一种蛹虫草菌丝体发酵产物及其制备方法和应用与流程

专利2025-11-26  16


本发明属于日用化妆品,具体涉及一种蛹虫草菌丝体发酵产物及其制备方法和应用。


背景技术:

1、蛹虫草又称北冬虫夏草、黄金草、虫草花,与冬虫夏草同属虫草科成员。冬季幼虫垫居土里,菌类寄生其中,吸取营养,幼虫体内充满菌丝而死。到了夏季,自幼虫尸体上生长出幼苗,形似草,夏至前后采集而得。蛹虫草营养价值很高,浑身是“宝”,是我国名贵中草药材,对人体健康十分有益。天然野生北冬虫夏草始载于《新华本草纲要》,其“味甘,性平”,有“益肺肾、补精髓,止血化痰”的功效。现代中医学巨著《中草药海》记载:“蛹草,别名北冬虫夏草(吉林),性味甘、平,入肺、肾二经。2009年,卫生部正式批准蛹虫草为新资源食品,故有关将蛹虫草用于保健食品和功能饮料的研究逐渐增多,人们对蛹虫草的需求也日益增加。

2、蛹虫草富含腺苷、虫草素、虫草酸、虫草多糖等多种活性成分。腺苷是人体内源性核苷,具有皮肤调理、抗衰老、抗皱等功效;虫草可抑制no酶和cox-2酶的应答,发挥抗炎作用,减少il-13产生和mdm2等基因表达,发挥抗炎作用,阻断紫外线产生的mmp-1和mmp-3的表达,预防和治疗皮肤光老化;虫草酸可消除过氧亚硝基阴离子,利于皮肤调理和抗衰;虫草多糖具有提高sod酶活力促进gsh-px(谷胱甘肽过氧化物酶)活性,降低脂质过氧化物含量的能力。

3、在化妆品行业中,活性成分的提取和应用是产品功效的关键。现有蛹虫草子实体或者菌丝体,在细胞破壁工艺常用的技术是干燥研磨、升温自溶、冷冻融解等方式,子实体还存在加酶酶解的方式。这些方式只能裂解部分细胞,释放出少量活性物质。现有的蛹虫草子实体酶解破壁方式,虽然有溶壁酶、蜗牛酶、纤维素酶、果胶酶、各种蛋白酶等的使用报道,但蛹虫草菌丝体细胞壁主要成分为几丁质和葡聚糖,科研上常用的溶壁酶和蜗牛酶才是最为有效的破壁酶,然而这两种酶的价格极其高昂,还停留在科研阶段,在工业生产中的应用还有很长一段距离;其它纤维素酶、果胶酶、各种蛋白酶等的使用效果并不理想,没有充分释放出蛹虫草的活性成分,使其更好地应用于化妆品中。

4、专利文献cn107951011a公开了一种基于酶酵耦合技术生产蛹虫草酵素的方法,其特征在于将蛹虫草菌丝体或菌粉先经复合酶进行细胞壁生物级降解,再耦合食用菌植物乳杆菌二期发酵,酶解过程采用壳聚糖酶与纤维素酶联合使用达到解壁溶解的作用,壳聚糖酶制剂和纤维素酶制剂按活力单位1:1-10配置成复合酶制剂。

5、专利文献cn111808901a公开了一种蛹虫草发酵提取液的制备方法及所得产品和应用,具体做法是将乳酸菌在以蛹虫草为氮源的发酵培养基中进行发酵培养,得到蛹虫草发酵提取液。作为氮源的蛹虫草以子实体的形式存在。

6、专利文献cn113462725a公开了一种青蒿提取物的蛹虫草次级代谢产物及其制备方法和应用,方法为用蛹虫草菌种发酵由青蒿提取物组成的特殊培养基,重点在于利用蛹虫草对青蒿提取物进行代谢转化。

7、此外,蛹虫草菌丝体深层液体发酵液,富含多糖,不可溶性的多糖含量尤其丰富,发酵液粘度高,大大增加了发酵液后处理的难度。目前主流的方法是醇沉,即在发酵液中加入10%以上的乙醇,才能使多糖有效沉降,便于后处理工艺的进行。但工业生产中乙醇的使用存在诸多问题,乙醇十分易燃,需要申请危险品使用证且生产厂房需要满足危险品的生产条件,成本和风险较高。在化妆品护肤领域,高含量的乙醇会对皮肤造成刺激和干燥,破坏皮肤的天然保护屏障。

8、因此,亟需改进蛹虫草活性成分的制备工艺以满足蛹虫草在化妆品领域的产业化需求。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明的目的之一在于提供一种蛹虫草菌丝体发酵产物的制备方法,舍弃价格高昂且目前仅限于实验室试验用的溶壁酶和蜗牛酶,采用价格低廉且适合工业化的特定复合酶,充分释放蛹虫草的活性物质,提升产物在化妆品中的功效。

2、本发明研究发现,以蛹虫草菌丝体作为菌种经深层液态发酵后,获得富含菌丝体的液态发酵液,添加特定工业复合酶孵育一定时间后能够充分释放出胞内的活性物质,再通过与常规工艺不同的醇沉工艺,收获的发酵产物澄清透明,且富含虫草多糖、虫草酸、虫草素等多种活性物质,具有优异的修护和抗衰功效,可以作为功效性化妆品原料。

3、为实现本发明的目的之一,本发明所采用的技术方案是:

4、一种蛹虫草菌丝体发酵产物的制备方法,包括以下步骤:

5、s1、制备种子液:以蛹虫草菌丝体为菌种,将菌种接入液体培养基中进行扩大培养,得到种子液;

6、s2、发酵:将种子液转移至含液体培养基的发酵罐中,通氧并搅拌,发酵一定时间,得到发酵液;

7、s3、酶解:向发酵液中添加工业复合酶,加温搅拌处理,得到酶解处理液;

8、s4、醇沉:向酶解处理液中加入一定量的醇溶液,充分混匀,得到醇沉液;

9、s5、分离滤清:将醇沉液进行分离,过滤上清液,收集澄清的过滤液,得到蛹虫草菌丝体发酵产物。

10、可选的,所述液体培养基为改良pdb培养基,组成为:10-30g/l 马铃薯提取粉、10-30g/l葡萄糖、2-5g/l磷酸氢二钾、1-3g/l 硫酸镁、5-10mg/l维生素b1。

11、可选的,所述发酵的条件包括:发酵温度16-28℃,搅拌转速50-200rpm,发酵时间5-10天。

12、可选的,所述工业复合酶由酶a和酶b组成,所述酶a为纤维素酶和果胶酶,所述酶b为几丁质酶或葡聚糖酶。

13、可选的,所述纤维素酶的用量为发酵液重量的0.001-0.1%,所述果胶酶的用量为发酵液重量的0.05-0.5%,所述葡聚糖酶的用量为发酵液重量的0.02-0.5%,所述几丁质酶的用量为发酵液重量的0.005-0.1%。

14、可选的,所述酶解的条件包括:酶解温度45-65℃,酶解时间1-3h,搅拌转速30-200rpm。

15、可选的,所述醇溶液选择丁二醇、丙二醇和戊二醇的一种或一种以上,添加量为酶解处理液体积的10-70%。

16、蛹虫草菌丝体液体发酵液多糖含量高、粘度大,不利于后处理工艺的进行。因此,本发明改进醇沉工艺,采用安全性更高的丁二醇、丙二醇和/或戊二醇,具有化妆品生产资质的企业都可用于生产活动。丁二醇、丙二醇是美国fda认证的无毒化学物质,在化妆品中的使用量一般是0.5%-5%,是化妆品中的常用保湿剂,应用广泛。本发明将现有醇沉工艺中的乙醇替换为丁二醇或丙二醇或戊二醇,在合适的用量下,使多糖有效沉降,获得澄清透明的醇沉液,从而便于后处理,同时使处理液更符合化妆品的安全和使用要求,既降低了风险,同时满足了化妆品的生产和使用要求。

17、可选的,在蛹虫草菌丝体发酵产物中选择性加入一定量的添加剂,充分混匀,所述添加剂包括防腐剂。

18、本发明的目的之二在于提供一种蛹虫草菌丝体发酵产物,采用上述制备方法得到,该发酵产物富含蛹虫草活性成分,活性高效,功效增强。

19、本发明的目的之三在于提供一种蛹虫草菌丝体发酵产物或所述制备方法得到的蛹虫草菌丝体发酵产物在化妆品中的应用。

20、一种蛹虫草菌丝体发酵产物或所述制备方法得到的蛹虫草菌丝体发酵产物在化妆品中的应用,所述化妆品具有抗衰、修护功效,所述蛹虫草菌丝体发酵产物在化妆品中的质量百分比为0.1-10%。

21、与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

22、本发明将蛹虫草菌丝体作为菌种进行深层液态发酵,在包含菌丝体的发酵液中添加特定工业复合酶破坏细胞壁的结构并在一定程度上降解菌体分泌至胞外的大量多糖,充分释放胞内的活性物质、水解大分子多糖和降低发酵液粘度以便于后处理的进行。再经醇沉工艺去除残余的大分子多糖并降低发酵液粘度,然后离心、过滤,得到蛹虫草发酵产物。

23、首先,本发明将深层液态发酵后的含蛹虫草菌丝体的发酵液中添加特定组合的工业酶,包括纤维素酶、果胶酶和葡聚糖酶,或纤维素酶、果胶酶和几丁质酶进行酶解,有效提高了菌丝体细胞的破碎率,显著降低了现有酶解处理的成本,并且最大限度地促进蛹虫草深层液态发酵液中的活性成分,包括虫草素、腺苷、虫草酸等活性物质的溶出,提升了产物功效。

24、其次,相比传统醇沉工艺中普遍使用的乙醇,本发明将其替换成丁二醇、丙二醇或戊二醇,使发酵产物在化妆品的生产和使用过程更简便安全。

25、再次,传统的蛹虫草提取物通常是从子实体中直接提取或二次发酵提取,本发明直接使用蛹虫草菌丝体作为菌种进行发酵,其活性成分不易受到破坏且发酵密度极高,获得的发酵产物活性成分也远高于传统方法。本发明方法获得的蛹虫草深层液态发酵产物,富含虫草酸、虫草素、小分子虫草多糖等活性物质,具备优异的修护、抗衰等功效。


技术特征:

1.一种蛹虫草菌丝体发酵产物的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种蛹虫草菌丝体发酵产物的制备方法,其特征在于:在蛹虫草菌丝体发酵产物中选择性加入添加剂,充分混匀,所述添加剂包括防腐剂。

3.一种如权利要求1或2所述的一种蛹虫草菌丝体发酵产物的制备方法得到的蛹虫草菌丝体发酵产物。

4.一种如权利要求3所述的蛹虫草菌丝体发酵产物在化妆品中的应用,其特征在于:所述化妆品具有抗衰、修护功效,所述蛹虫草菌丝体发酵产物在化妆品中的质量百分比为0.1-10%。


技术总结
本发明公开了一种蛹虫草菌丝体发酵产物及其制备方法和应用,属于日用化妆品技术领域。一种蛹虫草菌丝体发酵产物的制备方法,包括以下步骤:以蛹虫草菌丝体为菌种,将菌种接入液体培养基中进行扩大培养,得到种子液;将种子液转移至含液体培养基的发酵罐中,通氧并搅拌,发酵一定时间,得到发酵液;向发酵液中添加工业复合酶,加温搅拌处理,得到酶解处理液;向酶解处理液中加入一定量的醇溶液,充分混匀,得到醇沉液;将醇沉液进行分离,过滤上清液,收集澄清的过滤液,得到蛹虫草菌丝体发酵产物。本发明采用价格低廉且适合工业化的特定复合酶,充分释放蛹虫草的活性物质,提升产物在化妆品中的功效。

技术研发人员:刘新琳,郑雅莉,曹畅达,陈伟阶,陶宏兵,邓小锋,李良秋
受保护的技术使用者:广东迪美新材料科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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