文档介绍：蛹虫草虫草素研究进展
摘 要:虫草素是蛹虫草中重要的生物活性之一,具有抗肿瘤、抗炎、抗菌、抗病毒、提高免疫力等生物功效,目前主要从蛹虫草相关培养物中提取虫草素。从虫草素的药理作用、提取、分离纯化、测定以及优化虫草素的产量方面进行种方法对虫草素提取的影响。结果表明:浸提法耗时长且提取效果一般,不利于下一步试验进行。而分别调整回流提取、索氏提取及超声法提取的作用时间均得到相近结果。但采取超声法提取更快捷、简便,受外界干扰小,同时可减少回流前后称重、补足溶剂定容所带来的误差。
陈伟等[27]分别利用水、乙醇、甲醇作为提取剂提取蛹虫草子实体干粉中的虫草素,对比发现蒸馏水是最佳溶剂。常见的把超声、微波、酶法等作为辅助提取手段。张嘉等[28]利用水热回流法、醇热回流法、超声水提法、超声波醇提法进行试验,研究表明超声波醇提法提取率最高,确定的最佳提取工艺为75%乙醇超声波提取3次、每次40 min、料液比1∶20。夏敏等[29]利用微波法提取虫草素并用HPLC法测定其含量,微波法提取的最佳工艺为提取液10 mL、料液比1∶200、中火处理3 min, mg·g-1,且比超声波法提取率高。殷东林等[30]以蛹虫草子实体干粉为材料,提取剂为70%乙醇,然后通过正交试验进一步研究,最终确定的最佳工艺为微波功率350 W、处理4 min、提取2次、料液比1∶50,%。张凤清等[31]选用北冬虫夏草子座为材料进行虫草素提取,结果显示超高压萃取效果最佳,其工艺为压力500 MPa、容积体积分数50%、料液比1∶75、提取时间2 min, mg·g-1。
3 虫草素分离纯化
自Cunningham[3]在1951年用活性炭和交换树脂首次分离出虫草素以来,各种分离方法不断涌现,各有利弊,不断发展。目前常用的虫草素分离纯化方法有多种,其中比较高效的方法有超临界萃取法、离子交换树脂吸附法、大孔吸附树脂法。
离子交换树脂吸附法关键在于选择合适的离子交换树脂。车振明等[32]用732NH4+型阳离子交换树脂提取,但提取的虫草素得率较低,只有81%。毛宁等[33]采用JK006阳离子与717阴离子交换树脂相配合,%的虫草素。
大孔树脂的选择要与目的成分极性相似[34]。曾昱等[35]利用大孔吸附树脂法,填料XAD16树脂,得到的虫草素纯度达到98%以上。刘艳芳等[36]采用NKAII型大孔树脂分离虫草素,反复结晶得纯度达98%以上。李学军等[37]采用ML7大孔树脂纯化虫草素纯度可达到92%以上。
此外,超临界萃取技术发展迅速,陈顺志等[38]利用超临界萃取技术以蛹虫草人工培养后的发酵物为原料,%~%,该技术无污染,易操作,但成本高,不利于工业化生产。
虫草素分离纯化方法有多种,每种方法各有利弊,可多种方法联用。徐文豪等[39]采用离子交换树脂、大孔吸附树脂处理和多次硅胶柱层析、薄层分离法得到核苷类物质,虫草素是核苷类物质的一种,因此也可用于虫草素分离[40]。
4 虫草素测定
虫草素作为一种生物活性物质,测定含量的方法有多种。目前主要的测定方法有高效液相色谱法(HPLC)、高效毛细管电泳法(HPCE)、薄层色谱法(TLCS)、TLCSHPLC联用法。其中最常用的是高效液相色谱法(HPLC),精密度与准确度高,一般采用反相色谱法,以十八烷基键合硅胶为固定相,流动相有多种,采用C18填料的色谱柱,填料粒为5 mm, mm,柱子长为150 mm和250 mm,流动相为甲醇、水或甲醇、磷酸缓冲液,检测波长为254、259和260 nm,检测温度为20~40℃,~ mL·min-1,进样量5~20 L[41]。
5 蟲草素产量提升优化
高产菌种的选育
提高虫草素含量非常重要的措施之一就是获得稳定遗传的高产菌株。据现有的研究报道,蛹虫草菌种选育的方法主要有化学试剂诱变、辐射诱变等。
Das等[42]采用高能离子束诱变蛹虫草,获得比对照组高72%的突变株。刘金彬等[43]利用离子束、亚硝基胍及离子束亚硝基胍诱变法处理蛹虫草Cordyceps militaris JN168,获得几株较高产菌株,每组诱变都能提高虫草素产量,最后获得的复合诱变菌2,经过优化液体发酵,产量提高了5倍, mg·L-1。曹照平等[44]用蛹虫草FFCC5111 为出发菌株,通过 200 W 、22 kHz超声强度联合1% DES 复合诱变获得突变株,经发酵培养,突变株FFCC5111c 产生的虫草素比亲株