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发酵法对比提取丹参黄酮研究

2021-07-19李志清王殿奎范桂强孙金旭

现代农村科技 2021年7期
关键词:芦丁酵母菌丹参

李志清 王殿奎 许 岩 李 婷 范桂强 孙金旭

(1 衡水市食品药品检验检测中心 河北 衡水 053000;2 衡水学院 河北 衡水 053000)

丹参(Salvia miltiorrhiza),临床上主要用于活血化瘀,治疗心血管疾病、糖尿病等,药用价值极高。丹参内的主要化学成分为丹参黄酮、丹参素等物质,和其他中药配伍后,具有缓解失眠、肝损伤、体疲劳等症状的功效[1]。

在微生物发酵过程中会产生多种酶类,如木质素酶、蛋白酶、纤维素酶等,这些酶类能够非常有效的分解植物的细胞壁,扩大细胞的间隙,有利于细胞内物质的溶出,李嘉懿[2]、魏萌[3]分别用乳杆菌和芽孢杆菌发酵中草药,通过发酵工艺的优化,可使多糖含量比发酵前分别提高2.51 倍和1.57 倍,极大的提高了多糖的得率。

丹参中的活性物质提取方法很多,而发酵法提取丹参黄酮的报道较少,本研究对发酵法提取丹参黄酮的过程进行了探讨,以期提高丹参活性物质的提取量。

1 材料与方法

1.1 材料。丹参(购于衡水市医药公司,高纯水清洗干净后,于60 ℃烘干、粉碎,过60 目筛备用);芦丁标准品(上海如吉生物科技发展有限公司提供)。

1.2 仪器与设备。高速万能粉碎机(江阴市新雄机械制造有限公司生产);分析天平(梅特勒-托利多仪器上海有限公司生产);分光光度计UV-250(日本岛津);发酵桶(特百惠)。

1.3 黄酮含量测定方法[4]

1.3.1 标准溶液的配制。称取芦丁标准品10 mg,放于100 ml 烧杯中,60%乙醇溶解后用100 ml 容量瓶做定容处理,得到100 mg/L 芦丁标准液。

1.3.2 标准曲线的绘制。用移液枪分别吸取0 ml、1 ml、2 ml、3 ml、4 ml、5 ml 芦丁标准液转入比色管中,依次添加5%亚硝酸钠溶液1 ml,摇匀,静置6 min;添加10%硝酸铝1 ml,摇匀,静置6 min;加入4%的氢氧化钠溶液10 ml;用60%的乙醇稀释至刻度线,摇匀后,放入玻璃比色皿中。在510 nm 处测定吸光度,以芦丁标准液浓度为横坐标,吸光度值为纵坐标,绘制标准曲线,得到回归方程A=0.0135C-0.051,R2=0.9995。

1.3.3 丹参总黄酮的提取及测定。经提取后的丹参黄酮提取液20 ml,用乙醇溶液(60%)稀释定容至50 ml,按标准液测定方法测定吸光度值。

2 结果与分析

2.1 不同发酵菌种对丹参黄酮提取的影响。不同菌种在发酵过程中的代谢机制不同,所以产生的酶系和产物不同,对丹参发酵黄酮提取的影响不同。分别选取酿酒酵母、木醋杆菌、保加利亚乳杆菌、黑曲霉作为发酵菌种,以普通热水提取为对照,试验不同菌种对发酵提取丹参黄酮的影响效果,结果如图1所示。由图1 可知,和对照相比,不同菌种对发酵提取丹参黄酮均有不同程度的提高。酿酒酵母菌对发酵提取丹参黄酮影响较大,与对照相比,丹参黄酮提取量提高42.07%,其它菌提高较少,最终确定以酿酒酵母菌作为提取丹参黄酮的发酵菌。

图1 发酵菌种对丹参黄酮提取的影响

2.2 料液比例对发酵丹参黄酮提取量的影响。丹参经粉碎后,分别按1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35、1∶40 的料液比进行配制,然后分别煮制,灭菌后,接种量0.8%,发酵1∶25 时,丹参黄酮提取量达到最大,之后随料液比例的增大,丹参黄酮提取量有降低趋势,表明,料液比例为1∶25 时较为适宜。

2.3 接种量对发酵提取丹参黄酮的影响。经粉碎后的丹参,按料液比1∶25 配比后,经煮制、灭菌后,分别按照0.2%、0.5%、0.8%、1.1%、1.4%的接种比例进行接种,发酵16 h 后测定丹参黄酮提取量,结果如图3所示。由图3 可知,接种量对发酵丹参黄酮提取量有一定的影响,随着接种量的增大,丹参黄酮提取量逐渐增加,当接种量达到1.1%时,丹参黄酮提取量达到最大,为33.19 mg/g,之后随接种量增大,丹参黄酮提取量变化不大,因此,接种量设定为1.1%较为适宜。

图3 接种量对发酵丹参黄酮提取的影响

2.4 发酵时间对发酵法提取丹参黄酮的影响。丹参经粉碎后,配置料液比例1∶25,煮制灭菌后,按接种量1.1%接种酵母菌,每4 h 取样测定,研究发酵时间对丹参黄酮提取量的影响,结果如图4所示。由图4可知,随发酵时间的延长,丹参黄酮提取量逐渐增加,当发酵时间达到28 h 时,丹参黄酮提取量达到最大,为33.92 mg/g,因此,发酵提取丹参黄酮,发酵时间28 h 较为适宜。16 h 后,测定丹参黄酮提取量,结果如图2所示。由图2 可知,一定的料液比例对丹参黄酮提取量有一定的影响,随着料液比例的提高,丹参黄酮提取量逐渐提高,当料液比例达到

图2 料液比例对发酵丹参黄酮提取的影响

图4 发酵时间对发酵丹参黄酮提取的影响

3 结论与讨论

发酵法提取丹参黄酮研究中,通过对发酵菌种的选择,料液比例的确定,菌种接种量、发酵时间的确定,最终确定发酵提取丹参黄酮研究中的工艺参数如下:发酵菌种选择酵母菌,料液比例确定为1∶25,接种量为1.1%,发酵时间28 h,此条件下丹参黄酮提取量达到33.92 mg/g,和普通热浸提相比(21.25 mg/g),丹参黄酮提取量相对提高59.62%,表明发酵法提取丹参黄酮相对于普通热浸提是非常行之有效的。利用微生物对中药成分进行发酵转化,能够有效的提高丹参中的活性成分,并在微生物酶的作用下,转化产生新的活性成分,并可减轻毒副作用[4]。具体转化机理有待于进一步研究。

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