李捷,郑晓艳,左蕾蕾,向晋龙,曾凡骏,*
(1.四川大学轻纺与食品学院,四川 成都 610065;2.四川麦力若科技发展有限责任公司,四川 成都 610065)
免疫力是人体自身的防御机制,是识别和消灭外来侵入异物,处理衰老、损伤、死亡、变性的自身细胞以及识别和处理体内突变细胞和病毒感染细胞的能力。免疫功能过低使机体不能及时清除有害的物质,对于入侵的外来物质缺乏抵抗力,容易发生肿瘤和各种病原微生物感染。灵芝孢子是灵芝的生殖细胞,含有比灵芝更丰富的多糖肽、腺嘌呤核苷、蛋白质、酶类、硒元素等特殊成分。
1.1.1 灵芝孢子
灵芝孢子具有增强免疫、抗肿瘤、护肝、降血脂、降血糖、清除自由基、消炎抗炎等功效。在增强免疫力,抑制肿瘤的药效方面都超过其母体灵芝[1]。
1.1.2 VC
VC作为营养增补剂,可防治坏血病、齿槽脓漏、贫血、食欲不振以及防治糖尿病的慢性病发症、防治感冒和流感、延缓衰老、预防肿瘤、动脉粥样硬化、皮肤病、中风和预防血管性痴呆和早脑性痴呆的神经退化等。
1.2.1 灭菌工艺研究
对未破壁灵芝孢子粉进行干热灭菌、常压蒸汽灭菌以及高压蒸汽灭菌的方法考察。通过灭菌后灵芝孢子粉的外观状态及微生物限度作为判定指标,以确定合理的灭菌方式及参数。
1.2.1.1 主要试剂与仪器
营养琼脂,乳糖胆盐,氯化钠,乙醇,0.1 mg/mL齐墩果酸标准液,冰乙酸,高氯酸,5%的香草醛-冰醋酸溶液,0.1 mg/mL葡萄糖标准液,0.2%蒽酮硫酸溶液。
AR2130 型电子天平:Ohaus Corp.Pine Brook,NJ,USA.;UV-1100型紫外-可见光分光光度计:上海美谱达仪器有限公司;DSY-1-4孔型电热恒温水浴锅:北京爱琦霞商贸中心;01J2003-04型立式压力蒸汽灭菌筒:上海博迅实业有限公司;SP-DJ系列水平净化工作台:上海浦东物理光学仪器厂;HHB11-420型电热恒温培养箱:上海峪丽电子科技有限公司;DHG-9053A型电热恒温鼓风干燥箱:广州沪瑞明仪器有限公司。
1.2.1.2 方法
称取4 g未破壁灵芝孢子粉6份作为样品,分别置于常压沸水蒸汽中15 min及30 min;高压灭菌锅121℃,30 min;80℃烘箱中 1 h及 2 h;75%乙醇中浸泡10 min烘干。得出对灵芝孢子粉灭菌后无明显感观变化且对破壁工艺无影响的灭菌条件。再将此灭菌条件灭菌后的样品进行微生物指标的检测;条件最合理者再进行功效成分的检测,确定最终灭菌工艺。
1.2.2 破壁灵芝孢子制备工艺流程
计量称重→灭菌→干燥→破壁→破壁灵芝孢子粉
1.3.1 粘合剂的选择
1.3.1.1 主要试剂和仪器
无水乙醇,淀粉,蒸馏水。
AR2130 型电子天平:Ohaus Corp.Pine Brook,NJ,USA.;DHG-9053A型电热恒温鼓风干燥箱:广州沪瑞明仪器有限公司。
1.3.1.2 实验方法
称取20 g破壁灵芝孢子粉,分别以水、80%乙醇、淀粉-水、淀粉-80%乙醇溶液作为粘合剂。在一定粘合剂用量下,考察粘合效果。
1.3.2 胶囊制剂工艺流程
原料→检测→计量称重→混料→制粒→干燥→总混→装填→抛光→内包装→外包装→检验→成品入库
1.4.1 安全性毒理学评价
1)急性经口毒性试验;2)遗传毒性试验;3)大鼠30 d喂养试验。
1.4.2 增强免疫力功能评价
实验设 333、667、1000 mg/kg·bw 三个剂量组(分别相当于人体推荐量的10、20、30倍),对灵芝孢子胶囊进行对小鼠脏器/体重比值测定,迟发型变态反应,ConA诱导的小鼠脾淋巴细胞转化试验,血清溶血素测定,抗体生成细胞检测,小鼠腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞实验,小鼠碳廓清实验,NK细胞活性测定。
根据文献资料的研究表明,人体服用灵芝孢子粉0.45 g/d~16.2 g/d区间内,具有显著的提高缺氧耐受力的功能(P<0.05)及很高的安全性。本产品配方中灵芝孢子粉的每日服用量为1.92 g/d,并辅以VC协同作用,具有良好的增强免疫力的功能。
2.2.1 灭菌工艺研究
不同灭菌方法灭菌后灵芝孢子粉的感观指标变化情况见表1。
表1 不同灭菌方法灭菌后灵芝孢子粉的感观指标变化情况Table 1 Sensory indexes of Ganoderma Lucidum Spore Powder after different sterilizations
由表1看出,方法6经浸泡后不易烘干且结块,不利于破壁,故排除此方法。对前5个灭菌方法后的样品进行大肠杆菌定性检测和菌落总数的检测,结果见表2。
表2 大肠杆菌定性检测和菌落总数的测定Table 2 E.coli qualitative tests and the determination of total bacterial colonies
由表2可知,按照方法1、2、3灭菌都能初步达到相应的微生物及感观要求,考虑到操作的难易程度、能源消耗等因素,初步选定方法1。对此法灭菌处理后的样品进行全面的微生物指标检测及破壁后的功效成分检测,检测结果如表3和表4所示。
表3 方法1灭菌样品微生物指标检测结果Table 3 Microbial test results of method 1
表4 方法1灭菌样品破壁后功效成分检测结果Table 4 Efficacy component test results of method 1 g/100 g
由表3、表4可知:常压蒸汽15 min(100℃)即可将灵芝孢子粉中微生物有效杀灭满足产品的微生物指标,且满足感观要求其功效成分含量要求。
2.2.2 破壁灵芝孢子中试制备
1)灭菌:根据实验所得最佳条件,即温度为100℃,灭菌时间设定为15 min。2)干燥:干燥温度60℃~70℃,干燥时间为1 h左右,干燥至物料水分5%左右。3)破壁:SYFM-8 PR型振动微粉碎机碾磨破壁,破壁时间30 min,产品粒度 5μm,破壁环境温度±5 ℃,破壁率≥96.0%。
2.3.1 粘合剂的选择
破壁灵芝孢子粉未加粘合剂时,休止角为42.8°,堆密度为0.31 g/cm3。为改善孢子粉的流动性,增加其堆密度使装填量达到要求。对粘合剂的选择实验结果见表5。
表5 粘合剂的选择Table 5 The choice of adhesives
由表5实验结果可知,添加2%淀粉先混料均匀后,再添加80%乙醇作为粘合剂,其休止角和堆密度即可达到要求,且短时间易烘干。即产品用量为:每100 kg需淀粉约2 kg,80%乙醇10 kg左右。在此用量下,经制粒和总混5 min,物料休止角控制在32°~35°、堆密度0.35 g/cm3~0.40 g/cm3,可见流动性得到了明显的改善,且保证了装量的稳定性能制出符合要求的物料颗粒。
2.3.2 胶囊制剂工艺
2.3.2.1 检测
对各原料分别进行相应的感官、理化、微生物指标的检验,符合要求的则进行投料。
2.3.2.2 计量称重
称重时将易吸潮的物质后称,尽量避免其吸潮。
2.3.2.3 混料
按照产品配方,对各种原料混合,由于配方VC较少且加入少量淀粉进行粘合,混合时采用等量递增的原则。
2.3.2.4 制粒
高速搅拌制粒,润湿剂为80%乙醇溶液,每100千克混料需80%乙醇液约10 kg。
2.3.2.5 干燥
制粒完成后,60℃~70℃下沸腾干燥30 min。
2.4.1 安全性毒理学评价
1)急性经口毒性试验:SD大鼠和KM小鼠的急性经口MTD值均大于10g/(kg·bw),按急性毒性分级属无毒级。2)遗传毒性试验:三项遗传毒性试验(Ames试验、小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验以及小鼠精子畸形试验)结果无致突变作用。3)大鼠30 d喂养试验:最高剂量为人体推荐量的105倍。长发育情况和一般表现良好,体重持续增长,体态活泼,大、小便未见异常改变。试验期间未见明显行为改变和中毒表现。
2.4.2 增强免疫力的功能评价
经口给予小鼠(Balb/c)333、667、1000 mg/kg·bw剂量(分别相当于人体推荐量的10、20、30倍)的灵芝孢子胶囊30 d后进行测试。在小鼠迟发型变态反应实验中,抗原攻击24 h后,1000 mg/kg·bw剂量组与对照组小鼠相比,其足跖肿胀度有显著性差异(p<0.05)。在小鼠淋巴细胞转化实验中,中高级两组分别与对照组小鼠相比,其光密度差值均有显著性差异(p<0.01)。在抗体生成实验中,1000 mg/kg·bw剂量组与对照组小鼠相比,其抗体生成细胞数有显著性差异(p<0.01)。在小鼠NK细胞活性测定实验中,667、1000 mg/kg·bw剂量组分别与对照组小鼠相比,其NK细胞活性率均有显著性差异(p<0.01)。据评价标准可认为灵芝孢子胶囊具有增强免疫力的功能。
以灵芝孢子粉为主要原料,辅以VC研制出灵芝孢子胶囊,配方用量经文献及实验研究具有增强免疫力的功能。
研究了灵芝孢子粉灭菌最优方法及条件:100℃蒸汽灭菌15 min。在此条件下进行灭菌,能有效杀灭微生物且功效成分不受影响。对胶囊制剂工艺中粘合剂进行了研究,选择2%淀粉和80%乙醇作为粘合剂,其休止角和堆密度即可达到要求,且短时间易烘干。
产品经安全性毒理学评价表明灵芝孢子胶囊安全无毒;经功能评价表明灵芝孢子胶囊具有增强免疫力的作用。
[1]陈军辉,吴凤琪,李文龙,等.灵芝孢子粉与子实体中三萜类化合物、多糖及重金属元素的含量比较[J].中国药房,2008,19(33):2585-2587
[2]顾欣,王芷源,刘耕陶.灵芝孢子粉的药理研究1:对动物化学性和过敏性肌炎的保护作用[J].中药药理与临床,1993,15(2):25
[3]卢振,陈金和,王雨来,等.灵芝的研究及应用进展[J].时珍国医国药,2003,14(9):577-581
[4]冯道俊.灵芝的化学成分、功效及药理作用[J].特种经济动植物,2006(8):39-40