CN112426392A

CN112426392A - 一种铁皮石斛提取物的制备方法

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Publication number: CN112426392A
Application number: CN202011224885.5A
Authority: CN
Inventors: 黄小龙; 张娇; 韩志东
Original assignee: Quanhou Guangzhou Research Institute Of Biotechnology Co ltd
Current assignee: Quanhou Guangzhou Research Institute Of Biotechnology Co ltd
Priority date: 2020-11-05
Filing date: 2020-11-05
Publication date: 2021-03-02

Abstract

本发明属于化妆品技术领域，具体涉及一种铁皮石斛提取物的制备方法。该方法通过双菌二次发酵的方法，先利用乳酸菌发酵过程中产生的酶来分解纤维素并裂解植物细胞壁释放出活性物质，再接种酵母菌以植物细胞中的营养元素或大分子为底物，分解合成多酚黄酮等对护肤有益的功效物质，可以显著增加酚类、多糖、氨基酸等有效成分的含量，得到的石斛提取物具有较高的抗氧化和保湿效果；并且，本发明方法流程短，操作简单，产量大，适用于大规模产业化生产。

Description

一种铁皮石斛提取物的制备方法

技术领域

本发明属于化妆品技术领域。更具体地，涉及一种铁皮石斛提取物的制备方法。

背景技术

铁皮石斛又名“黑节草”，是兰科石斛属植物，为多年附生草本植物。自古以来，铁皮石斛一直为我国的名贵中药材，有“药中黄金”的美誉，也被《道藏》列为“九大仙草”之首。铁皮石斛中含有石斛多糖、黄酮类、酚类、氨基酸、维生素等多种活性成分，具有抗氧化、抗衰老和治疗某些疾病等作用，常作为药品、保健品、化妆品的功效性成分。其中，国家食品药品监督管理总局发布的《已使用化妆品原料名称目录(2015版)》中，铁皮石斛提取物以作为化妆品原料被列入其中，以铁皮石斛为主要功效原料的各种化妆品逐渐增多，在化妆品领域有着广泛的应用价值和市场前景。

为了充分利用铁皮石斛中的活性成分，使效果达到最优，现有技术采用多种方法对铁皮石斛的有效成分进行提取。常用的提取方法有水溶液加热提取、有机溶剂萃取等，但水溶液加热提取需在高温下进行，容易破坏活性成分，有机溶剂提取溶液有有机溶剂残留，存在一定的安全隐患。中国专利申请CN111334540A公开了一种利用生物发酵提取铁皮石斛多糖的方法，该方法将铁皮石斛经过酵母菌发酵后，分离纯化制得铁皮石斛多糖，得率、蛋白质清除率和脱色率均较高，但是其保湿性、抗氧化性等效果一般，仍无法满足目前消费者对化妆品性能的要求。

因此，迫切需要提供一种有效成分得率高，可以得到保湿抗氧化性能好铁皮石斛提取物的制备方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术所得铁皮石斛提取物有效成分得率低，保湿抗氧化性能一般的缺陷和不足，提供一种有效成分得率高，可以得到保湿抗氧化性能好铁皮石斛提取物的制备方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种铁皮石斛提取物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将铁皮石斛干燥、粉碎，加入发酵容器中，加水、碳源，灭菌，得铁皮石斛培养液；

S2、将乳酸菌接种于步骤S1所得铁皮石斛培养液中，30～40℃搅拌培养，得发酵液；

S3、将酵母菌接种于步骤S2所得发酵液中，25～35℃搅拌发酵，发酵结束后灭菌、离心、上清液过滤，滤液即为铁皮石斛提取物。

进一步地，步骤S1中，所述铁皮石斛的添加量为10～50g/L。

更进一步地，步骤S1中，所述碳源选自果糖、蔗糖、乳糖中的一种或多种。

进一步地，步骤S1中，所述碳源的添加量为0.5～5％。

优选地，步骤S1中，所述水的体积为30～35L。

更进一步地，步骤S1中，所述铁皮石斛在50～80℃条件下干燥1～10h。

进一步地，步骤S1中，所述铁皮石斛粉碎后过50～200目筛网。

更进一步地，步骤S2中，所述乳酸菌为植物乳杆菌或嗜热链球菌。优选地，所述乳酸菌接种前在MRS培养基中活化12～48h。

进一步地，步骤S2中，所述乳酸菌的接种量为1～5％。

更进一步地，步骤S2中，所述搅拌培养时间为12～48h。优选地，所述搅拌培养的转速为100～400rpm。

进一步地，步骤S3中，所述酵母菌为啤酒酵母或面包酵母。优选地，所述酵母菌接种前在YPD培养基中活化12～48h。

更进一步地，步骤S3中，所述酵母菌的接种量为1～5％。

进一步地，步骤S3中，所述搅拌发酵时间为12～48h。优选地，所述搅拌发酵的转速为100～400rpm。

更进一步地，步骤S3中，所述灭菌的条件为115～125℃高温灭菌10～20min。

进一步地，步骤S3中，所述离心为在4000～14000rpm离心10～30min。

更进一步地，步骤S3中，所述过滤的滤膜孔径为0.2～5μm。优选地，所述滤膜为陶瓷膜。

进一步地，步骤S2、S3中，所述搅拌培养或搅拌发酵时通气量为0～2.0vvm。优选地，当发酵菌种为嗜热链球菌时，通气量为0vvm，当发酵菌种为其他菌种时通气量为0.5～2.0vvm。

本发明制备得到的铁皮石斛提取物可应用于抗氧化和/或护肤品的制备中。

本发明具有以下有益效果：

本发明一种铁皮石斛提取物的制备方法，通过双菌二次发酵的方法，先利用乳酸菌发酵过程中产生的酶来分解纤维素并裂解植物细胞壁释放出活性物质，再接种酵母菌以植物细胞中的营养元素或大分子为底物，分解合成多酚黄酮等对护肤有益的功效物质，可以显著增加酚类、多糖、氨基酸等有效成分的含量，得到的石斛提取物具有较高的抗氧化和保湿效果；并且，本发明方法流程短，操作简单，产量大，适用于大规模产业化生产。

具体实施方式

以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。

实施例1一种铁皮石斛提取物的制备方法

所述铁皮石斛提取物的制备方法包括以下步骤：

S1、将铁皮石斛干条用搅拌机打成长度小于2cm的小段，然后将铁皮石斛小段放入烘箱中65℃烘干3h，加入超微粉碎机中打碎成粉末，100目筛网过筛，所得铁皮石斛粉末按10g/L加入装有30L水的发酵罐(50L)中，再添加0.5％蔗糖，灭菌，得铁皮石斛培养液；

S2、将嗜热链球菌接种于MRS培养基中活化12h后，接种于步骤S1所得铁皮石斛培养液中，接种量为1％，在30℃，转速200rpm，通气量0vvm条件下搅拌培养12h，得发酵液；

S3、将啤酒酵母菌接种于YPD培养基中活化12h后，接种于步骤S2所得发酵液中，接种量为1％，在25℃，300rpm，通气量0.5vvm搅拌发酵12h，发酵结束115℃高温灭菌10min，然后4000rpm离心10min，取上清液用0.2μm陶瓷膜过滤，收集滤液，即为铁皮石斛提取物。

实施例2一种铁皮石斛提取物的制备方法

所述铁皮石斛提取物的制备方法包括以下步骤：

S1、将铁皮石斛干条用搅拌机打成长度小于2cm的小段，然后将铁皮石斛小段放入烘箱中65℃烘干3h，加入超微粉碎机中打碎成粉末，100目筛网过筛，所得铁皮石斛粉末按50g/L加入装有35L水的发酵罐(50L)中，再添加5％蔗糖，灭菌，得铁皮石斛培养液；

S2、将嗜热链球菌接种于MRS培养基中活化48h后，接种于步骤S1所得铁皮石斛培养液中，接种量为5％，在40℃，转速200rpm，通气量0vvm条件下搅拌培养48h，得发酵液；

S3、将啤酒酵母菌接种于YPD培养基中活化48h后，接种于步骤S2所得发酵液中，接种量为5％，在35℃，300rpm，通气量2vvm搅拌发酵48h，发酵结束125℃高温灭菌20min，然后13000rpm离心30min，取上清液用5μm陶瓷膜过滤，收集滤液，即为铁皮石斛提取物。

实施例3一种铁皮石斛提取物的制备方法

所述铁皮石斛提取物的制备方法包括以下步骤：

S1、将铁皮石斛干条用搅拌机打成长度小于2cm的小段，然后将铁皮石斛小段放入烘箱中65℃烘干3h，加入超微粉碎机中打碎成粉末，100目筛网过筛，所得铁皮石斛粉末按30g/L加入装有35L水发酵罐(50L)中，再添加2％蔗糖，灭菌，得铁皮石斛培养液；

S2、将嗜热链球菌接种于MRS培养基中活化24h后，接种于步骤S1所得铁皮石斛培养液中，接种量为4％，在37℃，转速200rpm，通气量0vvm条件下搅拌培养24h，得发酵液；

S3、将啤酒酵母菌接种于YPD培养基中活化24h后，接种于步骤S2所得发酵液中，接种量为2％，在28℃，300rpm，通气量1.5vvm搅拌发酵24h，发酵结束121℃高温灭菌15min，然后10000rpm离心15min，取上清液用0.8μm陶瓷膜过滤，收集滤液，即为铁皮石斛提取物。

实施例与对比例铁皮石斛提取物的制备方法

与实施例3不同之处在于，实施例4～8和对比例1～7改变步骤S1～S3中的碳源、乳酸菌和酵母菌的种类和添加量，其余参数及操作参考实施例3。具体改变参见表1。

表1实施例与对比例不同碳源、乳酸菌和酵母菌的种类和添加量

组别	铁皮石斛(g/L)	碳源(％)	乳酸菌(％)	酵母菌(％)
					实施例1	10	0.5％蔗糖	1％嗜热链球菌	1％啤酒酵母
实施例2	50	5％蔗糖	5％嗜热链球菌	5％啤酒酵母
					实施例3	30	2％蔗糖	4％嗜热链球菌	2％啤酒酵母
实施例4	30	2％蔗糖	4％嗜热链球菌	2％面包酵母
					实施例5	30	2％蔗糖	4％植物乳杆菌	2％啤酒酵母
实施例6	30	2％蔗糖	4％植物乳杆菌	2％面包酵母
					实施例7	30	2％果糖	4％植物乳杆菌	2％啤酒酵母
实施例8	30	2％乳糖	4％植物乳杆菌	2％啤酒酵母
					对比例1	30	2％蔗糖	6％植物乳杆菌	/
对比例2	30	2％蔗糖	/	6％啤酒酵母
					对比例3	30	2％蔗糖	4％裂褶菌	2％啤酒酵母
对比例4	30	2％蔗糖	4％枯草芽孢杆菌	2％啤酒酵母
					对比例5	30	2％蔗糖	4％德氏保加利亚乳杆菌	2％啤酒酵母
对比例6	30	2％蔗糖	4％双歧杆菌	2％啤酒酵母
					对比例7	30	2％蔗糖	4％植物乳杆菌	2％米曲霉

对比例8一种铁皮石斛提取物的制备方法

参考中国专利申请CN111334540A的实施例1的方法，将制备所得铁皮石斛多糖配置为3％的水溶液。

实验例1铁皮石斛提取物的有效成分含量及得率

测定实施例与对比例所得铁皮石斛提取物的有效成分含量及多糖得率，结果参见表2。注：多糖得率为提取物中的多糖含量占发酵前发酵液中总多糖含量的百分比。

表2铁皮石斛提取物的有效成分浓度及得率

由表2可见，本发明实施例1～8制备的铁皮石斛提取物总酚、多糖和氨基酸等活性成分的含量高，多糖得率也较高；而对比例1～7改变提取方法后，活性成分的含量和多糖得率均显著降低；对比例8为纯化后的多糖配置而成，总酚及氨基酸含量均较低。

实验例2铁皮石斛提取物的抗氧化活性

测定实施例与对比例所得铁皮石斛提取物的抗氧化活性，其中，DPPH自由基清除率采用30mg/ml的原料测量，羟自由基清除率采用原样测量，结果参见表3。

表3铁皮石斛提取物的抗氧化活性

由表3可见，本发明实施例制备的铁皮石斛提取物的DPPH自由基清除率和羟自由基清除率均处于较高水平，具有显著的抗氧化活性；而对比例改变提取方法后，抗氧化活性显著降低。

实验例3铁皮石斛提取物的保湿效果

选择70名20～40岁健康无皮肤病的志愿者测试铁皮石斛提取物的保湿效果。测试样本为实施例2，实施例5，实施例8，对比例1，对比例4，对比例7，对比例8所获得的铁皮石斛提取液，每组10人测试环境温度为24～26℃，湿度为40％～60％；测试仪器为CM825型皮肤油水酸碱测试仪；测试部位手臂内侧2*5cm区；结果参见表4。

表4铁皮石斛提取物的保湿效果

组别	使用前	使用后30min	使用后3h	使用后6h
					实施例2	31.0	45.8	42.6	37.9
实施例5	31.2	46.6	43.9	40.6
					实施例8	31.5	43.8	40.3	37.0
对比例1	31.0	38.5	35.7	32.9
					对比例4	31.4	41.3	37.3	34.0
对比例7	31.4	40.8	38.0	33.4
					对比例8	31.8	41.5	38.1	35.5

由表4可见，本发明实施例制备的铁皮石斛提取物的保湿效果较好，可以显著提高皮肤水分，并且在使用后6h也能使皮肤保持较高的水分含量，具有显著的保湿效果；而对比例改变提取方法后，保湿效果显著降低。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种铁皮石斛提取物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将铁皮石斛干燥、粉碎，加入发酵容器中，添加水、碳源，灭菌，得铁皮石斛培养液；

2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述铁皮石斛的添加量为10～50g/L。

3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述碳源选自果糖、蔗糖、乳糖中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述碳源的添加量为0.5～5％。

5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述乳酸菌为植物乳杆菌或嗜热链球菌。

6.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述乳酸菌的接种量为1～5％。

7.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述酵母菌为啤酒酵母或面包酵母。

8.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述酵母菌的接种量为1～5％。

9.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述过滤的滤膜孔径为0.2～5μm。

10.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S2、S3中，所述搅拌培养或搅拌发酵时通气量为0～2.0vvm。