虫草头孢菌粉辐照灭菌及对其主要成分的影响

Abstract：The decontaminative effects of 60Co-gamma irradiation on the fermented powder of Cephalosporium sinensis and influence on its components were studied . The results showed that irradiation was very effective in killing the bacteria and moulds in fermented powder，the bacteria and moulds synchronously decreased with the increase of the irradiation dose . The D10 value for bacteria and moulds were 5 . 51 kGy and 5 . 72 kGy，respectively . The irradiation with 8 - 9 kGy did not obviously change the fermented powder’s main functional components（adenosine，mannitol，nitrogen）and other contents of fatty acid，protein，total polysaccharide，total free amino acid，but vitamin C and E decreased by 8 . 4% - 9 . 5% and 29 . 6% - 33 . 3% ，respectively . The fermented powder after irradiative sterilization has a better storage property，and thus enhancing the quality-guarantee period of the fermented powder .
86971421；E-mail：jjshi@ zju . edu . cn
1082
中国农业科学
36 卷
保藏期，提高产品在国际市场的竞争力，笔者与厂家 协作立项，进行了虫草头孢菌粉的辐照灭菌工艺、灭 菌效果及其对主要成分的影响等方面的研究，为辐 照虫草菌粉灭菌新方法的应用提供理论依据和适宜 的辐照加工工艺。
9期
赵小俊等：虫草头孢菌粉辐照灭菌及对其主要成分的影响
1083
2 . 2 杂菌和霉菌的剂量存活曲线及 D10值 辐照剂量与菌粉中杂菌和霉菌存活率的关系见
表 1，分别以杂菌和霉菌存活率的对数值为纵坐标， 辐照剂量为横坐标作图即得剂量存活曲线（图）。杂
菌和霉菌的检测结果经线性拟合其存活率的对数值
（ Y ）与 辐 照 剂 量 X（kGy）之 间 分 别 符 合 Y1 = 2 0 . 1814 X（相关系数 r1 = - 0 . 9626）和 Y2 = 2 - 0 . 1748 X（相关系数 r2 = - 0 . 9226）的线性关系，经相关性 检验，其存 活 率 与 辐 照 剂 量 之 间 存 在 显 著 相 关 性。
杂菌 Bacteria
霉菌 Moulds
2 700
850
2 100
620
850
340
200
120
70
15
< 10
< 10
< 10
< 10
< 10
< 10
杂菌和霉菌的存活率 Percentage of survival bacteria and moulds（% ）
杂菌 Bacteria
霉菌 Moulds
（1 Institute of Nuclear Agricultural Sciences，Zhejiang University，Key Laboratory of Nuclear Agricultural Science， the Ministry of Agricultural，Hangzhou 310029；2 Pharmaceutical Factory，Zhejiang Wanfeng Group，Xiaoshan 311226）
2 结果与分析
2.1 辐照灭菌效果 虫草头孢菌粉灭菌效果见表 1，从表 1 可以看
出，用γ射线辐照虫草头孢菌粉具有较好的灭菌效 果，经 6 kGy 剂量辐照后 4 d，虫草头孢菌粉中的杂 菌和霉菌含量分别从 2 700 个·g - 1和 850 个·g - 1下 降至 200 个·g - 1 和 120 个·g - 1，灭 活 率 分 别 达 到 92 . 6%和 85 . 9% ，且随着辐照剂量的增加，含菌量呈 同步下降。表明采用γ射线进行虫草头孢菌粉的辐 照灭菌在技术上是可行的，只要选取合适的辐照剂 量，便可使菌粉的含菌量降低，达到有关的卫生标准。
甘露醇含量用硫代硫酸钠滴定法测定，腺苷用 高效液相色谱仪测定，方法依照《中华人民共和国药 典》2000 年版（二部）“甘露醇含量测定”和“附录 V D 高效液相色谱法”进行；含氮量依照《中华人民共和 国药典》1995 年版（一部）“附录 IX L. 氮测定法”进 行；蛋白质、总糖、脂肪酸、游离总氨基酸、维生素 C 和 E 分别参照文献［8 ～ 11］所述方法进行。 1 . 6 D10值的计算
1 材料与方法
1.1 试验材料 虫草头孢菌粉，为棕褐色粉末，水分含量1 . 9% ，
由浙江 万 丰 集 团 制 药 厂 提 供。 试 验 样 品 选 用 双 层 PE 袋包装，内包装袋选用自封口 PE 袋，外层包装用 PE 袋热塑封口，每袋装 100 g，共 40 袋。 1.2 辐照装置
设计装源容量为 18 . 5 × 10 15Bq 的圆形60Co-γ辐 照装 置 1 座（浙 江 大 学 辐 照 中 心）。 现 实 际 源 强 4 . 699 × 10 15Bq，由 19 根 Φ11 mm × 450 mm 的标准源 棒（英国产和加拿大产）组成，分别装入 1 个 Φ250 mm × 430 mm 花篮形源架的装源孔中［6］。 1.3 辐照剂量测定及测量仪器
中国农业科学 2003，3（6 9）：1081 - 1085 Scientia Agricultura Sinica
虫草头孢菌粉辐照灭菌及对其主要成分的影响
赵小俊1，史建君1，孙志明1，朱宝庆2
（1 浙江大学原子核农业科学研究所 / 农业部核农学重点开放实验室，杭州 310029；2 浙江万丰集团制药厂，萧山 311226 ）
摘要：研究了60Co-γ射线辐照虫草头孢菌粉的灭菌效果及对其主要营养成分的影响。结果表明，辐照可有效 地杀灭菌粉中的杂菌和霉菌，随着辐照剂量的增加菌粉中的含菌量呈同步下降。杂菌和霉菌的 D10值分别为 5 . 51 kGy 和 5 . 72 kGy。经 8 ～ 9kGy 辐照处理的菌粉，其主要功能成分（腺苷、甘露醇、氮含量）及其它成分脂肪酸、蛋白 质、总糖、游离总氨基酸无显著影响，其维生素 C 和 E 的含量分别下降 8 . 4% ～ 9 . 5% 和 29 . 6% ～ 33 . 3% 。辐照灭菌 后的头孢菌粉有较好的耐贮藏性，保质期延长。
响研究尚未见报道。为确保虫草菌粉的质量、延长
收稿日期：2002-10-21 基金项目：浙江万丰集团资助项目 作者简介：赵小俊（1972-），男，浙 江 常 山 人，主 要 从 事 农 副 产 品 辐 射 加 工 和 核 技 术 应 用。 史 建 君 为 通 讯 作 者，Tel：0571-86772201；Fax：0571-
采用化学剂量计（自制重铬酸钾银剂量计，制作 方法参见文献［7］，该剂量计定期参加中国计量院进 行的辐照剂量比对服务）测定辐照剂量，测量仪器采 用 UV-754 分光光度计（上海第三分析仪器厂），在 350 nm 波 长 下 测 量 剂 量 计 溶 液 的 吸 光 度 变 化 值 （ΔA），并根据公式 D = k ×ΔA（式中 k 为剂量响应转 换因子，对本试验中使用的仪器和剂量计 k = 8 532 Gy）计算出吸收剂量［7］。 1.4 试验方法
将包装好的 40 袋虫草头孢菌粉置于辐照场中 以 5 ～ 15 Gy·min - 1 的剂量率分别辐照 0、2、4、6、8、 10、12、15 kG（y 每种剂量各辐照 5 袋）。辐照后在室 温条件下保存，于第 4 天取样检测样品的杂菌（沙门 氏菌、大肠杆菌等致病菌）和霉菌总数，并于第 120
天、第 240 天和第 360 天再取样检测，共计 4 次。检 测方法依据中华人民共和国国家标准 GB 4789 . 2-94 和 GB 4789 . 15-94 规定方法进行。 1.5 成分分析
100
100
77 . 7
72 . 9
31 . 5
40 . 0
7 . 41
14 . 1
2 . 59
1 . 76
< 0 . 37 < 0 . 37
< 1 . 18 < 1 . 18
< 0 . 37
< 1 . 18
1）每样品测定 3 次取平均值 Mean value of 3 replications in every sample
表 1 虫草头孢菌粉的辐照灭菌效果1） Table 1 The results of irradiation sterilization fermental powder of Cephalosporium sinensis
辐照剂量 Dos（e kGy）
0 2 4 6 8 10 12 15
杂菌和霉菌的存活数 Number of survival bacteria and mould（s g - 1）
D10值是辐照加工中使用的一个重要技术参数， 它是指被辐照物细菌总数降低到原始值 1 / 10 时所 需要 的 辐 照 剂 量，它 反 映 了 被 辐 照 物 中 的 细 菌Leabharlann Baidu对 γ 射线的耐 受 能 力［12］。细 菌 的 指 数 存 活 曲 线 可 用 如 下数学形式表示：l （g N / N0）= - KD，两边各减 2 可 转换成 l （g 100N / N0）= 2 - KD，N0 为活细菌初始数 量，N 为辐照剂量 D 后的存活细菌数，100N / N0 是 细菌存 活 率 的 百 分 数，K 为 直 线 部 分 的 斜 率，即 1 / D10。
关键词：虫草头孢菌粉；辐照灭菌；主要成分
Decontamination of FermentaI Powder of Cepha/osporium Sinensis and InfIuence on Its Main Components by Irradiation
ZHAO Xiao-jun1，SHI Jian-jun1，SUN Zhi-ming1，ZHU Bao-qing2
和药用价值。传统的物理灭菌方法容易破坏其有效 成分，化学方法则易带来残毒［2］。采用辐照方法进
行中草药的灭菌已有一些研究报道，Owczarczyk 等 研究了大黄丸（rhubarb pills）等 10 种中草药的辐照 灭菌及 成 分 影 响 分 析［3］，Branka 等 进 行 了 薄 荷 叶 （mint leaves）等的辐照灭菌［4］，哈益明等研究了罗布 麻（药）茶的辐照灭菌工艺［5］，但采用60 Co-γ射线进 行冬虫夏草及其菌粉的辐照灭菌方法及对成分的影
Key words：Fermented powder of Cephalosporium sinensis；Irradiation sterilization；Main component
冬虫夏草（ Cordyceps sinensis（Berk . ）Sace . ）系 麦角菌科（Clavicipitaceae）虫草属（ Cordyceps）真菌，虫 草头孢菌粉（Fermental powder of Cephalosporium sinensis）系从新鲜冬虫夏草中分离得到的菌种，经液体深 层发酵所得菌丝体的干燥粉末。虫草及其菌粉含有 腺 苷（ adenosine）、氨 基 酸（ amino acid）、虫 草 多 糖 （polysaccharide）及 甘 露 醇（ mannitol）等 多 种 成 分［1］， 具有提高人体免疫和改善睡眠等功效。由于虫草菌 粉营养丰富，容易染菌、霉变，严重影响其商品质量