黃芪莖葉生物發(fā)酵試驗(yàn)研究

周慶民，張　艷，徐　馨，馮萬宇，黃　健，王靚靚，寧秀云

（1．黑龍江省獸醫(yī)科學(xué)研究所，齊齊哈爾 161006；2．大慶市畜牧獸醫(yī)局，黑龍江 大慶 163000；3．訥河市動物防疫站，黑龍江 齊齊哈爾 161300）

黃芪莖葉生物發(fā)酵試驗(yàn)研究

周慶民1，張艷1，徐馨1，馮萬宇1，黃健1，王靚靚2，寧秀云3

（1．黑龍江省獸醫(yī)科學(xué)研究所，齊齊哈爾 161006；2．大慶市畜牧獸醫(yī)局，黑龍江 大慶 163000；3．訥河市動物防疫站，黑龍江 齊齊哈爾 161300）

黃芪是人醫(yī)臨床常用的傳統(tǒng)補(bǔ)益類中草藥，應(yīng)用范圍廣、量大，每年需種植和挖采大量的黃芪。傳統(tǒng)的黃芪應(yīng)用中，人們只重視其根部的藥用價(jià)值，莖葉部分視為廢物，十分可惜。所以筆者等利用本研究室篩選的菌株對黃芪莖葉進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn)，制備黃芪莖葉發(fā)酵物以期將來可在臨床中應(yīng)用于奶牛疾病預(yù)防。結(jié)果顯示：發(fā)酵濕度過小、過大，都影響細(xì)菌生長繁殖；溫度越高，細(xì)菌繁殖速度越快，發(fā)酵時(shí)間越短；發(fā)酵過的黃芪莖葉中皂苷、多糖、黃酮、營養(yǎng)物質(zhì)及微量元素等的含量均高于直接測定的黃芪莖葉藥物及營養(yǎng)成分。因此，認(rèn)為黃芪莖葉發(fā)酵物具有更高的藥物與營養(yǎng)的雙重價(jià)值，在未來的研究中可以將其應(yīng)用于臨床研究其疾病預(yù)防效果。

黃芪莖葉；發(fā)酵；藥物成分；營養(yǎng)成分

黃芪作為藥物使用時(shí)，主要選擇生物活性成分含量較高的根部。黃芪莖葉是黃芪種植的副產(chǎn)品，含有少量的黃芪生物活性成分和動物機(jī)體所需的營養(yǎng)成分，不能入藥，在挖采黃芪時(shí)其莖葉基本干枯，適口性差，也不能飼喂家畜，只能當(dāng)做燒柴使用，其中含有的生物活性成分及營養(yǎng)也被隨之燒掉，浪費(fèi)了大量的自然資源［1］。微生物發(fā)酵技術(shù)是通過有益微生物的發(fā)酵作用，將秸稈、牧草等纖維類物質(zhì)發(fā)酵制成一種具有酸香氣味、適口性好、利用率高、耐貯的粗飼料，據(jù)此，筆者等應(yīng)用本研究室篩選的菌株對黃芪莖葉進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn)，制備奶牛應(yīng)用的黃芪莖葉發(fā)酵物，使其中草藥有效成分得到最大程度的釋放，營養(yǎng)成分也大量增加，達(dá)到理想效果。

1　材料

1.1菌種

解淀粉芽孢桿菌，由黑龍江獸醫(yī)科學(xué)研究所細(xì)菌病研究室篩選、保存。

1.2培養(yǎng)基

營養(yǎng)瓊脂、營養(yǎng)肉湯，由北京陸橋技術(shù)有限責(zé)任公司生產(chǎn)。

2　方法

2.1中藥生物發(fā)酵劑的制備

2.1.1菌種的活化挑取在營養(yǎng)瓊脂平板生長的解淀粉芽孢桿菌菌落，革蘭氏染色鑒定正確后接種于5mL的營養(yǎng)肉湯中，37℃搖床中4 000 r/min培養(yǎng)14～16 h，培養(yǎng)至細(xì)菌濃度108cfu/mL。

2.1.2種子液的制備以1%的接種比例接種于100mL的營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基，繼續(xù)37℃搖床中4 000 r/min培養(yǎng)14～16 h，至細(xì)菌濃度108cfu/mL即可作為解淀粉芽孢桿菌種子液。

2.1.3黃芪莖葉的加工處理在黃芪挖采前一周（最好莖葉青綠，含有較多水分），收割黃芪的莖葉，莖已干且粗細(xì)超2 cm的剔除掉（集中堆放，保濕存放，盡量防止太陽光強(qiáng)烈照射），將其揉碎至2～3 cm長的碎末。

2.1.4中藥生物發(fā)酵劑的制備以黃芪莖葉為主要發(fā)酵原料，黃豆粉10%，碳酸鈣0.2%，水分含量摸索至最優(yōu)。

2.2黃芪莖葉發(fā)酵試驗(yàn)

調(diào)整加工處理好的黃芪莖葉碎末水分含量，使其含水量為50%、55%、60%、65%、70%，將中藥生物發(fā)酵劑與玉米面按1∶10比例混合，充分?jǐn)嚢杈鶆颍謩e按1%、2%、3%、4%、5%的比例均勻撒入上述不同含水量的黃芪莖葉碎末上，充分?jǐn)嚢杈鶆?，拍?shí)，用塑料薄膜包嚴(yán)、密封，不能留有空隙，也不能通氣，分別在室溫15～20℃和25～30℃下保存，每組做5個(gè)樣，分別在保存10、15、20、25、30 d時(shí)開封，檢驗(yàn)發(fā)酵物的質(zhì)量（氣味清香、莖葉變?nèi)嶙冘洖闃?biāo)準(zhǔn)）。

2.3黃芪莖葉發(fā)酵物成分檢測

用常規(guī)方法檢測黃芪莖葉發(fā)酵物中總皂苷［2］、多糖含量［3］、黃酮含量［4］等藥效成分及干物質(zhì)、粗蛋白、粗纖維、粗脂肪、粗灰分、無氮浸出物、鈣、磷、微量元素［5］等營養(yǎng)成分進(jìn)行檢測。

3　結(jié)果

3.1黃芪莖葉發(fā)酵試驗(yàn)結(jié)果

從表1可以看出，中藥生物發(fā)酵劑與玉米面按1∶10比例混合后，再分別以1%、2%、3%、4%、5%的濃度與黃芪莖葉碎末混合，在濕度50%、55%、70%的情況下，發(fā)酵效果不好，達(dá)不到要求。而在濕度60%、65%時(shí)，1%、2%、3%濃度的發(fā)酵效果不好，達(dá)不到要求；4%、5%濃度的發(fā)酵效果較好，達(dá)到要求，在15～20℃時(shí)，30 d即可，在25～30℃時(shí)，20 d即可。

表1　黃芪莖葉發(fā)酵試驗(yàn)結(jié)果

3.2黃芪莖葉發(fā)酵物藥物成分檢測結(jié)果

詳見表2，圖1。

表2　黃芪莖葉發(fā)酵物藥物成分檢測結(jié)果　mg/g

圖1　黃芪莖葉發(fā)酵物藥物成分檢測結(jié)果

3.3黃芪莖葉發(fā)酵物營養(yǎng)成分檢測結(jié)果

詳見表3，圖2。

表3　黃芪莖葉發(fā)酵物營養(yǎng)成分檢測結(jié)果　%

圖2　黃芪莖葉發(fā)酵物營養(yǎng)成分檢測結(jié)果

4　分析與討論

（1）黃芪莖葉的發(fā)酵需適宜的溫度、水分、足夠的發(fā)酵微生物及作用時(shí)間。本試驗(yàn)表明，濕度在50%、55%和70%情況下，各濃度的生物菌發(fā)酵效果均不好，說明濕度過小或過大，都影響細(xì)菌生長繁殖；濃度在1%、2%、3%時(shí)，因發(fā)酵微生物數(shù)量不夠，細(xì)菌繁殖不起來，不能對黃芪莖葉進(jìn)行發(fā)酵；4%、5%的濃度在15～20℃時(shí)發(fā)酵30 d、25～30℃時(shí)發(fā)酵20 d即可發(fā)酵成功，說明溫度越高，細(xì)菌繁殖速度越快，發(fā)酵時(shí)間越短，反之溫度越低，細(xì)菌繁殖速度越慢，發(fā)酵時(shí)間越長。

（2）微生物可降解由纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)、木質(zhì)素等大分子物質(zhì)組成的植物細(xì)胞壁，黃芪莖葉通過生物發(fā)酵后，不但中藥有效成分從胞內(nèi)得到釋放，而且降低了纖維素的含量，提高了可溶性多糖以及粗蛋白、粗脂肪等動物機(jī)體可吸收利用的小分子物質(zhì)的含量。因此，其藥物有效成分和營養(yǎng)成分都比發(fā)酵前增加。

［1］程合理.黃芪根、莖葉中黃芪甲苷的含量比較［J］.中國實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志，2010，16（5）：57-59．

［2］張桂娟，江蔚新，陳明小.黃芪葉中有效成分含量的研究［J］.黑龍江醫(yī)藥，2004，17（3）：163-165．

［3］張艷賀，張雷鳴，劉秀波.不同產(chǎn)地黃芪中黃芪多糖的含量測定［J］.中醫(yī)藥信息，2013，30（5）：69-71．

［4］張軍武，趙琦，王昌利．不同生長年限黃芪中黃芪總黃酮含量考察［J］.藥學(xué)研究，2012，25（12）：18-19．

［5］塞東.黃芪中的微量元素研究［J］.錦州醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，1993（5）：24-25.

S816.11

A

2095-3887（2016）06-0060-02

10.3969/j.issn.2095-3887.2016.06.017

2016-07-22

周慶民（1964-），男，研究員，本科，主要從事臨床診療與新獸藥開發(fā)。

張艷（1987-），女，助理研究員，碩士，主要從事新獸藥研發(fā)與臨床診療。