[发明专利]一种发酵黄芪的制备方法及其总皂苷的提取方法

说明书

技术领域

本发明属于生物工程和医药技术领域，具体涉及发酵黄芪的制备方法及其总皂苷的提取方法。

背景技术

黄芪（Radix Astragalus）是豆科植物蒙古黄芪或膜荚黄芪的干燥根。味甘，性微温，具有益气补虚之功效。黄芪总皂苷包括十几种皂苷类物质，具有抗菌、消炎、抗肿瘤、降血压、抗心肌缺氧、中枢镇痛、镇静等作用，是黄芪的主要的有效成分，其在生药中的含量为0.095 %～0.223 %。由于含量较低，因此，研究人员一方面不断开发黄芪总皂苷的高效分离提取技术，另一方面致力于通过生物转化的方法合成具有生物活性的黄芪皂苷。

微生物转化是指通过微生物整体细胞或酶系将复杂的底物进行结构修饰，这种催化反应具有条件温和、反应专一、污染小等特点。建立合理的中药微生物转化工艺后，能够在得到收率较高的目标产物的同时，综合利用药物中的其它有效成分，大大节省原料，降低生产成本，达到综合利用中药材有效成分的目的。常用的微生物转化中药有效成分的方法有液体发酵法和固体发酵法。

非解乳糖链球菌LZMYFGM9（保藏编号：CGMCC No.4227）分泌的很多酶类可参与生物转化过程，但是，应用该菌发酵黄芪，黄芪中总皂苷的变化目前尚不清楚，对于应用该菌发酵黄芪的皂苷的分离提取方法，尚未见有研究报道。

保藏信息：

非解乳糖链球菌LZMYFGM9 的拉丁文分类命名为Streptococcus alactolyticus ；

保藏日期：2010年10月19 日；

保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；

保藏单位简称：CGMCC；

保藏单位地址：北京市朝阳区北辰西路1 号院3 号；

保藏编号：CGMCC No.4227。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提出一种经济、高效的发酵黄芪的制备方法及其总皂苷的提取方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种发酵黄芪的制备方法，步骤如下：将洁净的黄芪生药饮片粉碎后，发酵黄芪，发酵菌株CGMCC No.4227的菌液浓度为2×10⁶～2×10⁸个/mL，接菌量为4%～5%（占发酵总体积），黄芪用量为8%（黄芪质量：发酵液体积，g:mL），温度38℃～39℃，转速200r/min，pH值5.5～6.5，溶氧量5%～10%，中和剂为6mol/L的NaOH，发酵时间44h～52h，发酵结束后，冻干发酵黄芪液得发酵黄芪产品；优选地，发酵菌株CGMCC No.4227的菌液浓度为2×10⁸个/mL，接菌量为5%（占发酵总体积），黄芪用量为8%（黄芪质量：发酵液体积，g:mL），温度39℃，转速200r/min，pH值6.4，溶氧量10%，中和剂为6mol/L的NaOH，发酵时间48h。

上述发酵条件是经正交试验后得到的最佳值。

本发明的制备方法具有以下优点：

本发明中的黄芪发酵工艺使用10L三联发酵罐，生产操作简便，反应条件容易控制（发酵过程中能够实现实时自动调节pH值、溶氧值，温度、转速等参数也能达到精确控制），因而发酵产品质量更稳定，批间差异小。同时，本方法工业化程度高，生产成本低，提高了原料的利用率，增强了产品的市场竞争力。

优选地，所述发酵黄芪过程中使用的液体培养基由以下重量份数的成分制备完成：乳清粉： 24～27份；蛋白胨：2.2～2.4份；葡萄糖：0.5～0.7份；酵母粉：1.4～1.7份；硫酸镁：0.03～0.05份；柠檬酸三铵：0.30～0.50g；硫酸氢二钾：0.30～0.50g；乙酸钠：0.90～1.10g；黄芪粉：80～100份；水：900～1100份。

实验研究发现，发酵菌株CGMCC No.4227的正常生长需要能源、碳源、氮源、矿质元素、水和生长因子等，实验室过去采用的培养基为“一种提取黄芪多糖的发酵培养基”（201210141832.6）中所述的培养基，其中，无机盐为磷酸二氢钾和磷酸氢二钾，缺乏Na、Mg等主要矿质元素及无机物铵盐等氮源物质。本发明加入上述营养成分后，同时，对培养基组分进行优化结合单因素实验和响应面分析，得出培养基最佳组分及各组分比例，使用该培养基发酵菌株CGMCC No.4227的生长状态明显改善。