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高压均质法提取云芝胞内糖肽



全 文 :d ib le fu n g i2010(3)
高 压 均 质 法 提 取 云 芝 胞 内 糖 肽
钱 强 1 陆震鸣 2 许泓瑜 2*
(1 江苏苏中药业集团股份有限公司,江苏姜堰,225500;2 江南大学医药学院制药工程研究室,江苏无锡 214122)
摘 要 采用高压均质法破碎液态发酵法生产的云芝菌丝体,
分析其对产品含量及得率的影响。 以云芝胞内糖肽多糖含量为
指标,采用 L9(33)正交试验法,确定了提取云芝胞内糖肽最佳工
艺为均质压力 120 MPa,料液比 1∶20,均质次数 1 次。 与传统水
提法比较,高压均质法能明显提高云芝胞内糖肽的得率。
关键词 云芝 深层发酵 胞内糖肽 高压均质法
文章编号 1000-8357(2010)03-0067-02
云芝(Coriolus versicolor(L)Fr)味甘、淡,性微寒,有健脾
利湿,止咳平喘,清热解毒,抗肿瘤的功效[1]。 现代药理研究表
明云芝胞内糖肽为该菌的主要有效组分,具有抑制肿瘤、抗溃
疡、保肝、抗病毒、降血脂、抗衰老等多种药理作用 [2]。
据报道, 高压破碎提取可以大大提高有效成分的提取得
率,具有操作步骤简单、自动化程度高、节省水、电、煤的消耗
等特点。该技术利用高压条件下的混悬液,通过调节限流缝隙
过程中失压、膨胀、爆炸、剪切和高速撞击等综合效应,将在液
体中的颗粒粉碎至直径 0.1~2 μm,平均直径<1 μm,这个过程
集超声波粉碎、胶体磨、球磨功能于一体,颗粒面积的增大及
高压带来的综合效应,极大地加速了可溶物的渗透和扩散 [3]。
目前,高压均质机已经广泛用于食品,药品,化妆品等行业 [4],
但国内外采用高压均质法提取云芝包内糖肽尚属空白。 试验
采用高压均质技术对云芝胞内糖肽进行提取, 并对相关均质
条件进行了优化。
1 材料和方法
1.1 菌 种 云芝斜面菌种购自上海农业科学院, 于 PDA
斜面常规传代。
1.2 培养基 种子培养基:麸皮 1%,葡萄糖 2%,磷酸二氢钾
0.1%,硫酸镁 0.05%等。
发酵培养基:葡萄糖 2.5%,豆饼粉 1%,酵母粉 0.2%,磷
酸二氢钾 0.1%,硫酸镁 0.05%,消沫剂 0.1%等。
1.3 仪器与试剂 GYB40-10S 型高压均质机 (上海东华高
压均质机厂)、5 L 全自动发酵罐 (上海保兴生物设备工程有
限公司);高效液相色谱(WATERSTM600),旋转式摇床(上海
离心机研究所),立式灭菌锅(上海博讯实业有限公司),UV-
2000 型紫外可见分光光度计(上海尤尼柯仪器有限公司),分
析天平(梅特勒公司),云芝糖肽标准品和牛血清白蛋白购自
中国药品生物制品检定所,其余试剂为国产分析纯。
1.4 云芝菌丝体的液体发酵 取活化的斜面种子接种于 350mL
液体种子培养基中,28℃,160 r/min,培养 5 d 后,接种 3.5 L 发
酵培养基内,接种量为 10%,搅拌转速 150~500 r/min,通风比
l∶0.6,温度 28℃,培养 4 d,装液量 3.5 L,罐压 0.2 MPa。 发酵液
过滤获得菌丝体,去离子水洗涤后用于制备云芝胞内糖肽。
1.5 水提取法提取云芝胞内糖肽 云芝菌丝体以料液比
1∶50 加入去离子水(pH 7.0),煮沸 2 h,滤液经减压浓缩至原
体积 l/3。 浓缩液中加入 3 倍体积无水乙醇进行沉淀,沉淀过
滤烘干得云芝胞内糖肽 [5],[6]。
1.6 高压均质法制备云芝胞内糖肽 云芝菌丝体以料液比
1∶20 加入去离子水(pH 7.0)。 采用高压均质机进行破碎,均质
压力 120 MPa,均质次数为 1 次。 均质液中加入 3 倍体积无水
乙醇进行沉淀,沉淀过滤烘干得云芝胞内糖肽。
1.7 质量指标的测定
1.7.1 总糖、 还原糖和多糖含量测定 总糖含量测定采用苯
酚-硫酸法,还原糖含量测定采用 DNS 法。 多糖含量/%=总糖
含量/%-还原糖含量/%, 均为国家药品标准 (WS-XG-021-
2002)所提供的方法。
1.7.2 云芝糖肽含量测定 福林酚试剂法, 国家药品标准
(WS-XG-021-2002)所提供的方法。
1.7.3 相对分子质量的测定 采用高效凝胶渗透色谱法
(HPGPC)进行测定,液相色谱仪为 WATERSTM600,凝胶色谱
柱为 UltrahudrgelTM Linear 7.8mm×300mm。
2 结果与分析
2.1 正交法优化高压均质条件 根据预试验结果,确定均质压
力、料液比(湿菌体:水)、均质次数为影响胞内糖肽得率的显著因
素。进一步设计 3因素 3水平的 L9(33)正交试验方案[7],对高压均
质条件进行优化,正交设计表见表 1,正交试验结果见表 2。
以多糖含量为考察指标, 各因素作用主次为均质压力>
料液比>均质次数。 极差分析结果表明,A 因素对结果有显著
性影响,直观分析结果,并结合实际生产成本,选择云芝菌体
破碎的的最佳提取工艺为 A1B2C1,即均质压力 120 MPa,料液
比 1∶20,高压破碎 1 次。
2.2 云芝糖肽分子量分析 高压均质法制备的云芝胞内糖
肽的 HPGPC分析图谱见图 1。 与云芝糖肽标准品(图 1A)相比,
采用高压均质法所得云芝糖肽(图 1B)的分子量与标准品相同。
2.3 提取方法比较 试验采用最优高压均质条件提取 3 批
表 1 正交试验因素水平表
水平 A均质压力/MPa B 料液比 C 均质次数
1 120 1∶10 1
2 100 1∶20 2
3 80 1∶30 3
贮 藏 加 工
收稿日期:2009-06-03 一稿;2009-11-27 修改稿。
基金项目:国家“863”重点项目资助(2007AA021506)。
* 通讯作者。 0510-85918206,e-mail:xhyhyhy@163.com
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试验观察到,金汇新强基地中无病发生,一般其它试验点
发病率都在 0.5%~1%, 表现为一只菇房只有几只发病菇,对
产量基本不受影响,而对照仍有不同程度褐腐病发生。四个基
地的平均产量达到 10.9 kg/m2,而对照只有 7.3 kg/m2。
试验结果表明,通过对床架及种植环境消毒、培养料经过
后发酵综合预防措施,能抑制双孢蘑菇褐腐病的发生。
3 结 论
覆土曝晒对双孢蘑菇褐腐病发生有一定防效, 且以曝晒
5 h 为最佳;甲醛熏蒸覆土可抑制褐腐病发生;综合防治双孢蘑
菇褐腐病, 以 111m2栽培面积用覆土用 3.5 kg甲醛兑水 15 kg,
72 h 熏蒸处理、覆土后用施保功 200 g,兑水 125 kg 防治效果
好,可在栽培生产中推广应用。
要防治好双孢蘑菇褐腐病,提高产量,还要与科学的管理
及环境消毒相结合。
参考文献
[1] 孔祥君.蘑菇栽培新技术[M].上海:上海科技教育出版社,1990.
[2] 陈得明.食用菌生产技术手册 [M].上海:上海科技技术出版社,2001.
表 4 综合防治试验发病情况
基地名称 试验面积/m2 发病率/% 单产/(kg·m-2)
奉浦园艺场 200 1 12
金汇新强 190 0 11.3
金汇姚堂 210 1 9.8
柘林骑塘 200 0.5 10
奉城小刘 190 1 11.5
CK(平均) 200 35 7.3
(上接 P63)
云芝胞内糖肽,并与传统水提法提取的云芝糖肽进行比较。经
检验, 两种方法所提取的云芝胞内糖肽的总糖≥35%, 还原
糖≤10%, 肽≥20%, 均符合国家药品标准 (WS-XG-021-
2002)的要求 (表 3)。 高压均质法所提取得云芝糖肽的得
率(2.54 g/L)和糖肽中多糖的含量(50.41%)显著高于传统水
提法所得云芝糖肽(表 3)。
3 讨论与结论
通过试验确定了云芝胞内糖肽的最佳高压均质工艺为:
均质压力 120 MPa,料液比 1∶20,均质次数 1 次。 云芝菌丝体
高压均质后,胞内糖肽产率达 2.54 g/L,总糖含量 50.41%,肽
含量 29.75%,单糖 2.13%。 经 HPGPC 检测其有效成分的相对
分子质量和标准品出峰时间一致,符合国家药品标准的要求,
因此通过高压均质机破碎菌体在生产上是可行的。 与传统水
提方法比较,高压均质法所得云芝糖肽的提取率明显增加,且
提取时间缩短 4 倍,成本大幅度降低;提取全过程避免了高温
加热,从而减少了高温对多糖的破坏;所用仪器简单,操作方
便,高压均质机自动化程度较高,便于大规模生产。 但是高压
均质机也有一些缺点,就是噪音比较大,产热比较多,需要混
合罐不断搅拌料液。 试验仅仅是以多糖含量为指标探讨高压
均质工艺, 高压破碎是否会对云芝胞内糖肽结构及药理作用
产生一定影响有待进一步研究。
参考文献
[1] 《中华本草》编委会. 中华本草[M]. 上海: 上海科学技术出版社,
1987.
[2] 鲁晓燕 , 孟凡振 . 云芝糖肽药理作用进展 [J]. 中国药师 ,
1999,2(3): 148-149.
[3] 钟汉左,梁 勇,胡江涌,等.高压均质提取山楂叶有效成分 [J].
精细化工,2007,24: 890-894,904.
[4] 李宏伟,张守勤,窦建鹏,等.超高压提取山楂叶中黄酮类化合物[J].
吉林大学学报,2006,36(3): 438-443.
[5] 张培玉,杨 革,郑恒河. 云芝菌丝体生长的营养需求及液体发
酵研究[J]. 曲阜师范大学学报,1998,24(3): 65-66.
[6] 潘继红,王 登,查晓红,等.云芝深层培养及发酵液的应用研究[J].
中国野生植物资源,2000,19(1):19-21.
[7] 姬振豫. 正交设计的方法与理论 [M]. 香港: 世界科技出版社,
2001:7.
表 2 正交试验结果
序号 A B C 多糖含量/%
1 1 1 1 49.57
2 1 2 2 51.43
3 1 3 3 47.62
4 2 1 2 42.64
5 2 2 3 44.75
6 2 3 1 42.11
7 3 1 3 45.14
8 3 2 1 46.52
9 3 3 2 43.55
K1 148.62 137.35 138.20
K2 129.50 142.70 137.62
K3 135.21 133.28 137.51
K1 49.54 45.78 45.07
K2 43.17 47.57 45.87
K3 45.07 44.43 45.84
R 6.37 3.14 0.80
贮 藏 加 工
≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤
表 3 不同提取方法下成品检验结果
提取方法 多糖得率/(g·L-1) 总糖/% 还原糖/% 多糖/% 肽/%
水提法 3.47 42.65 2.36 40.29 26.62
高压均质法 2.54 50.41 2.13 48.28 29.75
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