黄芪茎叶生物发酵试验研究

周庆民，张　艳，徐　馨，冯万宇，黄　健，王靓靓，宁秀云

（1．黑龙江省兽医科学研究所，齐齐哈尔 161006；2．大庆市畜牧兽医局，黑龙江 大庆 163000；3．讷河市动物防疫站，黑龙江 齐齐哈尔 161300）

黄芪茎叶生物发酵试验研究

周庆民1，张艳1，徐馨1，冯万宇1，黄健1，王靓靓2，宁秀云3

（1．黑龙江省兽医科学研究所，齐齐哈尔 161006；2．大庆市畜牧兽医局，黑龙江 大庆 163000；3．讷河市动物防疫站，黑龙江 齐齐哈尔 161300）

黄芪是人医临床常用的传统补益类中草药，应用范围广、量大，每年需种植和挖采大量的黄芪。传统的黄芪应用中，人们只重视其根部的药用价值，茎叶部分视为废物，十分可惜。所以笔者等利用本研究室筛选的菌株对黄芪茎叶进行发酵试验，制备黄芪茎叶发酵物以期将来可在临床中应用于奶牛疾病预防。结果显示：发酵湿度过小、过大，都影响细菌生长繁殖；温度越高，细菌繁殖速度越快，发酵时间越短；发酵过的黄芪茎叶中皂苷、多糖、黄酮、营养物质及微量元素等的含量均高于直接测定的黄芪茎叶药物及营养成分。因此，认为黄芪茎叶发酵物具有更高的药物与营养的双重价值，在未来的研究中可以将其应用于临床研究其疾病预防效果。

黄芪茎叶；发酵；药物成分；营养成分

黄芪作为药物使用时，主要选择生物活性成分含量较高的根部。黄芪茎叶是黄芪种植的副产品，含有少量的黄芪生物活性成分和动物机体所需的营养成分，不能入药，在挖采黄芪时其茎叶基本干枯，适口性差，也不能饲喂家畜，只能当做烧柴使用，其中含有的生物活性成分及营养也被随之烧掉，浪费了大量的自然资源［1］。微生物发酵技术是通过有益微生物的发酵作用，将秸秆、牧草等纤维类物质发酵制成一种具有酸香气味、适口性好、利用率高、耐贮的粗饲料，据此，笔者等应用本研究室筛选的菌株对黄芪茎叶进行发酵试验，制备奶牛应用的黄芪茎叶发酵物，使其中草药有效成分得到最大程度的释放，营养成分也大量增加，达到理想效果。

1　材料

1.1菌种

解淀粉芽孢杆菌，由黑龙江兽医科学研究所细菌病研究室筛选、保存。

1.2培养基

营养琼脂、营养肉汤，由北京陆桥技术有限责任公司生产。

2　方法

2.1中药生物发酵剂的制备

2.1.1菌种的活化挑取在营养琼脂平板生长的解淀粉芽孢杆菌菌落，革兰氏染色鉴定正确后接种于5mL的营养肉汤中，37℃摇床中4 000 r/min培养14～16 h，培养至细菌浓度108cfu/mL。

2.1.2种子液的制备以1%的接种比例接种于100mL的营养肉汤培养基，继续37℃摇床中4 000 r/min培养14～16 h，至细菌浓度108cfu/mL即可作为解淀粉芽孢杆菌种子液。

2.1.3黄芪茎叶的加工处理在黄芪挖采前一周（最好茎叶青绿，含有较多水分），收割黄芪的茎叶，茎已干且粗细超2 cm的剔除掉（集中堆放，保湿存放，尽量防止太阳光强烈照射），将其揉碎至2～3 cm长的碎末。

2.1.4中药生物发酵剂的制备以黄芪茎叶为主要发酵原料，黄豆粉10%，碳酸钙0.2%，水分含量摸索至最优。

2.2黄芪茎叶发酵试验

调整加工处理好的黄芪茎叶碎末水分含量，使其含水量为50%、55%、60%、65%、70%，将中药生物发酵剂与玉米面按1∶10比例混合，充分搅拌均匀，分别按1%、2%、3%、4%、5%的比例均匀撒入上述不同含水量的黄芪茎叶碎末上，充分搅拌均匀，拍实，用塑料薄膜包严、密封，不能留有空隙，也不能通气，分别在室温15～20℃和25～30℃下保存，每组做5个样，分别在保存10、15、20、25、30 d时开封，检验发酵物的质量（气味清香、茎叶变柔变软为标准）。

2.3黄芪茎叶发酵物成分检测

用常规方法检测黄芪茎叶发酵物中总皂苷［2］、多糖含量［3］、黄酮含量［4］等药效成分及干物质、粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、粗灰分、无氮浸出物、钙、磷、微量元素［5］等营养成分进行检测。

3　结果

3.1黄芪茎叶发酵试验结果

从表1可以看出，中药生物发酵剂与玉米面按1∶10比例混合后，再分别以1%、2%、3%、4%、5%的浓度与黄芪茎叶碎末混合，在湿度50%、55%、70%的情况下，发酵效果不好，达不到要求。而在湿度60%、65%时，1%、2%、3%浓度的发酵效果不好，达不到要求；4%、5%浓度的发酵效果较好，达到要求，在15～20℃时，30 d即可，在25～30℃时，20 d即可。

表1　黄芪茎叶发酵试验结果

3.2黄芪茎叶发酵物药物成分检测结果

详见表2，图1。

表2　黄芪茎叶发酵物药物成分检测结果　mg/g

图1　黄芪茎叶发酵物药物成分检测结果

3.3黄芪茎叶发酵物营养成分检测结果

详见表3，图2。

表3　黄芪茎叶发酵物营养成分检测结果　%

图2　黄芪茎叶发酵物营养成分检测结果

4　分析与讨论

（1）黄芪茎叶的发酵需适宜的温度、水分、足够的发酵微生物及作用时间。本试验表明，湿度在50%、55%和70%情况下，各浓度的生物菌发酵效果均不好，说明湿度过小或过大，都影响细菌生长繁殖；浓度在1%、2%、3%时，因发酵微生物数量不够，细菌繁殖不起来，不能对黄芪茎叶进行发酵；4%、5%的浓度在15～20℃时发酵30 d、25～30℃时发酵20 d即可发酵成功，说明温度越高，细菌繁殖速度越快，发酵时间越短，反之温度越低，细菌繁殖速度越慢，发酵时间越长。

（2）微生物可降解由纤维素、半纤维素、果胶质、木质素等大分子物质组成的植物细胞壁，黄芪茎叶通过生物发酵后，不但中药有效成分从胞内得到释放，而且降低了纤维素的含量，提高了可溶性多糖以及粗蛋白、粗脂肪等动物机体可吸收利用的小分子物质的含量。因此，其药物有效成分和营养成分都比发酵前增加。

［1］程合理.黄芪根、茎叶中黄芪甲苷的含量比较［J］.中国实验方剂学杂志，2010，16（5）：57-59．

［2］张桂娟，江蔚新，陈明小.黄芪叶中有效成分含量的研究［J］.黑龙江医药，2004，17（3）：163-165．

［3］张艳贺，张雷鸣，刘秀波.不同产地黄芪中黄芪多糖的含量测定［J］.中医药信息，2013，30（5）：69-71．

［4］张军武，赵琦，王昌利．不同生长年限黄芪中黄芪总黄酮含量考察［J］.药学研究，2012，25（12）：18-19．

［5］塞东.黄芪中的微量元素研究［J］.锦州医学院学报，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

周庆民（1964-），男，研究员，本科，主要从事临床诊疗与新兽药开发。

张艳（1987-），女，助理研究员，硕士，主要从事新兽药研发与临床诊疗。