菌酶协同发酵甘草药渣制备蛋白饲料的工艺优化

试验旨在开发新型蛋白饲料,采用单因素试验和响应面试验优化菌酶协同发酵甘草药渣制备蛋白饲料的工艺条件。结果显示,最佳发酵工艺条件为产朊假丝酵母用量7.36%、纤维素酶用量0.31%、木聚糖酶用量0.056%、料液比0.71 g/mL、初始pH值5.0、料层厚度7 cm、发酵温度37℃。在最佳发酵条件下,甘草药渣粗蛋白含量为25.65%,发酵后甘草药渣粗蛋白含量提高了13.36%;纤维素、半纤维素、木质素含量分别降低15.33%、2.32%、3.45%。研究表明,菌酶协同发酵甘草药渣提高了甘草药渣的营养价值,丰富了非常规蛋白饲料的资源。

甘草药渣对生长肥育猪生长性能、胴体性状和肉品质的影响

本试验旨在研究甘草药渣对生长肥育猪生长性能、胴体性状及肉品质的影响。选取240头体重80 kg左右健康的三元杂交猪,按等性别比例随机分成4组,每组3个重复,每个重复20头。对照组饲喂基础饲粮,3个试验组分别在基础饲粮中添加1%、2%、4%的甘草药渣,试验期为7周。结果表明:1%甘草药渣组的平均日增重最高,与对照组相比差异显著(P<0.05);与对照组相比,1%、2%、4%甘草药渣组的平均日采食量分别提高了8.04%(P>0.05)、11.54%(P<0.05)、13.28%(P<0.05);与其他3组相比,1%甘草药渣组的料重比显著降低(P<0.05)。2%和4%甘草药渣组的屠宰率显著高于对照组(P<0.05),1%和2%甘草药渣组的眼肌面积显著高于对照组(P<0.05)。与对照组相比,饲粮中添加1%、2%、4%的甘草药渣对肌肉常规营养成分含量、背膘厚以及大理石纹评分、pH24 h、熟肉率、滴水损失和剪切力均没有产生显著影响(P>0.05)。生长肥育猪肌肉中共检测到17种氨基酸,与对照组相比,饲粮中添加1%、2%、4%的甘草药渣对生长育肥猪肌肉中甘氨酸、半胱氨酸、脯氨酸的含量没有产生显著影响(P>0.05); 1%甘草药渣组肌肉中必需氨基酸和氨基酸的总量均为最高,显著高于4%甘草药渣组(P<0.05),但与对照组没有显著差异(P>0.05)。与对照组相比,饲粮中添加4%的甘草药渣显著降低了肌肉中花生酸的含量(P<0.05),饲粮中添加1%的甘草药渣显著提高了肌肉中不饱和脂肪酸的含量(P<0.05)。由此可知,饲粮中添加1%的甘草药渣可提高生长育肥猪的生长性能,增加眼肌面积和肌肉中不饱和脂肪酸的含量,从而改善肉质,因此推荐生长育肥猪饲粮中甘草药渣的添加量为1%。

甘草药渣降解菌的筛选及其产酶工艺研究

筛选能够有效降解甘草药渣的菌株,优化菌株的纤维素酶生产工艺。从腐烂的甘草及土壤中筛选甘草药渣降解菌,结合形态学观察及18S r DNA测序确定菌株的分类地位;考察了不同因素对菌株发酵的影响;采用L9(34)正交分析法确定菌株最佳产酶条件;利用菌株生产的纤维素酶对甘草药渣进行酶解研究。确定分离菌株为Penicillium oxalicum,命名为草酸青霉G2。正交分析结果表明,药渣含量、发酵时间对G2的发酵有显著影响(P<0.05,P<0.05);在最佳产酶工艺条件下,测得G2滤纸酶活力3.43 U/m L、内切酶活力16.89 U/m Lu;甘草药渣的酶解结果表明,G2生产的纤维素酶(G2酶)对甘草药渣的酶解效率优于商品酶。此外,甘草药渣经酶解以后,甘草总黄酮提取率明显升高。对甘草药渣降解菌的筛选以及对菌株的产酶工艺研究,旨在为合理利用甘草药渣以及生产成本低廉、性能优良的纤维素酶奠定基础。

甘草药渣的研究进展

甘草药渣是工业化生产甘草酸过程中排出的废弃物,是一种宝贵的可再利用资源。为了进一步阐明甘草药渣这一工业生产废料的医疗价值和经济价值,对甘草药渣的化学成分、药理活性、提取工艺及相关成分含量测定方法进行综述。

基于指纹图谱与一测多评技术分析化学转化法富集甘草药渣总黄酮的研究

目的建立指纹图谱与一测多评相结合的质量评价模式分析化学转化法富集的甘草药渣总黄酮,为生产中质量控制提供技术支撑。方法以破壁富集的总黄酮为研究对象建立指纹图谱,以甘草苷为内参物,分别建立异甘草苷、甘草素、异甘草素、甘草酸的相对校正因子,计算其含量。并对计算值与外标法测定值进行比较,以验证一测多评法的实用性与稳定性。结果建立了甘草药渣总黄酮HPLC指纹图谱,标定了11个共有峰,确定了其中5个共有峰,10批提取物相似度>0.99;一测多评法计算结果与外标法实测值之间相对误差<4%,以多浓度法计算试验所得相对校正因子RSD<2%。结论本方法准确可靠,专属性强,结果稳定,重复性好,可有效控制甘草药渣提取物的质量。

甘草药渣对放牧肉鸡肉品质的影响

试验选用7日龄的岭南黄鸡80只,随机分为4组,每组20只,研究甘草药渣对放牧条件下岭南黄鸡肉品质及屠宰率的影响。试验组饲粮中分别添加3%、4%和5%的甘草药渣进行为期54 d的饲养试验,观测岭南黄鸡肉品质指标的变化。结果表明:试验组鸡肉的蛋白质含量显著高于对照组(P<0.05),水分含量与对照组相比差异极显著(P<0.01);甘草药渣对肉鸡屠宰率、全净膛率、pH、脂肪含量和系水力的影响不显著(P>0.05),但鸡肉脂肪含量有不同程度的降低,而pH和系水力有增加的趋势。添加不同水平的甘草药渣,能够不同程度地改善胴体品质。

HPLC双波长法同时测定甘草药渣提取物中甘草苷、异甘草苷、甘草素、异甘草素及甘草酸含量

目的建立甘草药渣提取物中甘草苷、异甘草苷、甘草素、异甘草素及甘草酸的测定方法。方法采用HPLC双波长法对甘草药渣提取物中的主要成分甘草苷、异甘草苷、甘草素、异甘草素和甘草酸进行定量分析。色谱柱为Symmetry C18柱(4.6 mm×250 mm,5μm),以乙腈(A)-0.085%磷酸水(B)为流动相,采用梯度洗脱(0~8 min,81%B;8~35 min,81%→50%B;35~60 min,50%B),流速1.0 m L/min,进样量10μL,柱温为室温,双波长检测(λ1=237 nm,λ2=254 nm)。结果甘草苷在0.040 8~0.816μg、异甘草苷在0.052 8~1.056μg、甘草素在0.022 4~0.448μg、异甘草素在0.021 2~0.424μg、甘草酸在0.044 8~0.896μg范围内均呈良好的线性关系,平均回收率分别为98.69%、98.31%、99.10%、98.55%、99.14%,RSD分别为1.39%、1.29%、1.78%、2.14%、1.15%。结论本法准确可靠,专属性强,结果稳定,重复性好,可用于甘草药渣提取物中上述5种成分的测定。

甘草药渣发酵工艺优化及成分分析、抗氧化活性的研究

目的 优化复合益生菌发酵甘草药渣工艺,并分析发酵前后物质成分含量的变化及体外抗氧化活性。方法 以酿酒酵母菌与植物乳杆菌为发酵菌株对甘草药渣进行协同发酵,以总黄酮含量为响应值,对接种比例、接种量、发酵温度、发酵时间进行中心组合Box-Behnken 试验设计,并进行响应面分析;采用NaNO_(2)-A1(NO_(3))比色法及高效液相色谱法分别对发酵前后总黄酮、甘草苷、甘草素、异甘草素、甘草酸的含量进行测定。同时还考察了甘草药渣发酵物对DPPH 自由基和羟自由基的清除作用。结果 最佳发酵条件为:酿酒酵母菌与植物乳杆菌接种比例1∶3、接种量8%、发酵时间48 h、温度34℃,在此条件下甘草总黄酮含量为(1.98±0.02)%。发酵后总黄酮、甘草素及异甘草素的含量升高,而甘草苷、甘草酸含量有所下降。甘草药渣发酵物对DPPH及羟自由基具有明显的清除能力且在相同浓度下强于未发酵组。结论 复合益生菌发酵甘草药渣发酵工艺合理可行,发酵产物具有良好的抗氧化活性,在资源再利用方面具有积极意义。

甘草药渣中还原糖的提取工艺研究

研究纤维素酶酶解甘草药渣制备还原糖的适宜条件,讨论不同温度、初始pH、酶解时间、酶料比、料液比对酶解反应的影响。实验结果表明,其适宜条件是温度50℃,pH=4.8,反应时间8小时,酶料比1:100,料液比1:20。

甘草药渣化学成分的分离与鉴定

目的对甘草药渣的化学成分进行研究,为甘草资源的再利用提供依据。方法利用硅胶、聚酰胺柱色谱及反复重结晶等方法进行分离纯化,根据理化性质及波谱分析对分离得到的化合物进行结构鉴定。结果分离得到9个已知化合物,分别鉴定为白桦酯酸(betulinic acid,1)、光甘草酮(glabrone,2)、甘草黄酮C(li-coflavone C,3)、甘草黄酮B(licoflavone B,4)、3-羰基甘草次酸(3-oxo-18β-g lycyrrhetinic acid,5)、芒柄花素(form onoetin,6)、甘草黄酮(licoflavone,7)、β-谷甾醇(β-sitosterol,8)、胡萝卜苷(daucostero l,9)。结论化合物1～6均为首次从甘草药渣中分离得到,化合物1、4、5为首次从胀果甘草中分离得到。

胀果甘草药渣总黄酮和甘草查尔酮A的制备及其体外抗肿瘤活性研究

目的研究胀果甘草药渣总黄酮和其指标性成分甘草查尔酮A的制备及其体外抗肿瘤活性。方法利用大孔树脂柱色谱、聚酰胺柱色谱等方法,制备甘草药渣总黄酮,并结合色谱法和波谱法分离鉴定指标性甘草查尔酮A,应用HPLC法测定了总黄酮中甘草查尔酮A。应用A549、H1792、Calu-1 3种人癌细胞系,采用MTT法和流式细胞术法系统评价甘草药渣总黄酮和甘草查尔酮A的体外抗肿瘤活性和作用机制。结果制备得到甘草药渣总黄酮,并从中分离鉴定了特征性指标性成分甘草查尔酮A,测定其在甘草药渣总黄酮中质量分数为7.41%。甘草药渣总黄酮和甘草查尔酮A对A549、H1792、Calu-1人癌细胞系均具有显著的抑制活性,可诱导肿瘤细胞凋亡。经流式细胞术检测,推测其作用机制为诱导肿瘤细胞凋亡。结论甘草查尔酮A为胀果甘草药渣总黄酮发挥体外抗肿瘤活性的有效成分。

饲料中添加甘草药渣对肉鸡生产性能的影响

试验选用90只1日龄(平均体重42克)的健康白羽肉仔鸡,完全随机分为4组(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ),每个组设3个重复,试验组每个重复7只鸡(公母混群)。Ⅰ为对照组(每个重复9只鸡),饲喂基础日粮;Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为试验组,分别饲喂基础日粮+甘草药渣,甘草药渣的添加量分别为3%、4%、5%,进行饲养试验。结果表明,与对照组相比,添加量为3%的甘草药渣组能显著提高肉鸡的日增重,降低料肉比(P<0.05);能显著提高饲粮中粗蛋白质的表观代谢率(P<0.05),而添加不同水平的甘草渣各组都降低了饲粮中粗脂肪的表观代谢率(P<0.05)。

UPLC-TOF-MS法鉴定胀果甘草药渣中黄酮类成分

目的建立胀果甘草药渣中黄酮类成分的超高效液相色谱-高分辨飞行时间质谱(UPLC-TOF-MS)定性分析方法。方法 AgilentSB-C18柱(100mm×4.6mm,1.8μm);流动相乙腈-0.1%甲酸水溶液,梯度洗脱;体积流量0.4mL/min;柱温25℃;检测波长254nm。ESI离子源,飞行时间质谱检测器。对比自制对照品进行鉴别。结果共鉴定出8个黄酮类成分,分别为2',4,4'-三羟基查耳酮、甘草查耳酮D、甘草查耳酮甲、4'-羟基-2'',2''-二甲基吡喃[5'',6'',6,7]黄酮、甘草黄酮C、光甘草酮、甘草黄酮B和kanzonolE。结论建立了一种简单、可靠的UPLC-TOF-MS方法对胀果甘草药渣中黄酮类成分进行了鉴定,对胀果甘草药渣综合利用有一定参考价值。

甘草水提后药渣的化学成分及抗氧化活性研究

目的研究中药甘草水提后药渣的化学成分及抗氧化作用,促进甘草药渣的综合利用。方法采用硅胶柱色谱法、Sephadex LH-20凝胶柱色谱法、中压柱色谱法、半制备高效液相色谱法等方法对甘草水提后的药渣进行分离纯化,通过理化常数和NMR、MS波谱等方法鉴定化合物的结构;通过DPPH自由基清除活性试验对分离得到化合物的抗氧化活性进行评价。结果从甘草药渣乙醇提取物中共分离得到10个化合物,分别为:芒柄花素(1)、半甘草异黄酮B(2)、5,7-二羟基-4′-甲氧基异黄酮-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(3)、芒柄花苷(4)、Isoerythrinin A(5)、染料木素(6)、2′,4′-二羟基-4-甲氧基查尔酮(7)、4,4′-二羟基-2′-甲氧基查尔酮(8)、苜蓿素(9)、甘草素(10);化合物1~8均有较强的抗氧化活性。结论化合物3~9为首次从甘草药渣中分离得到,化合物1~8有抗氧化活性。

两种不同来源的绿色木霉降解木质纤维素研究

利用纤维素酶高产菌绿色木霉Trichoderma viride降解木质纤维素是实现废料资源化的重要手段。本研究选取来自不同生境的两株T.viride,分别以玉米秸秆和甘草药渣为基质,测定两者滤纸纤维素酶(filter paper cellulase,FPase)活性和还原糖产量。从时间、温度、水分、pH 4个方面比较两株T.viride的环境适应性和不同基质的差异性。结果表明,以玉米秸秆为基质,T.viride XJ最适初始料液比为1:4–1:5.5,T.viride AG最适初始料液比为1:5–1:5.5。初始料液比1:5.5时,T.viride AG产FPase活性显著高于T.viride XJ。两株T.viride最适发酵温度均为28℃,各温度处理下不同菌株间无显著差异。两株T.viride均表现为还原糖消耗。以甘草药渣为基质,T.viride XJ最适初始料液比为1:2–1:2.5,T.viride AG最适初始料液比为1:3–1:3.5。料液比高于1:3,T.viride AG产FPase活性显著高于T.viride XJ。T.viride AG最适发酵温度为28℃,T.viride XJ最适发酵温度为23–28℃。温度低于28℃,T.viride XJ产FPase活性显著高于T.viride AG。两株T.viride均表现为还原糖积累。两株T.viride最适初始pH均为6–7,最适发酵时间均为3d。最优发酵条件下FPase活性:T.viride AG>T.viride XJ。对T.viride产FPase诱导能力:甘草药渣>玉米秸秆。变差分解表明两株T.viride产FPase活性差异主要源于菌株对生境的生态适应。比较分析菌种来源、基质类型、环境条件对T.viride发酵效果的影响,将有助于该菌大规模应用性研究。