不同發酵劑對黃芪渣發酵及營養品質的影響

傅 航，李 軻，蘆榮華，賈 娟，楊雯雯

（漯河職業技術學院，河南漯河 462002）

黃芪含有多種活性成分，具有活血、增強免疫力等功效，被廣泛應用于醫療保健方面，利用率高，產生的藥渣量較大。黃英等（2019）研究表明，黃芪藥渣中含有大量活性成分，可用于防治疾病，提高免疫力。黃芪的主要藥用成分是黃芪多糖，在提取加工后的黃芪藥渣中仍然含有少量黃芪多糖、黃酮類物質、蟲草酸、脂肪、蛋白質、粗纖維等成分（孫會輕，2013）。

枯草芽孢桿菌及植物乳桿菌是發酵中藥渣常使用的菌劑，有助于藥渣發酵后產生更多的活性物質（劉倩，2023）。李秋月等（2021）通過相關研究證明，中藥渣在微生物作用下被酶解為小分子物質，釋放更多功效。戴燊等（2013）使用復合菌劑發酵藥渣后，其中的脂肪與蛋白含量顯著提升，纖維含量顯著降低；陳華等（2016）使用黑曲霉聯合枯草芽孢桿菌發酵黃芪渣，可顯著提升酶活性。光合菌是目前與異養微生物共培養的研究熱點，中藥的發酵過程有利于光合菌的生長，同時光合菌的發酵也可以有效提高中藥活性成分。目前常用的黃芪渣發酵菌劑主要是酵母菌、乳酸菌、枯草芽孢桿菌、米曲霉，可使用單一菌種發酵或復合菌種發酵，但光合菌在發酵黃芪渣中的應用較少，因此，本文研究不同發酵劑對黃芪渣發酵及營養品質的影響，以期為黃芪的充分利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 本試驗使用的黃芪渣經脫水烘干粉碎等加工后過60 目篩，黃芪渣由天芪生物科技有限公司提供。

1.2 試驗設計 試以黃芪渣分為發酵底料，稱取干燥后的黃芪渣100 g，添加3.0 g 玉米粉，1.0 g葡萄糖，0.3 g 硫酸銨分別作為發酵過程中的碳源、能源與氮源，含水量為50%，菌劑添加比例為質量比，即枯草芽孢桿菌、植物乳桿菌、光合菌添加量為0.1 g。分為空白對照組（CON 組）、枯草芽孢桿菌（BS 組，添加量為0.1%）、植物乳桿菌（LP組，添加量為0.1%）、光合菌（PSB 組，添加量為0.1%）、枯草芽孢桿菌+ 植物乳桿菌組（BS+LP，添加比例1 ∶1，均為0.1%）、枯草芽孢桿菌+ 光合菌（BS+PSB，添加比例1 ∶1，均為0.1%）、植物乳桿菌+ 光合菌（LP+PSB，添加比例1 ∶1，均為0.1%）、枯草芽孢桿菌+ 植物乳桿菌+ 光合菌（BS+LP+PSB，添加比例1 ∶1 ∶1，均為0.1%）共6 組，每個樣品3 個重復，將樣品及菌劑混合均勻裝入發酵袋中，37℃下發酵7 d，發酵完成后將樣品取出，按照以下測定方法檢測相關指標。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 常規營養物質的測定 發酵后黃芪渣中干物質含量采用恒溫烘干法測定，粗蛋白質含量采用凱氏定氮法測定，粗脂肪含量采用索氏提取法測定，粗纖維含量采用濾袋法測定，粗灰分含量采用灼燒法測定。

1.3.2 活性物質的測定 發酵后黃芪渣中多糖含量參照陳琪等（2022）方法進行檢測；皂苷類物質含量參照《中國藥典》檢測方法進行測定；黃酮類物質含量使用分光光度計法檢測。

1.3.3 黃曲霉B1以及嘔吐毒素的測定 黃曲霉B1和嘔吐毒素的含量使用試劑盒進行測定。

1.3.4 數據統計與分析 所有原始數據均使用Excel 進行預處理，剔除異常值后使用Spss 26.0軟件進行方差分析，使用Duncan’s 法進行多重比較，結果以 “平均值± 標準差” 表示，P＜0.05表示組間差異顯著，0.05 ≤P＜0.10 表示有變化趨勢。

2 結果

2.1 不同發酵劑對黃芪渣發酵基礎營養品質的影響 由表1 可知，與對照組相比，除BS 組以外其他各試驗組干物質含量均顯著下降（P＜0.05）；PSB、LP+PSB、BS+LP+PSB 組粗蛋白質含量顯著高于其他組（P＜0.05）；BS、LP、BS+PSB 組的粗脂肪含量顯著低于對照組及其他試驗組（P＜0.05）；BS、PSB 組粗灰分含量顯著高于對照組（P＜0.05），LP、BS+LP、LP+PSB 與對照組相比無顯著差異（P＞0.05），各組間粗纖維含量無顯著差異（P＞0.05）。

表1 不同發酵劑對黃芪渣發酵常規營養品質的影響 %

2.2 不同發酵劑對黃芪渣發酵活性物質的影響由表2 可知，LP、BS+PSB、LP+PSB、BS+LP+PSB組多糖含量顯著高于對照組及其他試驗組（P＜0.05）；各組皂苷類物質和黃酮類物質無顯著差異（P＞0.05）。

表2 不同發酵劑對黃芪渣發酵基礎物質的影響 %

2.3 不同發酵劑對黃芪渣發酵黃曲霉B1和嘔吐毒素的影響 由表3 可知，黃芪渣中添加不同菌劑或復合菌劑均未影響黃芪渣發酵后黃曲霉B1和嘔吐毒素含量，各組別之間的黃曲霉B1和嘔吐毒素均無顯著差異（P＞0.05），且處于合格范圍。

表3 不同發酵劑對黃芪渣發酵黃曲霉B1 以及嘔吐毒素的影響 ppb

3 討論

李國紅等（2006）證實了枯草芽孢桿菌可以對50 種中藥的發酵及抗菌活性產生影響；劉湧濤（2015）在探究枯草芽孢桿菌用于中藥發酵的研究中提出三七發酵過程中加入枯草芽孢桿菌可有效提升皂苷獲得量。王世榮和劉利平（2019）提出，在黃芪的發酵過程中加入枯草芽孢桿菌可有效提升多糖產量，顯著增強免疫功能。植物乳桿菌也是目前常用于中藥渣發酵的菌種，厲恒等（2023）研究證實，植物乳桿菌在黃芪渣發酵中可顯著提高黃酮含量，并提出植物乳桿菌與黃芪在固態發酵模式中具有互作作用，范陽等（2021）使用枯草芽孢桿菌聯合植物乳桿菌發酵豆渣，顯著降低了pH，且營養成分得到改善。張傳濤等（2021）在飼料中添加植物乳桿菌和枯草芽孢桿菌顯著提高了對半滑舌鰨的抗氧化能力。光合菌常應用于水產養殖體系中，可有效降解水體中的亞硝酸鹽、硫化物等有害物質，在黃芪渣發酵過程中也可能會產生有害物質，如黃曲霉B1和嘔吐毒素，因此，添加光合菌是為了防止發酵過程中有害物質的產生。

在本試驗中，與對照組相比，除BS 組以外，其他各試驗組干物質含量顯著下降（P＜0.05），說明添加菌劑后提高了黃芪渣的降解效率，提高了生物利用度，陳華（2016）在優化黃芪藥渣發酵工藝的研究中提出，添加芽孢桿菌后，纖維素酶活力升高，黃芪渣中纖維素降解增多。PSB、LP+PSB、BS+LP+PSB 組粗蛋白質含量顯著高于其他組；BS、LP、BS+PSB 組的粗脂肪含量顯著低于對照組及其他試驗組（P＜0.05）；陳琪（2022）等發現，枯草芽孢桿菌活菌劑發酵黃芪渣后，粗蛋白質含量出現較大波動。BS、PSB 組粗灰分含量顯著高于對照組，LP、BS+PSB、LP+PSB、BS+LP+PSB組多糖含量顯著高于對照組及其他試驗組，相關研究顯示，黃芪藥渣在菌劑作用下發酵可得葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖等，并且隨著發酵時間的延長，多糖含量隨之增高（陳琪等，2022）。因此，添加了枯草芽孢桿菌的組別具有粗灰分高、粗蛋白高、粗脂肪低、多糖含量高等特點，復合了植物乳桿菌的組別多糖含量也顯著提高，說明二者復合有助于多糖含量的提升，在本試驗中，皂苷類物質和黃酮類物質在不同組別中無顯著變化，可能是由于添加菌劑的濃度及比例還有待改進，光合菌的使用無法通過試驗判定光合菌有效抑制有害物質（即黃曲霉B1和嘔吐毒素）的產生，可能是由于發酵時間較短，對照組未產生超過合格范圍的有害物質，因此，在本試驗基礎上，為了更好地使用菌劑，可進一步探討菌劑添加濃度、比例及發酵時間。

4 結論

在黃芪渣中添加比例為1 ∶1 ∶1 且相對含量為0.1% 的枯草芽孢桿菌、植物乳桿菌、光合菌可有效提升黃芪渣發酵后粗蛋白質及多糖含量，顯著降低粗脂肪含量。