專利名稱：用于轉(zhuǎn)化植物材料中的葉黃素的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在植物的生物材料中在原位將非游離型葉黃素轉(zhuǎn)化成游離葉黃素的方法。更具體地說，本方法涉及通過在植物材料中對?；~黃素轉(zhuǎn)酯化而釋放葉黃素的方法。
動物飼料工業(yè)和食品工業(yè)以及藥物工業(yè)均已經(jīng)表現(xiàn)出對葉黃素的極大關(guān)注。家禽工業(yè)受到添加葉黃素以增加蛋黃色的益處。藥物公司已經(jīng)發(fā)現(xiàn)葉黃素可用于某些腫瘤的治療并作為抗氧化劑。食品工業(yè)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)消費者正在尋找天然出現(xiàn)的食品著色劑。胭脂樹橙、藏花和辣椒粉是傳統(tǒng)上用于食品著色的幾種天然類胡蘿卜素。在諸如綠色植物這樣的可食用植物和諸如嫩莖花椰菜、綠豆和豌豆以及包子甘藍、甘藍、羽衣甘藍、菠菜、獼猴桃和蜜露這樣的果實中顯著的紅和黃著色以及葉黃素的天然發(fā)生已經(jīng)產(chǎn)生了包括用于動物飼料的色素添加劑在內(nèi)的許多用途。在某些植物中，葉黃素是游離的非酯化形式。然而，綠色植物的大量葉綠素使得難以濃縮和提取葉黃素。大量葉黃素還存在于諸如芒果、桃子、洋李、冬南瓜和橙子這樣的著黃色的果實中。它們幾乎不含葉綠素，而葉黃素通常與諸如肉豆蔻酸、月桂酸和棕櫚酸這樣的脂肪酸的酯化形式存在。令人遺憾的是，為了在飼料添加劑中被代謝掉，葉黃素酯必須轉(zhuǎn)化成游離的葉黃素。然后游離的葉黃素可以被身體代謝掉。
各種植物材料含有葉黃素；所需的葉黃素推動對所用物質(zhì)的選擇。例如，眾所周知使用萬壽菊屬(marigold)的花瓣，萬壽菊(Tageteserecta)用于提取黃體素葉黃素。可以方便地栽培萬壽菊屬并已經(jīng)將其用作家禽的色素來源。黃體素出現(xiàn)在萬壽菊屬中，以通常作為有色粒中二酯類的長脂肪酸酯類的形式與棕櫚酸和肉豆蔻酸二?；?br> 動物飼料工業(yè)已經(jīng)采用了兩種不同的手段為動物飼料提供葉黃素、特別是為家禽飼料提供黃體素。該工業(yè)已經(jīng)使用了干燥的萬壽菊屬粉作為飼料添加劑，從而產(chǎn)生了幾乎不可利用的酰化形式的黃體素。這種葉黃素的形式需要更多地消耗萬壽菊屬粉以便得到所需的色素。另一方面，該工業(yè)已經(jīng)使用了從植物材料和形成的含油樹脂中開始提取葉黃素的許多方法。該工業(yè)隨后進一步加工含油樹脂以便通過大量不同的方法將來自?；问降娜~黃素轉(zhuǎn)化成游離形式，所述的方法包括對加工的辣椒粉的某些含油樹脂進行轉(zhuǎn)酯化，不過對于黃體素來說，加工方法主要通過皂化。轉(zhuǎn)化的含油樹脂幾乎不需動物消耗就可得到所需的葉黃素。然而，含油樹脂的形成及其通過皂化的加工對飼料產(chǎn)品來說既耗時又要增加勞動力成本。
皂化是將脂肪酸通過用堿處理它而轉(zhuǎn)化成皂的過程。皂化值是皂化1克酯所需的氫氧化鉀的毫克數(shù)。在皂化后，這項工業(yè)通常使用溶劑使黃體素從含油樹脂中結(jié)晶。這使得葉黃素更加純凈且使消耗黃體素的生物體可以得到它，不過，它已經(jīng)使為飼料混合物提供葉黃素的加工過程增加了時間和勞動力。
下列專利中的某些記載了從含油樹脂中回收各種諸如葉黃素這樣的化合物的方法。美國專利5,602,286中描述了從玉米谷蛋白中回收葉黃素的方法。該專利描述的方法包括下列步驟加入乙醇作為提取步驟；過濾；然后反萃取而形成粗品葉黃素；接著使用乙醇、KOH作為皂化步驟；洗滌并過濾；純化成精制的葉黃素。
3件日本參考文獻也表明了類似含油樹脂提取方法的應(yīng)用。1982年日本專利82,133,160記載了在水或醇混合物中使用用KOH、NaOH、CaCO3處理且然后用諸如HCl、H2SO4、H3PO4、HOAc、乳酸和柑桔酸這樣的酸處理的紅辣椒粉含油樹脂進行紅辣椒色素的產(chǎn)生。用諸如MeOH、EtOH、PrOH和丙酮這樣的有機溶劑提取出色素溶液。
專利82,180,663(1982)中記載了作為含油樹脂提取的食品著色劑辣椒粉。將含油樹脂與諸如KOH、NaOH、K2CO3、Na2CO3、和醇鈉這樣的堿金屬化合物以及混合的一種或多種氫氧化物和碳酸鹽或諸如Ca(OH)2這樣的堿土金屬化合物共同加熱。將沉淀物用有機溶劑提取并生成無色含油樹脂色素。專利83,173,164中記載了在低于50℃的溫度和有鹵離子、硫酸鹽、碳酸氫鹽、碳酸鹽、磷酸鹽和脂族羧酸離子存在的情況下通過用堿處理辣椒粉、然后將其用有機溶劑處理且最終用丙酮提取來制備辣椒粉色素。
美國專利5,382,714描述了生產(chǎn)基本上純的黃體素的方法。在該專利中，原料是萬壽菊屬花瓣。該花瓣的皂化過程簡要地記載在實施例1中的第5行中。對花瓣測試除草劑和殺蟲劑且然后使含葉黃素的物質(zhì)用氫氧化鉀水溶液進行皂化。該過程通過在45％食品級氫氧化鉀中加熱(65-70℃)下連續(xù)混合來完成。這將完成98％黃體素轉(zhuǎn)化成不含脂肪酸的形式并且作為黃色油存在。然后將該物質(zhì)用作飼料或食品添加劑。
本發(fā)明提供了通過經(jīng)轉(zhuǎn)酯釋放葉黃素在原位將葉黃素轉(zhuǎn)化成游離型的方法。因此，本發(fā)明避免了對形成含油樹脂的需求。這種含油樹脂的轉(zhuǎn)化需要用有機溶劑從植物材料中提取所述的物質(zhì)。通常使用己烷。本發(fā)明通過使原位物質(zhì)轉(zhuǎn)酯化而原位提供了游離型物質(zhì)，由此消除了對含油樹脂或材料的皂化的需求。本發(fā)明使萬壽菊屬粉(marigoldmeal)進行轉(zhuǎn)酯化且然后不需從萬壽菊屬粉中提取葉黃素而使用它。
本發(fā)明的目的是滿足這種需求。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種高游離黃體素(lutein)含量的萬壽菊屬粉。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種作為飼料添加劑的萬壽菊屬粉，當(dāng)與作為未進行本發(fā)明處理的飼料添加劑的相同萬壽菊屬粉比較時，它可為蛋提供附加的色素。
本發(fā)明的另一個附加的目的是提供基本上含有比在釋放前的原植物材料中含有的更高百分比的游離型葉黃素的植物材料。
概括地說，本發(fā)明由此包括由天然植物材料制成的改進的植物材料。此植物材料至少含有一些的非游離型葉黃素，包括在原位含有較少量所述非游離型葉黃素和更多的游離型葉黃素的植物材料其中在改進的植物材料中原位的游離型葉黃素已經(jīng)增加到超過了天然植物材料中的量。
本發(fā)明可以包括許多不同植物材料，包括花和花瓣。特別有用的花是萬壽菊(Tagettes erecta)。如果所需的葉黃素是黃體素，那么這種類型的花是有用的。萬壽菊屬中的天然存在的葉黃素批量是作為非游離型葉黃素，作為脂肪酸酯類存在。本發(fā)明適于將非游離型的葉黃素轉(zhuǎn)化成游離型葉黃素。當(dāng)使用萬壽菊屬花時，經(jīng)轉(zhuǎn)酯化的這種轉(zhuǎn)化產(chǎn)生非?；狞S體素。本發(fā)明可以改進植物材料，使得它含有的游離型葉黃素多于天然植物材料在原位含有的葉黃素至少5％。
本發(fā)明的另一個實施方案是一種改進的動物飼料組合物，它包括維生素和礦物，以及碳水化合物來源，選自大豆、花生、玉米、苜蓿、小麥、大麥，和在原位含有的游離型葉黃素多于在天然植物材料中原位葉黃素的量的改進的植物材料，所述的改進的植物材料由該天然植物材料制成，其中葉黃素對于飼喂該動物飼料的動物來說是更加生物可利用的。
這種飼料可以含有是花的改進的植物材料。如果所需的葉黃素是黃體素，那么所述的花是萬壽菊屬(marigolds)。如果所需的葉黃素是辣椒紅，那么可以使用辣椒粉。
將這種動物飼料設(shè)計成適于家禽的營養(yǎng)需求，其中動物產(chǎn)品諸如蛋和肉可以含有起色素作用的葉黃素。
認(rèn)為本發(fā)明對雞特別有用。還可以將某些葉黃素用于其它動物飼料以便對肉和其它動物副產(chǎn)品著色。
尤其是當(dāng)飼喂的葉黃素是黃體素時，家禽飼料的優(yōu)選特征在于擁有通過從所述游離型葉黃素的消耗而增加色素形成而證明游離型葉黃素生物利用率的動物飼料。
本發(fā)明包括形成游離型葉黃素的產(chǎn)品和方法。因此，概括地說，本發(fā)明包括由至少含有一些非游離型葉黃素的天然植物材料制成改進的植物材料的方法，該方法通過下列步驟進行用溶劑在原位處理所述的天然植物材料；加入能夠?qū)⒎怯坞x型葉黃素轉(zhuǎn)酯成游離型葉黃素的堿；中和該反應(yīng)，其中形成比天然植物材料具有更多游離型葉黃素的改進的植物材料。該方法還可以包括干燥改進的植物材料以便除去任何溶劑的步驟。
本發(fā)明的方法包括使用諸如花這樣的植物材料。如果所需的產(chǎn)物是黃體素，那么可以使用諸如萬壽菊這樣的花。該方法在反應(yīng)中使用溶劑。概括地說，所述的溶劑可以是醇且更優(yōu)選鏈烷醇或鏈烯醇。如果使用醇，那么優(yōu)選該醇帶有1-4個碳。
所述的醇選自甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇等組成的組。本發(fā)明的方法使用堿。該堿可以選自氫氧化鉀、山梨酸鉀、NaOMe、動物肝臟脂酶、酵母脂酶、NaOEt、KOMe、KOEt、Na2CO3、K2CO3等組成的組。
該方法還包括通過用路易斯酸中和反應(yīng)而終止反應(yīng)的步驟。
優(yōu)選的路易斯酸是磷酸。不過，所述的路易斯酸可以選自HCL、NH4CL、硫酸、乙酸、ALCL3等組成的組。
該方法不需諸如石油醚或己烷這樣的提取劑或許多其它公知從植物材料中分離出葉黃素的提取劑。
該方法可以有植物材料諸如花、根或果實，但優(yōu)選該產(chǎn)物中不含葉綠素。
附圖2-辣椒粉層析譜。
附圖3-表示從處理的辣椒粉轉(zhuǎn)化成游離型辣椒紅的層析譜。
附圖4-表示從處理的萬壽菊屬粉轉(zhuǎn)化成游離型黃體素的層析譜。
附圖5-表示2mg/Kg濃度的本發(fā)明蛋黃顏色和商購產(chǎn)品蛋黃顏色在數(shù)天內(nèi)的Roche扇形比例(Roche fan scale)。
附圖6-表示在數(shù)天內(nèi)3次處理的蛋黃內(nèi)mg/Kg的葉黃素。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及在植物的生物材料中在原位將非游離型葉黃素轉(zhuǎn)化成游離葉黃素的方法。更具體地說，本方法涉及通過在植物材料中對?；~黃素轉(zhuǎn)酯化而釋放葉黃素的方法。且由原始植物材料制成的改進的植物材料具有的游離型葉黃素比原始植物材料具有的游離型葉黃素多。
因此，本發(fā)明提供了一種在植物或蔬菜或果實物質(zhì)的原位釋放葉黃素的方法。諸如黃體素、玉米黃質(zhì)或辣椒紅這樣的游離型葉黃素由植物材料中的葉黃素二酯制成。所述的植物材料應(yīng)具有相對濃含量的通常且優(yōu)選脂肪酸酯形式的非游離型所需葉黃素。萬壽菊屬是二酯類形式的黃體素的極佳來源。目前實際上另外公知的是枸杞屬果實(中寧枸杞)、一種玉米黃質(zhì)二酯類的極佳來源；而胡椒植物(辣椒(Capsicum annuum))是作為二酯類的辣椒紅的極佳來源。還可以使用具有高濃度的所需葉黃素的其它植物和果實和蔬菜。
術(shù)語非游離型葉黃素-指的是可以轉(zhuǎn)酯成游離型葉黃素的葉黃素。
術(shù)語游離型葉黃素-指的是非酯化形式的葉黃素。術(shù)語生物利用率-指的是葉黃素對消耗它的生物體可利用程度。
術(shù)語堿-指的是氫氧化鉀、山梨酸鉀、NaOMe、動物肝臟脂酶、NaOEt、KOMe、KOEt、Na2CO3、K2CO3和不會導(dǎo)致羰基α-位上動力學(xué)去質(zhì)子化的這類其它非親核和非強動力學(xué)去質(zhì)子化物質(zhì)并將高度共軛雙鍵系統(tǒng)例如LDA或BuLi從堿的定義中排除，因為這些化學(xué)物質(zhì)可使羰基α-位和高度共軛的雙鍵系統(tǒng)上去質(zhì)子化。
術(shù)語堿與植物材料(粗粉)的重量比-指的是反應(yīng)中所用的堿的量與植物材料的重量之比。該量由反應(yīng)的pH和所需的反應(yīng)時間來決定。優(yōu)選的pH為11-14；可以使用較低的pH而增加反應(yīng)時間。
術(shù)語溶劑-指的是可進行葉黃素轉(zhuǎn)酯的化學(xué)物質(zhì)。所述的化學(xué)物質(zhì)優(yōu)選帶有羥基。該溶劑優(yōu)選是帶有1-4個碳的醇。更優(yōu)選地選擇所述的溶劑具有使轉(zhuǎn)酯反應(yīng)溫度保持在75-85℃的沸點的溶劑、諸如MeOH。
植物材料-指的是含有非游離型葉黃素形式的葉黃素的植物。
所關(guān)注的植物來源中含有作為諸如月桂酸、肉豆蔻酸、油酸、亞麻酸和棕櫚酸這樣的單或二-C12-C18長鏈脂肪酸的酯化形式的葉黃素。萬壽菊屬是實際上目前公知的二酯類形式的黃體素的極佳來源，枸杞屬果實(中寧枸杞)是玉米黃質(zhì)二酯類的極佳來源，而胡椒植物(辣椒)含有二酯類形式的辣椒紅?？梢允褂镁哂懈邼舛人枞~黃素的其它植物和果實和蔬菜。
本領(lǐng)域中眾所周知從植物中提取類胡蘿卜素。本領(lǐng)域中同樣眾所周知可以將萬壽菊屬粉和某些其它植物材料作為飼料添加劑喂養(yǎng)動物以便使諸如蛋或肉這樣的動物產(chǎn)品的色素形成。將萬壽菊屬粉用于為雞蛋長期提供色素。黃體素提取自萬壽菊屬用于色素形成特性?，F(xiàn)有技術(shù)中所教導(dǎo)和提示的是有兩種途徑提供黃體素。一種作為具有非游離型黃體素的天然出現(xiàn)的植物材料。另一方面，通過形成含油樹脂和皂化該含油樹脂并提供含有游離型葉黃素的皂化物質(zhì)來提取黃體素。本發(fā)明提供了一種新型而更好的選擇。本發(fā)明是在不必形成含油樹脂的條件下，在植物材料的原位提供增加量的游離型葉黃素的方法。
現(xiàn)有技術(shù)中教導(dǎo)使用有機提取劑來從植物材料中提取類胡蘿卜素。這類提取劑包括己烷、丙酮、石油醚、甲醇、乙酸乙酯、乙醚、庚烷、氯仿和四氫呋喃。這些提取劑導(dǎo)致所謂的含油樹脂，其含有二酯類。現(xiàn)有技術(shù)還教導(dǎo)了應(yīng)用從葉黃素二酯類裂解脂肪酸的皂化反應(yīng)。有許多公知的皂化方法。它們可產(chǎn)生游離型葉黃素以及脂肪酸皂。用諸如氫氧化鉀和氫氧化鈉水溶液這樣的堿性溶液制備這些皂類。盡管可以在皂化反應(yīng)中明確地使用類似的化學(xué)物質(zhì)，但是本發(fā)明并不需要有機提取步驟也不需要皂化步驟來提供改進的植物材料。
通過下列化學(xué)反應(yīng)式來進行植物材料原位葉黃素的釋放 顯然，通過轉(zhuǎn)酯將二?；~黃素在原位(在植物材料粗品中)轉(zhuǎn)化成游離的葉黃素。該方法可避免涉及含油樹脂產(chǎn)生的成本和加工以及潛在有害化學(xué)物質(zhì)。另外，該植物材料作為增加該方法有效性的載體物質(zhì)起作用。
因此，本方法的步驟包括將含有非游離型葉黃素的植物材料放入溶劑和堿。堿與植物材料(粗粉)的重量比是反應(yīng)中所用的堿化量與植物材料的重量之比。該量由反應(yīng)中的pH和所需的反應(yīng)時間來決定。優(yōu)選的pH為11-14；較低的pH將增加反應(yīng)時間。
對于原料植物材料中的約每32克葉黃素的活性來說，將約770g堿諸如KOH放入11升溶劑。將含有植物材料的該溶液保持在pH約為13，由于優(yōu)選的水平是13，所以可接受的水平是11-14。將所得溶液攪拌至觀察到完全轉(zhuǎn)化為止。反應(yīng)時間在69℃下約為10小時并通過HPLC監(jiān)測。
用磷酸將反應(yīng)溶液中和至pH7。可以使用任意數(shù)量的中和用酸和試劑。而磷酸是優(yōu)選的。通過在69℃下的16小時蒸餾而除去溶劑、優(yōu)選醇且更優(yōu)選MeOH。蒸餾溫度可高可低，條件是它在MeOH的沸點以上且在商業(yè)上合理的時間內(nèi)進行蒸餾。
可以向植物殘余物中加入其它載體諸如杏仁shall粉、硅酸鹽等。在室溫和一個ATM下或通過在＜50℃溫度的烘箱中真空干燥蒸餾出溶劑后干燥殘余物。干燥方法是干燥時間的問題但并不關(guān)鍵?；旌犀F(xiàn)已經(jīng)在原位具有游離型葉黃素的植物殘余物質(zhì)并獲得具有10-14g/kg葉黃素活性的精細(xì)粉末。優(yōu)選將終產(chǎn)物保存在室溫的氮氣中。
還可以將下列堿用于本發(fā)明。對它們的選擇基于加工的經(jīng)濟性、加工速度和微量成分的可接受性。本發(fā)明具有游離型葉黃素的植物材料可以是已經(jīng)轉(zhuǎn)化的萬壽菊屬粉。給家禽以及相同類型和日齡的孵蛋母雞飼喂轉(zhuǎn)化的萬壽菊屬粉和對照物(來自相同批量植物材料的相同萬壽菊屬粉)。數(shù)據(jù)表明轉(zhuǎn)化粗粉中葉黃素的利用增加。換句話說，當(dāng)消耗相同量的轉(zhuǎn)化植物材料時，蛋黃形成的色素高于非轉(zhuǎn)化植物材料。因此，本方法提供的葉黃素對消耗該產(chǎn)品的動物來說具有更高生物利用率。一般來說，本試驗使用通過如下所述步驟加工進行以便在原位產(chǎn)生游離型葉黃素的萬壽菊屬粉。實驗1通過轉(zhuǎn)酯釋放黃體素步驟1在69℃下將萬壽菊屬粉(具有16g/kg總?cè)~黃素活性的2kg)的MeOH/KOH(11L/770g；pH=13)溶液攪拌至觀察到完全轉(zhuǎn)化為止(約10小時)。通過HPLC監(jiān)測反應(yīng)的周轉(zhuǎn)。參見附


圖1和附圖3。
步驟2用磷酸中和反應(yīng)混合物(pH=7)并通過在69℃下蒸餾除去MeOH(蒸餾時間約=16小時)。
步驟3然后在室溫和1個ATM以及充分通風(fēng)條件下或通過在烘箱中真空干燥(溫度＜50℃)來干燥殘余物。
步驟4在混合并摻合后，獲得具有10-14g/kg葉黃素活性的精細(xì)粉末(取決于反應(yīng)和干燥過程的期限)。將終產(chǎn)品保存在室溫下的氮氣中。
上述方法可以使用許多不同的堿，它們包括但不限于氫氧化鉀、山梨酸鉀、NaOMe、動物肝臟脂酶、NaOEt、KOMe、KOEt、Na2CO3、K2CO3和不會導(dǎo)致羰基α-位和高度連接雙鍵系統(tǒng)上動力學(xué)去質(zhì)子化的這類其它非親核和非強動力學(xué)去質(zhì)子化物質(zhì)。優(yōu)選的堿是KOH，這是因為它低廉的價格的可用性及其可避免去質(zhì)子化結(jié)果的有效性?？梢苑奖愕卮_定使用其它堿的量。
正如所注意到的，下列實驗中所述的方法不包括使用水溶液。代之以的溶劑是在該方法中進一步可通過蒸餾除去的醇溶劑。優(yōu)選將MeOH作為溶劑，不過，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以使用其它類型的醇諸如異丙醇、乙醇和丁醇等而不需過度的實驗。顯然，所述的溶劑是一種可以進行葉黃素的轉(zhuǎn)酯化的化學(xué)物質(zhì)。該溶劑優(yōu)選帶有羥基且不是水溶液。
中和劑優(yōu)選是磷酸。但作為中和用酸，可以使用其它路易斯酸諸如HCL、硫酸、AlCl3、NH4CL、乙酸等。
植物材料指的是含有非游離型葉黃素的葉黃素的植物。
所關(guān)注的植物來源中含有作為諸如月桂酸、肉豆蔻酸、油酸、亞麻酸和棕櫚酸這樣的單或二-C12-C18長鏈脂肪酸的酯化形式的葉黃素。在許多不同植物材料中發(fā)現(xiàn)了葉黃素。萬壽菊屬含有黃體素且辣椒粉含有辣椒紅。該方法有效地在植物材料中釋放大量非游離型葉黃素。
下面的實驗是在辣椒粉中釋放辣椒紅的反應(yīng)步驟。實驗2通過轉(zhuǎn)酯辣椒粉釋放形成游離辣椒紅將辣椒粉植物材料(具有測定的總?cè)~黃素活性/kg)放入MeOH(11L，不含ethoxyquin)并在69℃下攪拌8小時且在室溫下與KOH(770g,pH=13)一起攪拌12小時。通過HPLC監(jiān)測反應(yīng)的周轉(zhuǎn)。用磷酸中和反應(yīng)混合物(pH=7)。通過在69℃下蒸餾除去MeOH(6L)(蒸餾時間在69℃下=16小時，在室溫下48小時暫停)。然后在保持室溫和1個大氣壓的條件下干燥殘余物，隨后在烘箱(50℃,100 Torr)中真空干燥2小時。在混合后，獲得具有測定的總?cè)~黃素活性/kg的精細(xì)粉末(取決于干燥過程的期限和混合效率)。
分析可以采用下列參數(shù)進行
-監(jiān)測轉(zhuǎn)酯Chrompack chromsep 100*46mm(L*ID)15018 microspher C18 cat.no.28076流速1ml/分鐘洗脫液CH2Cl2/CH3CN 30/70在450nm處掃描-用分光光度計來測定總?cè)~黃素活性。實驗3用于評估游離黃體素的萬壽菊屬粉與轉(zhuǎn)酯化萬壽菊屬粉的層析比較對萬壽菊屬粉(marigold meal)之一樣品使用上述實驗1中的轉(zhuǎn)酯方法，其它樣品不通過轉(zhuǎn)酯方法處理。分析已經(jīng)處理和未處理物質(zhì)的植物材料的兩種物質(zhì)且結(jié)果如附
圖1和3中所示。附
圖1表示未處理的萬壽菊屬粉且附圖3表示處理的萬壽菊屬粉。使附圖3經(jīng)過下列條件柱壓(PSI)1866 柱溫(C):N/A噪聲(microAU):3e+001位移(microAU/分鐘)3e+001未處理的萬壽菊屬粉具有下列參數(shù)和條件柱壓(PSI)2391 柱溫(C):N/A噪聲(microAU):4e+001位移(microAU/分鐘)1e+001附
圖1中的圖解表示萬壽菊屬粉的黃體素具有28-33范圍的大量酯活性且黃體素的濃度在7-8的范圍。轉(zhuǎn)酯化萬壽菊屬粉顯示黃體素峰仍然高且31-33區(qū)中的酯不再存在。
從萬壽菊屬粉和附
圖1中收集到下列數(shù)據(jù)。成分 保留時間(分鐘) 面積 高面積％ 峰型未鑒定0001(UnidenT0001) 2.51311101940.05解析未鑒定0002 4.22044081331 0.19重疊未鑒定0003 4.36527636700.12重疊未鑒定0004 4.48417210 2068 0.76重疊辣椒紅 6.60280327580.35重疊未鑒定0007 6.80560038910.26重疊未鑒定0008 7.054794979 90124 34.96 重疊黃體素K17.86285277 3973 3.75重疊玉米黃質(zhì)8.110123244 7773 5.42重疊玉紅黃質(zhì)8.79715407 1288 0.68重疊角黃素 9.900 0 0 0 NF檸黃質(zhì) 11.47031412230.14解析B隱黃質(zhì)12.62689674780.39解析番茄紅素 17.95927086 6891.19重疊B胡蘿卜素 19.83941511 2125 1.83重疊未鑒定0017 20.16317368 1290 0.76重疊未鑒定0018 21.77712620 7190.55重疊未鑒定0019 22.13862785020.28重疊未鑒定0020 28.59616349 1191 0.72解析未鑒定0021 30.26892474 6473 4.07重疊未鑒定0022 31.08290618020.40重疊未鑒定0023 31.44529913210.13重疊未鑒定0024 31.816228688 16904 10.06 重疊未鑒定0025 32.22513487 1254 0.59重疊未鑒定0026 32.60445440 2610 2.00重疊未鑒定0027 32.84710055 1418 0.44重疊未鑒定0028 33.184408509 31639 17.96 重疊未鑒定0029 33.56431417 2652 1.38重疊未鑒定0030 33.94079024 4915 3.48重疊未鑒定0031 34.533161146 8099 7.09重疊總計 2274045193374 100.00成分 保留時間(分鐘)面積高面積％峰型未鑒定00024.3285788547540.54解析辣椒紅6.45417237901 0.16重疊未鑒定00047.1309453887570.88重疊黃體素K1 7.4597571877 942410 70.17重疊玉米黃質(zhì) 7.9591247667 54701 11.56重疊玉紅黃質(zhì) 8.6341533918 92877 14.21重疊角黃素9.3117277356080.67重疊檸黃質(zhì) 11.9765104818890.47重疊B隱黃質(zhì) 12.4759046 880 0.08重疊未鑒定0011 13.2318764531940.81重疊番茄紅素 16.350 00 0 NFB胡蘿卜素19.8302839511870.26解析未鑒定0014 20.7765077 454 0.05解析未鑒定0015 31.1452061 238 0.02解析未鑒定0016 32.5733773 477 0.03解析未鑒定0017 33.8018411 754 0.08解析總計 10791351 1119081 100.00實驗4用于評估游離辣椒紅的辣椒粉與轉(zhuǎn)酯化辣椒粉的層析比較對辣椒粉樣品之一使用上述實驗3中的轉(zhuǎn)酯方法，其它樣品不通過轉(zhuǎn)酯方法處理。分析已經(jīng)處理和未處理物質(zhì)的植物材料的兩種物質(zhì)且結(jié)果如附圖2和4中所示。附圖2表示未處理的辣椒粉且附圖4表示處理的辣椒粉。使附圖4經(jīng)過下列條件并得到下列數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)酯化辣椒粉取數(shù)Log柱壓(PSI)1799 柱溫(C):N/A噪聲(microAU):5e+001 位移(microAU/分鐘)1e+002成分保留時間(分鐘) 面積高面積％峰型未鑒定00023.35054023050.46 重疊未鑒定00034.212 752416091 6.47 重疊來鑒定00045.939 167992 10409 14.44 解析未鑒定00056.189 293468 17946 25.22 重疊辣椒紅6.455 895258942 7.69 重疊未鑒定00076.640 939229488 8.07 重疊未鑒定00087.028 163104 13380 14.02 重疊黃體素K1 7.936 4794 3800.41 重疊玉米黃質(zhì) 8.088 171979211.48 重疊玉紅黃質(zhì) 8.550 0 0 0 NF角黃素9.900 0 0 0 NF檸黃質(zhì) 11.143 7630 4810.66 解析B隱黃質(zhì) 12.759 100344 5656 8.62 解析番茄紅素 16.350 0 0 0 NF未鑒定0016 18.783 129299 6123 11.11 重疊B胡蘿卜素19.418 157311033 1.35 重疊總計 1163652 81155附圖2經(jīng)過下列條件并得到下列數(shù)據(jù)。非轉(zhuǎn)酯化辣椒粉取數(shù)Log柱壓(PSI)1810 柱溫(C):N/A噪聲(microAU):3e+001位移(microAU/分鐘)3e+001
成分 保留時間(分鐘)面積 高面積％ 峰型未鑒定00014.198 12917 1238 0.88重疊未鑒定00024.466 31213 2498 2.12重疊未鑒定00036.086 36925 2042 2.51重疊未鑒定00046.192 43531 3157 2.96重疊辣椒紅6.640 26476 1523 1.73重疊未鑒定00066.919 13869 2208 0.94重疊未鑒定00077.025 47360 4396 3.22重疊黃體素K1 7.900 0 0 0 NF玉米黃質(zhì) 8.000 0 0 0 NF玉紅黃質(zhì) 8.550 0 0 0 NF角黃素9.900 0 0 0 NF檸黃質(zhì) 11.000 0 0 0 NFB隱黃質(zhì) 12.792 48661 2698 3.31重疊未鑒定0014 13.559 21569 8731.47重疊未鑒定0015 15.054 74757 2979 5.09重疊番茄紅素 16.096 46150 1463 3.14重疊未鑒定0017 16.647 37968 1994 2.58重疊未鑒定0018 17.747 28329 1296 1.93重疊未鑒定0019 18.362 21985 1169 1.50重疊B胡蘿卜素18.876 183451 8834 12.49重疊未鑒定0021 19.526 21641 1410 1.47重疊未鑒定0022 20.283 6424 5850.44解析成分 保留時間(分鐘)面積高面積％峰型未鑒定002323.517 456652343 3.11重疊未鑒定002424.462 201796691.37重疊未鑒定002525.368 126787 5500 8.63重疊未鑒定002626.136 669752185 4.56重疊未鑒定002727.122 145853 6723 9.93重疊未鑒定002827.882 701642310 4.78重疊未鑒定002928.833 100228 4103 6.82重疊未鑒定003029.594 402461614 2.74重疊未鑒定003130.509 328881624 2.24重疊未鑒定003230.732 358732197 2.44重疊未鑒定003331.248 187108911.27重疊未鑒定003431.833 190041321 1.29重疊未鑒定003532.239 172311315 1.17重疊來鑒定003632.814 4583 3990.31重疊未鑒定003733.190 170091279 1.16重疊未鑒定003833.604 5286 5250.36重疊總計 1468907 75361 100.00
顯然，未處理的辣椒粉在23-25區(qū)中具有不存在于處理的物質(zhì)中的大量酯類。在兩種植物材料中，無論是否經(jīng)過處理，辣椒紅將保留在6-7范圍的高峰中。實驗5通過轉(zhuǎn)酯在原位加工的萬壽菊屬粉的色素形成作用的小雞測試將Young Warren SEX-SAL-LINK母雞分成3個相同的組。每組由7只裝有各3只母雞的籠子組成。在所有時間通過入口給小母雞喂食和水。
對3組均給予載體飼料(不含色素的食物)3周作為實驗對照組。
給A組飼喂ORO GloTM、一種商購的獲自Kemin Industries,Inc.Des Moines,IA的游離型黃體素。
給B組飼喂按照實驗1方法制成的本新發(fā)明物質(zhì)(7.5mg黃體素活性/Kg飼料)。
給C組飼喂按照實驗1方法制成的本新發(fā)明物質(zhì)(15.0mg黃體素活性/Kg飼料)。
本實驗進行28天。在觀察到對蛋黃顏色作用前該物質(zhì)的飼喂需要3-5天。蛋黃的顏色均勻且在飼喂大約21后仍然如此。將在第0、2、4、8、16天和第28天時每組孵育的隨機選擇的十(10)個蛋打碎并確定蛋黃顏色且在第28天時測定飼料攝取的總量。必須將在第0、16天和第28天時每組孵育的隨機選擇的3個蛋的蛋黃摻合并稱重，隨后提取并分析來自每組的蛋黃。
計算蛋黃顏色與mg葉黃素/Kg飼料之間的相關(guān)性和蛋黃中葉黃素的量與飼喂的葉黃素之間的相關(guān)性。將本研究的結(jié)果表示在附圖5、6中。附圖5-表示本發(fā)明蛋黃顏色和商購產(chǎn)品蛋黃顏色在數(shù)天內(nèi)的Roche扇形比例(Roche fan scale)。附圖6表示在數(shù)天內(nèi)3種處理的蛋黃內(nèi)葉黃素的mg/Kg。結(jié)果表明該植物材料提供在15mg水平比商購產(chǎn)品具有更多的色素和顏色。15mg水平顯得比7.5mg水平是更為有效的水平。盡管蛋顯得在蛋黃中具有的來自所述植物材料的葉黃素比商購產(chǎn)品多，但是較低濃度提供較少的蛋黃顏色。
權(quán)利要求
1．一種由至少含有一些非游離型葉黃素的天然植物材料制成的改進的植物材料，包括在原位含較少的所述非游離型葉黃素和較多的游離型葉黃素的植物材料，其中在改進的植物材料的原位的游離型葉黃素已經(jīng)增加到超過了天然植物材料中的量。
2．權(quán)利要求1的改進的植物材料，其中所述的植物材料是花。
3．權(quán)利要求1的改進的植物材料，其中所述的植物材料是花瓣。
4．權(quán)利要求1的改進的植物材料，其中所述的花是萬壽菊。
5．權(quán)利要求1的改進的植物材料，其中所述的葉黃素是黃體素。
6．權(quán)利要求1的改進的植物材料，其中所述的非游離型葉黃素是脂肪酸酯類。
7．權(quán)利要求6的改進的植物材料，其中所述的游離型葉黃素是非?；狞S體素。
8．權(quán)利要求1的改進的植物材料，其中所述的改進的植物材料至少原位含有比天然植物材料含有的多5％的游離型葉黃素。
9．一種改進的動物飼料組合物，它包括維生素和礦物；碳水化合物來源；和在原位含有的游離型葉黃素多于在該改進的植物材料從其中產(chǎn)生的植物材料中天然原位葉黃素的量的改進的植物材料，其中該葉黃素對于飼喂該動物飼料的動物來說更具有生物可利用性。
10．一種根據(jù)權(quán)利要求9所述的飼料，其中所述的改進的植物材料是花。
11．一種根據(jù)權(quán)利要求10所述的飼料，其中所述的花是萬壽菊屬。
12．一種根據(jù)權(quán)利要求9所述的飼料，其中將所述的動物飼料為家禽的營養(yǎng)需求而設(shè)計。
13．一種根據(jù)權(quán)利要求12所述的飼料，其中所述的家禽是小雞。
14．一種根據(jù)權(quán)利要求12所述的飼料，其中通過從消耗所述游離型葉黃素增加色素形成來證實飼喂所述動物飼料的所述家禽的所述的生物利用度。
15．一種根據(jù)權(quán)利要求9所述的飼料，其中所述的葉黃素是黃體素。
16．一種由至少含有一些非游離型葉黃素的天然植物材料制成改進的植物材料的方法，該方法包括下列步驟用溶劑在原位處理所述的天然植物材料；加入能夠?qū)⒎怯坞x型葉黃素轉(zhuǎn)酯成游離型葉黃素的堿；中和該反應(yīng)，其中形成比天然植物材料具有更多游離型葉黃素的改進的植物材料。
17．權(quán)利要求16的方法，該方法包括干燥改進的植物材料以便除去任何溶劑的步驟。
18．權(quán)利要求16的方法，其中所述的植物材料是花。
19．權(quán)利要求16的方法，其中所述的花是萬壽菊。
20．權(quán)利要求16的方法，其中所述的溶劑是醇。
21．權(quán)利要求20的方法，其中所述的醇帶有1-4個碳。
22．權(quán)利要求16的方法，其中所述的溶劑是醇。
23．權(quán)利要求16的方法，其中所述的醇選自甲醇、乙醇、異丙醇組成的組。
24．權(quán)利要求16的方法，其中所述的堿選自氫氧化鉀、山梨酸鉀、NaOMe、動物肝臟脂酶、NaOEt、KOMe、KOEt、Na2CO3、K2CO3。
25．權(quán)利要求16的方法，其中中和步驟包括使用路易斯酸。
26．權(quán)利要求25的方法，其中所述的路易斯酸是磷酸。
27．權(quán)利要求25的方法，其中所述的路易斯酸選自HCL、NH4CL、硫酸、乙酸、ALCL3組成的組。
全文摘要
本發(fā)明涉及在植物的生物材料中在原位將非游離型葉黃素轉(zhuǎn)化成游離葉黃素的方法。更具體地說,本方法涉及通過在植物材料中對?；~黃素轉(zhuǎn)酯化而釋放葉黃素的方法。
文檔編號A23K1/18GK1310584SQ9881423
公開日2001年8月29日 申請日期1998年8月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月14日
發(fā)明者B·薩斯, C·亞當(dāng)斯 申請人:凱敏工業(yè)公司