引言
葛根富含葛根澱粉和總黃酮（含量約為1-12%）。由於我國農作物利用較粗放，葛產業基本上集中在葛根澱粉的提取[1]，澱粉中異黃酮含量僅佔葛根總黃酮的2.4％，95％以上尚留在葛根廢渣被丟棄，高附加值的天然活性成分浪費嚴重。作為醫藥和保健食品的原料或添加劑[2]，目前，國際市場葛根黃酮每年需求量約在500－800 噸，在美國，食用酮類食品的人數超過１億３千多萬人；而我國的每年需求量約在150 噸左右。將生物酶促法應用到葛根黃酮的提取，主要是利用微生物充分破壞植物細胞組織結構，將植物組織分解成小分子物質，減少提取傳質阻力，充分釋放活性成分，具有提取物穩定、純度高、能耗低、有機溶劑使用量少等特點[3]；目前，湯海鷗[4]、施英英[5]等採用纖維素酶和木聚糖酶等對提取葛根黃酮進行報道。隨着人們對葛根功能性和營養性研究的深入，採用生物酶化工藝，在減少葛產業集約化發展引起的葛根廢渣環境污染的同時，實現葛根廢渣的資源化利用提供一條新途徑。
1 主要儀器、試劑和測試方法
1.1 儀器與試劑
儀器：UV-2450 紫外可見光光度計，DELTA 320-5pH 計，RE-2000 旋轉蒸發器，126P/166P高效液相色譜儀，SPX-250-Z 振盪培養箱原料：葛廢渣取至重慶北碚農村（除去葛根澱粉）試劑：葛根素（標品）；乙醇（分析純）、正丁醇（分析純）、硫酸(分析純)、氫氧化鈉(分析純)、葡萄糖(分析純)、甲醇(分析純)
1.2 實驗
1.2.1 菌種培育
選用黑麴黴，分別經過斜面培養、種子液體培養後，將培養好的菌種接種裝入液量為60 ml250ml 三角瓶中，接入量為5%，29℃，180rpm，混合培養48h。
1.2.2 微生物酶化提取葛根黃酮
取烘乾、粉碎後過40 目篩的葛渣樣品3.5g，加入豆粕1.0g 至250ml 乾淨的錐形瓶中，加入蒸餾水，接入一定量種子液, 設定pH 值和發酵時間，考察接種量和培養基質及不同工藝參數對葛根黃酮溶出的影響
1.2.3 主要控制參數及發酵工藝流程
葛根渣與輔料之比為7:2，固液比為1:20，接種量50%，發酵温度為30℃，發酵時間為60h，pH 值為5，豆粕的重量百分量為5%～25%；接種量為40%；pH 值為6，在30℃下連續反應48h 反應在生化培養箱中進行，間歇通過無菌空氣(平均 10min/h)
1.3 葛根黃酮的測定
採用色譜分析方法[6]測定葛根素標品。精密稱取葛根素標準品5.2mg，經甲醇定容並配置成1.04mg/ml 的標準溶液後，分別移取1ml、0.5ml、250ul、100ul、50ul、25ul、5ul 標準溶液，再用甲醇稀釋並定容至5ml；設定色譜條件為色譜柱C18，柱温30℃，流動相為：甲醇-水（25：75），檢測波長為250nm，流速為1.0ml/min，進樣體積為10ul；通過分析檢測得出峯面積繪製葛根黃酮的標準曲線。得迴歸方程為：y=35415x-14502， R?=0.9993。
2 結果與討論
2.1 不同方法的對比實驗
2.1.1 葛渣不同處理方式對葛根黃酮含量影響
葛根黃酮等植物有效成分大都被包裹在葛渣細胞壁中。微生物能產生木聚糖酶和內切-β-葡聚糖酶(CMC 酶)，破壞葛渣細胞壁的纖維結構，甚至將其分解成小分子物質，減少提取傳質阻力，有效釋放葛根黃酮等活性成分。通過圖2 葛渣不同處理方式的對比可知，採用黑麴黴和康寧木黴發酵36h 後所得葛根黃酮的含量均高於未發酵處理，其中黑麴黴在發酵60h 時葛根黃酮含量達到最高，為1.078ug/ml。
2.1.2 不同發酵方式對葛根黃酮含量影響
不同菌種對生長環境要求不一樣。從圖3 可知，採用黑麴黴進行好氧發酵在每一時段其葛根黃酮濃度均大於厭氧發酵產量，且在60h 時能得到葛根黃酮的最大濃度為1.078ug/ml。
原因在於：黑麴黴生長會產生酶，加快葛渣纖維組織降解能力；在這過程中，充足的氧氣會促使微生物生長，增加酶產生量，從而促進葛渣纖維組織的降解，提高葛根黃酮的溶出量。