一种黄芪多糖及其生物提取法制造技术

本发明专利技术涉及一种黄芪多糖及其生物提取法，所述生物提取法包括：将黄芪粉碎后过筛，加入纤维素酶、半纤维素酶与果胶酶三种组合酶进行酶解，然后再进行煎煮，合并煎煮液；并在煎煮后的药渣中接种枯草芽孢杆菌与乳酸菌进行发酵，发酵后再次煎煮，合并所有煎煮液，浓缩醇沉后加95％乙醇清洗后干燥即得黄芪多糖。该方法可大大提高黄芪多糖的得率，利用酶的专一高效性及生物发酵的生物特性，将黄芪的提取最大化，同时避免了酸碱有机溶剂等排放造成的污染，最后剩余的药渣可以作为有机肥料，实现了生产过程的绿色环保。

【技术实现步骤摘要】
一种黄芪多糖及其生物提取法
本专利技术涉及多糖提取
，具体涉及一种黄芪多糖及其生物提取法。
技术介绍
黄芪为豆科植物蒙古黄芪或膜荚黄芪的干燥根。主要有效成分有多糖，黄酮，皂苷，氨基酸等，具有固气升阳，利水消肿，托毒排脓等功效。其中所含的黄芪多糖由半乳糖、葡萄糖、鼠李糖、阿拉伯糖、葡萄糖醛酸及半乳糖醛酸等聚合而成。现在研究表明，黄芪多糖具有增强机体免疫力、调节血糖、抗衰老等性能。纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖，通常与半纤维素、果胶、木质素结合在一起，植物细胞壁由纤维素、半纤维素、木质素等组成，其中主要结构成分为纤维素，纤维素挤不溶于水，又不溶于一般的有机溶剂，常温条件下，性质比较稳定，而植物中的有效物质大都存在于细胞壁内，由于纤维素类物质的存在大大增加了提取速度和提取率。纤维素酶可作用于纤维素分子，能将该大分子物质酶解为小分子物质，从而破坏植物细胞壁组成，释放被细胞壁包裹的有效成分，加快提取的进程。但是由于植物本身结构的复杂性，酶解仅能再一定程度上提高有效成分的提取率，仍会有一部分会残余在药渣中，接着进行有益菌群无氧发酵，二次提取，同时将药渣发酵为可饲喂饲料。中国专利CN107698692A公开了一种黄芪多糖的提取方法，通过热水浴加热、强碱处理后超声提取浓缩醇沉得到黄芪多糖。中国专利CN105693879A公开了一种黄芪多糖的提取方法，通过酶解后经高压爆破，辅助超声振荡，制备黄芪多糖。现在常用的黄芪多糖提取方法碱醇沉法、碱水提取法、超声提取法及高压、微波提取法等，可以在一定程度上提高黄芪多糖的提取量，但是酸碱的使用不仅提高提取成本，还会增加环境负担，后续处理步骤繁琐，后两种方法对仪器设备有专门要求，提取过程能耗增加。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种应用酶技术和发酵技术相结合的方式，从黄芪中提取多糖的生物提取法，以及该方法所提取得到的黄芪多糖。本专利技术将黄芪粉碎后过筛，加入纤维素酶、半纤维素酶与果胶酶三种组合酶进行酶解，然后再进行煎煮，合并煎煮液；并在煎煮后的药渣中，接种枯草芽孢杆菌与乳酸菌进行发酵，发酵后再次煎煮，合并所有煎煮液，浓缩醇沉后加无水乙醇清洗后干燥即得黄芪多糖。上述方法所得药渣可作为有机肥料用于肉鸡养殖，该方法可大大提高黄芪多糖的得率，利用酶的专一高效性及生物发酵的生物特性，将黄芪的提取最大化，同时避免了酸碱有机溶剂等排放造成的污染，最后剩余的药渣可以作为有机肥料，实现了生产过程的绿色环保。具体而言，本专利技术所述生物提取法具体包括如下步骤：1)将粉碎后的黄芪先采用组合酶进行酶解，再经煎煮处理，分离煎煮液和药渣；其中，所述组合酶为纤维素酶、半纤维素酶与果胶酶的组合；2)以所述药渣为发酵底物，经枯草芽孢杆菌和乳酸菌发酵后获得发酵产物，再经煎煮处理，收集煎煮液；3)合并步骤1)和步骤2)的煎煮液，经分离得所述黄芪多糖。优选的，所述黄芪粉碎后，过30～50目筛，然后再进行酶解。现有技术中，多数采用的是一种生物酶进行酶解处理，然后往往所获得多糖较少，且成分单一。本专利技术通过研究发现采用组合酶进行酶解，可有效获得营养成分均一、得率高的黄芪多糖。并且，本申请在采用组合酶的基础上，通过显现三者的用量比，可最大程度的保证其上述效果。所述组合酶为质量比1:1:2～2:2:1的纤维素酶、半纤维素酶与果胶酶；优选的，所述组合酶为质量比2:2:1的纤维素酶、半纤维素酶与果胶酶。且本专利技术进一步限定了所述黄芪与所述纤维素酶的重量比为150～250:1；当所述重量比为200:1时，其酶解的效果更为突出。为了进一步优化酶解效果，本专利技术采用如下条件进行酶解；具体为：将所述黄芪和所述组合酶加至pH值为4.5～5.5的缓冲液中，在45～55℃的温度下，酶解1～3h；其中，所述黄芪按料液比为1:1.5～1:5(g/ml)的比例加入所述缓冲液中。优选的，所述黄芪按料液比为1:3的比例加入所述缓冲液中。优选的，所述缓冲液的pH值为4.5～5，最优选为4.8。优选采用如下方式获得缓冲液，具体为：柠檬酸4.8±0.053g、柠檬酸钠7.94g，定容到1000ml。优选的，所述酶解的时间为1.5～2.5h，最优选为2h。本专利技术采用的酶解技术和发酵技术的相结合的生物提取法，在优化酶解的基础上，针对该酶解后所获得的药渣针对性的采用枯草芽孢杆菌和乳酸菌的相结合进行发酵处理。其中，所述枯草芽孢杆菌和乳酸菌的接种比例为1:0.5～2；优选的，所述接种比例为1:1.5～2，最优选为1:2；本专利技术所述的枯草芽孢杆菌和乳酸菌采用本领域常规的方式获得；优选采用如下方式：将枯草芽孢杆菌种接种至MNB液体培养基中，置于100～200r/min摇床、32～38℃下，培养20～30h，然后用无菌生理盐水稀释调解菌液浓度为10^7cfu/ml。将乳酸菌接种于MRS液体培养基中，置于100～200r/min摇床、35～40℃下，培养40～55h，用无菌生理盐水稀释调解菌液浓度为10^7cfu/ml。其中，当所述枯草芽孢杆菌和乳酸菌的接种量分别为3％～6％、3％～6％时，所针对的特定药渣，其发酵获得的发酵产物中，多糖含量可观。尤其优选，所述枯草芽孢杆菌和乳酸菌的接种量为3％、6％。为了进一步优化发酵效果，本专利技术采用如下发酵条件：将所述药渣烘干至水分为40％～50％，接种所述枯草芽孢杆菌和乳酸菌；然后置于28℃～38℃的温度中，密闭摇床培养3～5d，获得发酵产物；优选的，所述枯草芽孢杆菌和乳酸菌的接种比例为1:2，发酵温度为35℃，密闭摇床培养时间为4d。优选的，所述药渣烘干水分含量为45％。本专利技术为了保证后续药渣的可利用性以及纯度更高的黄芪多糖，在酶解后以及发酵后采用煎煮处理。步骤1)中，所述煎煮处理具体为：将酶解后的反应液灭活处理后，以质量计，分两次加入相当于所述黄芪的6倍量的水煎煮0.5～1h，过滤，合并煎煮液；步骤2)中，所述煎煮处理具体为：以质量计，将所述发酵产物中分两次加入相当于所述黄芪6倍量的水煎煮0.5～1h，过滤，合并煎煮液。本专利技术合并两步的煎煮液后，进一步进行提纯处理；为了配合本专利技术的生物提取法，采用醇沉的方式进行提纯。本专利技术优选的，所述煎煮液合并，可采用常规方法获得所述黄芪多糖。本专利技术优选采用，先浓缩，再醇沉。所述醇沉采用本领域常规方式进行，尤其优选采用如下方式：所述醇沉具体为：将浓缩液与95％乙醇按照体积比1:3(V/V)的比例混合均匀后，静置24h，3000r/min离心，重复该步骤三次，即得黄芪多糖。本专利技术在优化各步骤和条件的基础上，提供一种优化方案，所述生物提取法包括如下步骤：1)将粉碎后的黄芪按料液比为1:1.5～1:5的比例加入pH值为4.5～5.5的缓冲液中，添加所述组合酶，在45～55℃的温度下，酶解1～3h；再经煎煮处理，分离煎煮液和药渣，收集所述煎煮液；其中，所述组合酶为质量比2:2:1的纤维素酶、半纤维素酶与果胶酶的组合；所述黄芪与所述纤维素酶的重量比为200：1。2)将所述药渣烘干至水分含量为40％～50％，再将所述将枯草芽孢杆菌和乳酸菌按3％、6％的接种量进行接种；然后置于28℃～38℃的温度中，密闭摇床培养3～5d，获得发酵产物；3)合并步骤1)和步骤2)的煎煮液，浓缩，醇沉，即得所述黄芪多糖。本专利技术提供了一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种黄芪多糖的生物提取法，其特征在于，包括如下步骤：1)将粉碎后的黄芪先采用组合酶进行酶解，再经煎煮处理，分离煎煮液和药渣；其中，所述组合酶为纤维素酶、半纤维素酶与果胶酶的组合；2)以所述药渣为发酵底物，经枯草芽孢杆菌和乳酸菌发酵后获得发酵产物，再经煎煮处理，收集煎煮液；3)合并步骤1)和步骤2)所得煎煮液，经分离得黄芪多糖。

【技术特征摘要】
1.一种黄芪多糖的生物提取法，其特征在于，包括如下步骤：1)将粉碎后的黄芪先采用组合酶进行酶解，再经煎煮处理，分离煎煮液和药渣；其中，所述组合酶为纤维素酶、半纤维素酶与果胶酶的组合；2)以所述药渣为发酵底物，经枯草芽孢杆菌和乳酸菌发酵后获得发酵产物，再经煎煮处理，收集煎煮液；3)合并步骤1)和步骤2)所得煎煮液，经分离得黄芪多糖。2.根据权利要求1所述的生物提取法，其特征在于，所述组合酶为质量比1:1:2～2:2:1的纤维素酶、半纤维素酶与果胶酶；优选的，所述组合酶为质量比2:2:1的纤维素酶、半纤维素酶与果胶酶。3.根据权利要求1或2所述的生物提取法，其特征在于，所述黄芪与所述纤维素酶的重量比为150～250:1；优选的，所述重量比为200:1。4.根据权利要求1～3任一项所述的生物提取法，其特征在于，所述酶解具体为：将所述黄芪和所述组合酶加至pH值为4.5～5.5的缓冲液中，在45～55℃的温度下，酶解1～3h；其中，所述黄芪按料液比为1:1.5～1:5的比例加入所述缓冲液中；优选的，所述酶解具体为：将所述黄芪和所述组合酶加至pH值为4.8的缓冲液中，在45～55℃的温度下，酶解2h；其中，所述黄芪按料液比为1:3的比例加入所述缓冲液中。5.根据权利要求1～4任一项所述的生物提取法，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌和乳酸菌的接种比例为1:0.5～2；优选的，所述接种比例为1:2。6.根据权利要求1～5任一项所述的生物提取法，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌和乳酸菌的接种量分别为3％～6％、3％～6％；优选的，所述枯草芽孢杆菌和乳酸菌的接种量分别3％、6％...

【专利技术属性】
技术研发人员：张沛，杨国辉，刘冬，王德功，李卓伟，周岩，田俊岭，魏丽娟，魏永辉，孔瑞岗，
申请(专利权)人：河北远征禾木药业有限公司，河北远征药业有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13