靈芝孢子粉破壁技術的研究進展

王欣宇，車成來，林花，王霞，王宇輝，玄東哲，金龍哲

(延邊州農業科學院,吉林 延吉 133001)

靈芝孢子粉破壁技術的研究進展

王欣宇，車成來，林花，王霞，王宇輝，玄東哲，金龍哲*

(延邊州農業科學院,吉林 延吉 133001)

根據多種破壁方法的實驗研究，對靈芝孢子粉破壁技術的主要方法進行了綜述，目前國內外多以物理法、機械法及相互結合的方法對靈芝孢子粉進行破壁，靈芝孢子粉破壁技術市場上形式多樣，為靈芝破壁孢子粉的生產加工提供了基礎資料。

靈芝孢子粉；破壁技術；物理法；機械法

無機元素多以Si、Ca構成，硅和鈣進入靈芝孢壁成分幾丁質使得孢壁更加堅硬不易分解，限制了人們對靈芝孢子內有效物質的消化吸收，為使靈芝孢子內的有效物質得到充分的利用，有必要對孢子粉進行破壁。而破壁率的高低決定人體對靈芝孢子內有效成分的吸收率，人體服用經破壁處理的靈芝孢子粉，吸收率可達95%以上。因此，破壁率作為標志性依據，在提高破壁率的同時，破壁技術的方法亦顯得尤為重要。

目前，國內外對破壁技術工藝的方法層出不窮，大多采用的破壁方法主要有物理法、機械法和綜合法，而生物法和化學法由于其具有化學成分摻入等缺點，處理殘留化學物質時則需要消耗大量的時間且不易處理干凈，有效成分易流失，破壁效果不明顯，故使用較少。本文通過查閱靈芝孢子粉破壁工藝技術的研究，對近年來破壁率較突出及破壁方法較新穎的技術進行了概述，為日后對靈芝破壁孢子粉的生產加工提供方便，為靈芝孢子破壁的開發技術提供參考依據。

1 物理法

物理方法大多使用低溫、冷凍脆化、超聲波、微波等，也有采用一系列物理作用相結合的方法以破壞靈芝孢子壁。吳映明等[1]采用超低溫凍融處理和超聲波處理對靈芝孢子粉進行破壁，實驗表明增加凍結-解凍循環次數可在一定程度上能提高多糖含量。此方法具有破碎效果好、能量消耗小、成本低及操作簡便等特點，但是作用時間較長。吳明忠利用一種比較理想的物理破壁方法——滾軸法[2]進行破壁，破壁率高且穩定在95%以上，該方法設備投入少、操作簡便，試驗證明遠高于高壓勻漿法(破壁率不理想)、超音速氣流法(破壁效果較低，粉碎機內壁粘附現象嚴重)，是一種較為理想的方法。在CO2的密閉容器里，在常溫與恒溫狀態下用震動、摩擦、超聲波等一系列物理技術使之完全破壁，破壁率可達95%。采用過冷液氮進行淬冷破壁，增加凍結解凍循環次數，當循環5次時，破壁率為94.79%。但此方法設備要求較高。利用SI-5000 超高壓連續流冷凍細胞破碎機對未破壁的靈芝孢子進行破壁，破壁效果較好，能夠在兩次的破碎之后，使靈芝孢子的破壁率達到 85.68%。對靈芝孢子粉破壁3次，破壁率為88.47%[3]。

2 機械法

2.1 高能納米沖擊磨法

是一種有效的機械破碎法，對活性物質破壞小，易放大，通用性較強，可大規模應用于工業化生產。張新新[4]等比較酸熱法、超聲波凍融法和高能納米沖擊磨法，結果表明采用高能納米沖擊磨法能顯著提高靈芝孢子的破壁率和孢子油得率，在球料比3∶1，球磨時間6 h 條件下，破壁率為 90. 36%。

2.2 超高壓超臨界流體撞擊流

該技術將撞擊流粉碎技術和超臨界流體技術相結合，孢子經過卸壓氣爆和超高速撞擊產生開裂的起裂源，受壓破壁。在加載壓力300 MPa，加熱溫度250℃，保壓時間1 h，撞擊靶距10 mm條件時，靈芝孢子粉的破壁率為88.48%。

2.3 高速剪切超細粉碎設備

通過許多高速自轉的粉碎環作為粉碎介質獲得強大的離心力和剪切力。在濕式粉碎情況下,可以在短時間內將原料粒子粉碎成亞微米范圍的超細粉末。當粉碎時間為60min,主軸轉速為1600r/min時,破壁率達到100% 。

2.4 髙壓脈沖電場處理技術

矩形髙壓脈沖電場處理技術的應用主要是食品的消毒和微生物滅菌，此方法具有易操作、耗時短、無污染的優點。但其破壁率較低，并且會造成發熱、破壁不均勻的現象。當電場強度為28kV/cm,脈沖個數為39418個,脈沖寬度為80us時,靈芝孢子粉的破壁率約為58.2%。

2.5 高壓均質法

劉春延[5]等采用高壓均質法破壁靈芝孢子，當均質壓力150 MPa、均質次數3、料液比1∶100(g/mL)，破壁率為94.35%。

2.6 臨界高壓靜止破壁法

采用臨界高壓靜止破壁法可顯著提高靈芝孢子的破壁效果,破壁率為85. 7%，此法在破壁的同時易造成活性物質的損失。

2.7 機械研磨法

采用機械研磨法將靈芝碎成納米級別，并利用此方法完成靈芝孢子的破壁實驗，當靈芝孢子在速度為600r/min時,破壁率最高，可達到98.17%。

3 綜合法

3.1 機械法與物理法聯合

研究表明,變溫壓差脆化結合超微粉碎的技術，經脆化、干燥后的靈芝孢子粉有分級去雜、純化靈芝孢子粉原料的作用，可提高微粉處理的破壁率，破壁率>99 %[6]。生物酶法、超臨界CO2法、超高壓超臨界法3 種破壁方法的破壁效率均低于綜合破壁方法，3種方法單獨應用中，超高壓超臨界法的效率最高，其次是超臨界CO2法，效率最低的是生物酶法。綜合對比結果顯示，酶法聯合超高壓超臨界法綜合法破壁技術優于單獨法，破壁率可達99%。

機械物理法250 型孢子粉破壁機組破壁法屬干法破壁,破壁率可達85%±2%。隨時間增加還可提高破壁率，但過高的破壁率影響操作和包裝。

3.2 物理法與生物法聯合

靈芝孢子生物酶破壁的最適酶類是溶壁酶，最適濃度是3.0%，最適酶解時間是4h，最適酶解溫度是38℃，最適滲透壓穩定劑是0.4mol/L蔗糖，在此條件下，靈芝孢子粉破壁率達到80%以上。通過生物酶破壁與超聲波處理相結合，應用冷凍干燥技術，靈芝孢子粉的破壁率達98%以上，此方法不含金屬雜質，提高了純度。

3.3 機械法與化學法聯合

采用β-CD的濕法靈芝孢子粉破壁工藝，所添加的環糊精既可促進靈芝孢子粉的破壁完全，又能夠有效包合靈芝孢子粉有效成分，破壁率達到90%。此方法抗霉變效果顯著。

4 討論與展望

除以上3種主要方法以外，采取生物法、化學法進行處理，得到明顯的破壁率，通過浸泡酶解，結合細沙磨研磨進行破壁，破壁率達到95%，靈芝孢子經過浸泡、誘導和催芽，萌動培養，進行破壁，破壁率可達99%以上。

目前，使用較多的是物理法、機械法，但缺點是重金屬超標、成本高、對機器設備要求嚴格，破壁后碎片過多，不易分離；綜合法比較理想，但操作時較繁瑣。對靈芝孢子粉的破壁還有一定的技術限制，仍存在亟待解決的問題，為使人們對靈芝破壁孢子粉的利用率得到有效吸收，達到無污染，安全有效，易保存、穩定，營養成分不流失，不霉變，不氧化，既獲得較高的破壁效果，又能夠生產周期短、節省時間，加工方便易操作的效果，在保證生產加工自身利益的前提下，而能否達到目前市場上的最大收益價值，還有很長的路需要走，因此，利用綜合法來探究多種方法結合一起達到目的，有必要研發更有效更易獲得、投資小、成本低的設備進行破壁，另外，開發出新的能源技術方法，加強對新破壁方法的研究，比如熔融法、溶劑法聯合法、冷凍干燥法等以這種新型載體為媒介使藥物發揮更大的作用，破壁率與有效成分的吸收的相關性，以及破壁后孢子油的流出，使靈芝孢子粉有效成分對人體的吸收率最大化，研制出相對穩定、適用于機械自動化規模化生產且易于開拓市場的產品，這有待于進一步研究。

[1]吳映明,陳愛葵,彭錦紅,等.超聲波-超低溫凍融處理對靈芝孢子粉多糖提取的影響[J].中國食用菌,2008,27(3):34-35.

[2]吳明忠.靈芝孢子粉的研究[D].南京：南京農業大學,2000: 1-31.

[3]奚灝鏘,陳穎恒,潘艷宜.采用超高壓破碎靈芝孢子的研究[J].廣東化工,2007,34(7):31-32,73.

[4]張新新,劉元法,李進偉,等.不同破壁技術對靈芝孢子油提取的影響[J].中國油脂,2012,37(7):5-7.

[5]劉春延,張國財,程方志,等.靈芝孢子粉破壁工藝優化及其抗腫瘤作用[J].食品科學,2016,37(14):51-55.

[6]周萍,安東,王朝川,等.變溫壓差脆化破壁靈芝孢子技術考察[J].中國實驗方劑學雜志,2012,18(20):16-19.

ResearchprogressofGanodermalucidumSporePowderWallBreakingTechnique

Wang Xinyu,Che Chenglai,Lin Hua,Wang Xia,Wang Yuhui,Xuan Dongzhe,Jin Longzhe*

(Yanbian Korean Autonomous Prefecture Academy of Agricultural Sciences,Yanji,Jilin 133001)

According to the experimental study of various wall broken methods,the major methods of sporoderm broken technology of Ganoderma lucidum spore powder was summarized in this paper. At present,the spore powder of Ganoderma lucidum was broken by the physical and mechanical methods at home and abroad. Ganoderma lucidum spore powder broken technology diversified forms on the market,the paper provided the basic data for the production and processing ofGanodermabroken-down wall spore powder.

Ganodermalucidumspore powder; Wall breaking technique; Physical method; Mechanical method

2017-06-29

王欣宇(1991-)，女，碩士，主要從事中藥新藥研究與開發；*通訊作者：金龍哲，副研究員，E-mail: 664130853@qq.com。

DOI.∶10.13268/j.cnki.fbsic.2017.06.034

S567.3+1

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