灵芝三萜酸深层发酵提取技术研究及应用
来源:成果转化处、省对外科技交流中心 时间:2018-10-17 15:41
  

  一、课题来源与背景

  本项目来源于福建省区域发展科技重大项目“灵芝三萜酸深层发酵提取技术研究及应用”(项目编号:2014Y3006)。灵芝是多孔菌科灵芝属真菌,又称仙草、瑞草、神芝、不老草,隶属担子菌纲、伞菌目、多孔菌科、灵芝属真菌,灵芝性温、味甘、味苦,是著名的菌类药材和新资源食品,具有益心气,生血、助心安神、益肺气、坚筋骨、利关节、安神补肝等功能。现代研究表明灵芝子实体含有多种生物活性成分,如灵芝多糖、灵芝三萜酸、氨基酸、蛋白质等,其中灵芝三萜酸和灵芝多糖为灵芝最主要的活性成分之一。传统的栽培法生产周期长,活性物质种类及含量变化波动大,难以工业化生产。

  “灵芝三萜酸深层发酵提取技术研究及应用”项目采用液体深层发酵的方法生产灵芝三萜酸,以缩短生产时间、提高灵芝生产效率,以期为灵芝三萜酸的产业化应用打下基础;同时对灵芝三萜酸的提取工艺进行研究,提高提取效率,提高灵芝三萜酸的工业化推广和产业化应用进度。

  二、技术原理及性能指标

  “灵芝三萜酸发酵提取技术研究及应用”项目旨在采用液体深层发酵方法生产灵芝重要生物活性物质灵芝三萜酸,优选控制最佳培养基起始PH值、接种量、摇床转速和培养温度,选择廉价的培养基和最佳种草药添加剂,使菌丝体大量繁殖并形成三萜酸;运用复合酶协调超声辅助碱提法与低温活化提取和膜分离技术,提取得到大量的灵芝三萜酸成分。

  性能指标:

  :①通过筛选得到最佳培养基配方:葡萄糖41 g/L、玉米粉17 g/L、豆饼粉5 g/L、蛋白胨4 g/L,KH2PO4 1.5 g/L、MgSO4·7H2O 1 g/L 。②通过筛选得到最佳发酵条件为:初始pH 6.0,摇床转速为160 rpm/min,接种量为6.5 mL (8%),种子最适培养温度为28℃,最适发酵温度在30℃。③比较15种中药材,发现0.25 g/L的金银花水提物对灵芝的生长和三萜酸的形成有显著的促进作用;④通过对比超声波辅助复合酶提取法、超声波辅助乙醇提取法、CO2超临界萃取法,得到CO2超临界萃取法提取效率最高;;⑤进行发酵罐的小试中试放大实验,从10 L、50 L、500 L的发酵罐进行一系列的放大实验.

  三、技术的创造性与先进性

  本项目研究属于食品营养学、微生物化学中的三萜类化合物的深层发酵分离、纤维素等复合酶协同超声辅助碱提法的提取技术,具体是运用生物工程深层发酵技术,进行不同培养基、不同培养PH值、培养温度和培养时长,优选出一套选择最佳廉价粮食型培养基、最佳培养液提取添加液和培养条件,提取有效灵芝三萜酸及其中间体的设计研究方法,并应用于保健食品的深层次开发。该技术解决现有灵芝子实体栽培资源浪费,三萜酸培养提取时间长、有效提取率和纯度不高、有机溶剂消耗大且易造成二次污染、提取成本高、不易进行工业化推广等问题。

  四、技术的成熟程度

  本技术经过长达三年的探索研究,分别经过了小试探索研究、中试放大研究。课题组结合存在的问题,又分别作了局部单元改进,技术已经成熟,

  五,应用情况及存在的问题

  项目研究成果已在安发(福建)生物科技有限公司、苏州泽达兴邦医药科技有限公司进行生产应用,“应用证明”表明新增产值3010万元,新增利税935万元。

  1、项目研究过程中产生的灵芝三萜酸提取物外,对灵芝多糖、灵芝萜类化合物等伴生活性产物的协同工艺研究和开发有待深入和加强。

  2、灵芝三萜酸工业规模化生产特别是1000L以上工艺提取,低温活化和分离技术工艺有待进一步研究和总结。

  3、灵芝三萜产品开发特别是保健食品、功能食品、药品、化妆品及等精深加工产品、特别是护肝、抗肿瘤、高血压、糖尿病等功能食品、保健食品和药品开发,以及作为工业香料、树脂、色素等的主要原料和催化剂,还有待进一步拓宽和提升。

  4、该技术应用推广的行业带动效率还有待提升。

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