一种促进蛹虫草菌产虫草素的玉米浆酶解物及其制备方法与应用

本发明属于虫草素生产，尤其涉及一种促进蛹虫草菌产虫草素的玉米浆酶解物及其制备方法与应用。

背景技术：

1、蛹虫草又名北冬虫夏草(cordyceps militarys)，为子囊菌亚门(ascomycotina)麦角菌科(cordycepps)虫草菌属真菌，与珍稀名贵中药材冬虫夏草同科属。由于蛹虫草含有与冬虫夏草相似的活性成分，包括多种氨基酸、超氧化物歧化酶、虫草素、腺苷、虫草多糖和虫草酸等，蛹虫草已经被认为是冬虫夏草的替代品。虫草素，又称3-脱氧腺苷，属于核苷类似物，是蛹虫草中发现的一种主要生物活性化合物，具有抗氧化、抗炎、提高免疫力和抗肿瘤等多重功效，近期研究表明，虫草素具有抗新冠病毒(covid-19)作用。除此以外，在药妆产品领域虫草素还被发现具有抗光老化和抗色素沉着的特性。因此，近年来在食品、医药、化妆品等行业虫草素供不应求。但是，由于虫草素生产效率低，价格高昂，极大限制了其在食品和医药领域的广泛应用。

2、目前，野生虫草菌比较稀缺，虫草素主要来源于人工培养的虫草菌。人工蛹虫草的培养方法有固态发酵法和液体培养法两种，可用来虫草素的生产富集。虽然近几年液体发酵蛹虫草菌生产虫草素取得了一定技术进步，但现有的液体发酵虫草素的方法主要受到虫草素菌种、培养基组成和发酵工艺等因素的影响。尤其是低成本、高发酵效率的氮源培养基生长因子在提高虫草素的产率和降低生产成本方面起着关键作用。同时，大幅度提高虫草素产率仍然是虫草素行业中一个亟待解决的技术难题。因此，探索开发新的蛹虫草菌促生长剂是虫草素高效生产的有效途径。

3、玉米浆是玉米淀粉加工副产物，含有丰富的营养成分，目前玉米浆主要用于饲料生产或者当做工业废弃物丢弃，不仅造成浪费还容易造成环境污染。有研究证明，玉米浆可作为培养基应用于生物制药、抗生素和酶制剂等发酵过程。但是，由于玉米浆蛋白分子量大，微生物吸收利用率低，目前尚不能作为有效营养素用来替代蛋白胨等优质氮源。利用玉米浆提升蛹虫草菌产虫草素效率方面应用也鲜有报道。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于解决现有虫草素发酵产率低、成本高等关键难题，提供一种促进蛹虫草菌高产虫草素的玉米浆酶解物的制备方法，本发明方法制备所得的玉米浆酶解物能够诱导蛹虫草菌高效生产虫草素，且降低了虫草素的生产成本。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

3、本发明提供了一种促进蛹虫草菌产虫草素的玉米浆酶解物的制备方法，包括如下步骤：将玉米浆与蛋白酶混合进行酶解后，灭酶，取上清液进行真空浓缩，得玉米浆酶解液浓缩物，将玉米浆酶解液浓缩物干燥后，得玉米浆酶解物；所述蛋白酶包括胃蛋白酶、中性蛋白酶或碱性蛋白酶。

4、优选的，当蛋白酶为胃蛋白酶时，所述酶解的温度为35～45℃，酶解的时间为2.0～3.0h，酶解的ph为2.1。

5、优选的，当蛋白酶为中性蛋白酶时，所述酶解的温度为45～55℃，酶解的时间为2.0～3.0h，酶解的ph为7.5。

6、优选的，当蛋白酶为碱性蛋白酶时，所述酶解的温度为55～60℃，酶解的时间为2.0～3.0h，酶解的ph为9.0。

7、优选的，所述玉米浆为预处理后的玉米浆，所述预处理的方法包括如下步骤：去除玉米浆中的沉淀杂质后，取上清液稀释到玉米浆蛋白浓度为0.08～0.2g/ml，得预处理后的玉米浆。

8、优选的，所述灭酶的温度为90～100℃，所述灭酶的时间为10～30min。

9、优选的，真空浓缩后，得固形物含量为20～30wt％的玉米浆酶解液浓缩物。

10、本发明还提供了一种能够促进蛹虫草菌产虫草素的玉米浆酶解物，所述玉米浆酶解物经由上述制备方法制备所得。

11、本发明还提供了一种上述制备方法或上述玉米浆酶解物在蛹虫草菌产虫草素中的应用。

12、本发明还提供了一种产虫草素的方法，包括如下步骤：将上述的玉米浆酶解物以0.5～3.5g/l的量添加到蛹虫草菌发酵培养基中，接种蛹虫草菌进行发酵，得虫草素。

13、本发明的有益效果：

14、本发明制备方法能够酶解获得玉米蛋白中有利于蛹虫草菌代谢的活性肽段，进而提高了蛹虫草菌代谢物的产率和生物活性。另外，本发明制备方法制备所得的玉米浆酶解物，含有丰富的氨基酸和玉米蛋白活性肽段，易于被微生物吸收利用，能够显著促进蛹虫草菌的生长和虫草素的生成。本发明提供的制备方法，选用价格低廉的玉米浆和微生物来源食品工业用酶，制备获得的玉米浆酶解液可部分代替蛋白胨等微生物发酵昂贵氮源，使虫草素的生产成本显著降低。本发明提供的玉米浆酶解物制备工艺简单，产品无毒副作用，适合规模化生产，易于推广应用。

技术特征：

1.一种促进蛹虫草菌产虫草素的玉米浆酶解物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将玉米浆与蛋白酶混合进行酶解后，灭酶，取上清液进行真空浓缩，得玉米浆酶解液浓缩物，将玉米浆酶解液浓缩物干燥后，得玉米浆酶解物；所述蛋白酶包括胃蛋白酶、中性蛋白酶或碱性蛋白酶。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，当蛋白酶为胃蛋白酶时，所述酶解的温度为35～45℃，酶解的时间为2.0～3.0h，酶解的ph为2.1。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，当蛋白酶为中性蛋白酶时，所述酶解的温度为45～55℃，酶解的时间为2.0～3.0h，酶解的ph为7.5。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，当蛋白酶为碱性蛋白酶时，所述酶解的温度为55～60℃，酶解的时间为2.0～3.0h，酶解的ph为9.0。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述玉米浆为预处理后的玉米浆，所述预处理的方法包括如下步骤：去除玉米浆中的沉淀杂质后，取上清液稀释到玉米浆蛋白浓度为0.08～0.2g/ml，得预处理后的玉米浆。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述灭酶的温度为90～100℃，所述灭酶的时间为10～30min。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，真空浓缩后，得固形物含量为20～30wt％的玉米浆酶解液浓缩物。

8.一种能够促进蛹虫草菌产虫草素的玉米浆酶解物，其特征在于，所述玉米浆酶解物经由权利要求1-7任意一项所述制备方法制备所得。

9.权利要求1-7任意一项所述制备方法或权利要求8所述玉米浆酶解物在蛹虫草菌产虫草素中的应用。

10.一种产虫草素的方法，其特征在于，包括如下步骤：将权利要求8所述的玉米浆酶解物以0.5～3.5g/l的量添加到蛹虫草菌发酵培养基中，接种蛹虫草菌进行发酵，得虫草素。

技术总结
本发明提供了一种促进蛹虫草菌产虫草素的玉米浆酶解物及其制备方法与应用，属于虫草素生产技术领域。本发明提供的玉米浆酶解物的制备方法，包括如下步骤：将玉米浆与蛋白酶混合进行酶解后，灭酶，取上清液进行真空浓缩，得玉米浆酶解液浓缩物，将玉米浆酶解液浓缩物干燥后，得玉米浆酶解物；所述蛋白酶包括胃蛋白酶、中性蛋白酶或碱性蛋白酶。本发明制备方法能够酶解获得玉米蛋白中有利于蛹虫草菌代谢的活性肽段，进而提高了蛹虫草菌代谢物的产率和生物活性。本发明选用价格低廉的玉米浆和微生物来源食品工业用酶，制备获得的玉米浆酶解液可部分代替蛋白胨等微生物发酵昂贵氮源，使虫草素的生产成本显著降低。

技术研发人员：刘晓兰,郑喜群,常影,焦岩
受保护的技术使用者：齐齐哈尔大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22