蛹虫草子座培养剩余基质中虫草素的提取及分离

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蛹虫草(Cordyceps militaris)是一种药食兼用的大型真菌,含有虫草素、虫草多糖、虫草酸等多种生物活性物质,其中虫草素具有抗癌抗肿瘤、抗菌消炎、提高免疫力等作用。本文以蛹虫草子座培养剩余基质为原料,对其中的虫草素进行提取及分离,并对剩余基质提取液的活性炭脱色工艺进行优化研究,以期充分利用蛹虫草培养剩余基质,为虫草素的开发利用奠定基础。主要研究结果如下:1.采用二次通用旋转组合设计研究提取温度、提取时间、液料比及提取液pH对虫草素提取得率的影响。四个研究因素对虫草素提取得率的影响顺序依次为:液料比>提取温度>提取液pH>提取时间,通过对其数学模型优化,确定了蛹虫草子座培养剩余基质中虫草素提取的最佳工艺:液料比为36.8,提取温度63.3℃,提取时间4.8h,提取液pH6.7。2.通过静态吸附及解吸试验,研究了9种大孔吸附树脂对虫草素的静态吸附及解吸效果,研究表明分离虫草素的适用树脂为NKA-Ⅱ,其次为LS-305。3.采用NKA-Ⅱ大孔吸附树脂对提取液中的虫草素进行静态分离,结果表明NKA-Ⅱ树脂静态分离虫草素的优化工艺条件为:转速155r/min,上样量53mL,吸附温度25℃,提取液pH值5.1,解吸剂乙醇体积分数61%。此外,通过绘制NKA-Ⅱ树脂对虫草素的静态吸附及解吸曲线,发现在虫草素的静态吸附过程中吸附时间以6h为宜,而在虫草素的静态解吸过程中解吸时间为180min时即可将大部分虫草素解吸下来。4. NKA-Ⅱ树脂对虫草素的动态吸附及解吸的优化工艺条件为:在动态吸附过程中,采用1.8BV/h的上样流速进行吸附;吸附结束后,采用5BV(BV指柱体积)的蒸馏水对树脂柱进行冲洗以洗脱未被吸附的虫草素及杂质;在动态解吸过程中,选择5BV体积分数为50%的乙醇溶液进行解吸,解吸溶剂pH值为3.0,解吸流速为1.8BV/h,在此条件下洗脱峰相对集中,对称性较好。5.采用活性炭对蛹虫草子座培养剩余基质提取液进行脱色研究,在单因素试验的基础之上,选择活性炭用量、脱色时间、pH值三个因素设计二次通用旋转组合试验优化提取液脱色工艺条件。以:综合评分(T)为指标衡量活性炭对提取液的脱色效果,研究发现选取的三个因素对提取液的综合评分T影响的顺序为:活性炭用量>pH值>脱色时间,通过对建立的数学模型进行优化,确定了蛹虫草子座培养剩余基质提取液脱色的优化的工艺条件为:活性炭用量1.0%,脱色时间54min,pH值3.5。
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