酵母菌均連續活化2~3次；/n2）菌種擴大培養：將活化的芽孢桿菌以1%~3%的接種量接種至芽孢桿菌種子培養基中，在30℃、150r/min振蕩培養18~24h得芽孢桿菌種子液；將活化的扣囊復膜孢酵母以3%~5%的接種量接種至酵母種子培養基中，在30℃、180r/min振蕩培養30~36h得酵母種子液；/n3）發酵轉化：將當歸生藥粉末與蒸餾水按照1:5~1:10（g/mL）的料液比混合得當歸基質，再添加負離子粉45~55mg/L，水楊酸70~80μmol/L，葡萄糖酸鈣7~8g/L，丙氨酸2~5g/L，L-脯氨酸500~700mg/L，檸檬酸鈉1~2g/L，油酸1~2g/L，初始pH調節至6.6~7.0，經滅菌處理后制成當歸發酵培養基；將芽孢桿菌和酵母菌種子液接入當歸發酵培養基進行發酵轉化，發酵溫度為28~32℃，攪拌轉速為180~220r/min，發酵轉化時間為46~50h；/n4）發酵后的處理：發酵結束后將發酵產物經快速預凍結后，在真空條件下冷凍干燥，粉碎，得當歸發酵物凍干粉。/n...

【技術特征摘要】
1.一種微生物發酵轉化當歸改善其有效成分的方法，其特征在于，包括以下步驟：
1）菌種活化：將凍存的芽孢桿菌菌種復蘇，接種于LB培養基斜面，在30℃下靜置培養24~48h；將凍存的酵母菌菌種復蘇，接種于麥芽汁瓊脂培養基斜面，在28~30℃下靜置培養48~72h；芽孢桿菌和酵母菌均連續活化2~3次；
2）菌種擴大培養：將活化的芽孢桿菌以1%~3%的接種量接種至芽孢桿菌種子培養基中，在30℃、150r/min振蕩培養18~24h得芽孢桿菌種子液；將活化的扣囊復膜孢酵母以3%~5%的接種量接種至酵母種子培養基中，在30℃、180r/min振蕩培養30~36h得酵母種子液；
3）發酵轉化：將當歸生藥粉末與蒸餾水按照1:5~1:10（g/mL）的料液比混合得當歸基質，再添加負離子粉45~55mg/L，水楊酸70~80μmol/L，葡萄糖酸鈣7~8g/L，丙氨酸2~5g/L，L-脯氨酸500~700mg/L，檸檬酸鈉1~2g/L，油酸1~2g/L，初始pH調節至6.6~7.0，經滅菌處理后制成當歸發酵培養基；將芽孢桿菌和酵母菌種子液接入當歸發酵培養基進行發酵轉化，發酵溫度為28~32℃，攪拌轉速為180~220r/min，發酵轉化時間為46~50h；
4）發酵后的處理：發酵結束后將發酵產物經快速預凍結后，在真空條件下冷凍干燥，粉碎，得當歸發酵物凍干粉。


2.根據權利要求1所述的一種微生物發酵轉化當歸改善其有效成分的方法，其特征在于，步驟1）中，所述芽孢桿菌為地衣芽孢桿菌（Bacilluslicheniformis），ACCC10236；酵母菌為扣囊復膜孢酵母（Saccharomycopsisfibulige...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊大偉，
申請(專利權)人：楊大偉，
類型：發明
國別省市：江蘇;32