專(zhuān)利名稱(chēng)：植物花青素的微生物或/和生物酶提取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物工程技術(shù)領(lǐng)域的
花青素的微生物或/和生物酶提取方法。
種植物陽(yáng)離子花青素的提取方法，尤其是植物
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的提高和對(duì)天然植物性來(lái)源的無(wú)毒無(wú)害的有利于保護(hù)人們身 體健康、防病治病的天然有機(jī)物質(zhì)的追求，同時(shí)也由于人工合成花青素對(duì)人體有較大的毒 副作用，已被世界衛(wèi)生組織所禁止使用，因此高效無(wú)毒的天然植物陽(yáng)離子花青素及其提取 方法已成為21世紀(jì)新興前沿研究課題。 但是現(xiàn)有的分離提取技術(shù)只是得到含花青素的花色苷，且含量太低，雜質(zhì)太多，因 此其大多用在食品染色和化妝品的著色，醫(yī)療保健價(jià)值低?，F(xiàn)有的超聲波、微生物降解破壞 植物組織細(xì)胞壁，萃取等分離純化技術(shù)提取得到的花色苷與真正對(duì)人體有保健、防病治病 作用的陽(yáng)離子花青素有著本質(zhì)的區(qū)別?；ㄉ帐侵参矬w內(nèi)陽(yáng)離子花青素即花色基元與各種 單糖通過(guò)糖苷鍵結(jié)合形成的糖苷，這是一種中性物質(zhì)，生物活性低，在人體內(nèi)只有通過(guò)人體 腸道菌降解脫糖形成陽(yáng)離子花青素即花色基元才能被人體吸收利用，消除人體內(nèi)有害的自 由基，防病治病，但這種中性的花色苷在人體中降解、代謝率很低，生物利用率低，因而人體 對(duì)其吸收率也很低。 再加上人的個(gè)體生物轉(zhuǎn)化功能差異很大，特別是中老年人和病人的腸道對(duì)花色苷 的降解吸收程度更低。因而人體外工業(yè)化植物花色苷的降解和陽(yáng)離子花青素的分離提取就 顯得特別重要。這對(duì)于從根本上保護(hù)人們的身體健康、防病治病具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容
為有效地克服目前現(xiàn)有花色苷分離提取技術(shù)的缺陷，確實(shí)有力保護(hù)人們的身體健 康、防病治病，本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)單可靠、技術(shù)可操作性強(qiáng)、生產(chǎn)成本低、效果好、陽(yáng)離子花 青素提取物純度高的植物花青素的微生物或/和生物酶提取方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是
1、本發(fā)明提取方法包括以下步驟 —、原材料預(yù)處理新鮮含植物花青素的原材料，如葡萄皮、胡蘿卜、藍(lán)靛果，進(jìn)行 分類(lèi)一粉碎一食用軟水浸泡吸水一冰凍破壞植物組織細(xì)胞壁一加熱解凍一壓榨一過(guò)濾制 汁備用(1)—?dú)堅(jiān)m當(dāng)加水一浸泡攪拌一壓榨一過(guò)濾制汁備用(2)。 二、將上述壓榨過(guò)濾水溶液(1)和(2)合在一起，并將其水溫調(diào)節(jié)到下述降解微生 物或/和生物酶的最適范圍。 三、將上述產(chǎn)物以可裂解花色苷糖苷鍵、降解碳水化合物的微生物或/和生物酶 進(jìn)行生物降解，先低速攪拌，100-600轉(zhuǎn)/分，后靜置，使含花青素的花色苷降解為陽(yáng)離子花 青素。具體可用人體腸道菌的乳酸菌和雙歧桿菌等或黑曲霉菌再加上P-葡萄糖苷酶、苦 杏仁苷酶、轉(zhuǎn)化糖酶、麥芽糖苷酶、P-糖苷酶、果膠裂解酶中的一種或幾種復(fù)配協(xié)同增效。
裂解和降解時(shí)間10-24小時(shí)，溫度25°C -40°C、PH2. 5-6. 9。
以上各種酶可用淀粉底物吸附沉淀回收再利用。
此步降解前需要先用微生物或/和生物酶降解蛋白質(zhì)。 四、將上述產(chǎn)物再加入相對(duì)于陽(yáng)離子花青素稍微過(guò)量的陰離子表面活性劑，如 十二烷基硫酸銨(C12H250S03NH4)，以中速攪拌，600-1400轉(zhuǎn)/分，使之充分反應(yīng)后靜置，使陽(yáng) 離子花青素大多被化合沉淀為止。此步反應(yīng)最好輔以0°C以上的較低的溫度，這有利于反應(yīng) 物的快速完全沉淀。 五、取出上述含水化合物進(jìn)行微生物降解，可加入少量無(wú)菌飲用水，在先低速攪拌 后靜置中進(jìn)行，攪拌速度100轉(zhuǎn)/分左右，使所加入的陰離子表面活性劑被微生物降解，恢 復(fù)花青素的陽(yáng)離子活性和水溶性。 具體可用假單孢菌屬、無(wú)色桿菌屬、節(jié)桿菌屬、微球菌屬、諾卡氏菌屬、不動(dòng)桿菌 屬、短桿菌屬、棒桿菌屬、黃桿菌屬這些微生物中的一種或幾種的組合進(jìn)行生物降解。
降解時(shí)間10-24小時(shí)，降解溫度20°C -40°C ， PH3-8。 六、將上述降解產(chǎn)物加熱干燥殺菌，干燥溫度70°C -IO(TC，得陽(yáng)離子花青素產(chǎn)品。
七、制取高純度醫(yī)藥用陽(yáng)離子花青素產(chǎn)品時(shí)，可將上述方法所得花青素產(chǎn)品用蒸 餾水或食用乙醇溶解，使失活蛋白質(zhì)殘?bào)w沉淀析出。 八、要制得高純度的陽(yáng)離子花青素干品，還需將上述花青素溶液進(jìn)一步蒸發(fā)濃縮 干燥。 2、所述提取方法優(yōu)選為
它是由下列步驟組成的 —、原材料預(yù)處理新鮮含植物花青素的原材料，如葡萄皮、胡蘿卜、藍(lán)靛果，進(jìn)行 分類(lèi)一粉碎一食用軟水浸泡吸水一冰凍破壞植物組織細(xì)胞壁一加熱解凍一壓榨一過(guò)濾制 汁備用 (1)—?dú)堅(jiān)m當(dāng)加水一浸泡攪拌一壓榨一過(guò)濾制汁備用(2)。 二、將上述壓榨過(guò)濾水溶液(1)和(2)合在一起，并將其水溫調(diào)節(jié)到下述降解微生 物或/和生物酶的最適范圍。 三、用人體腸道菌的乳酸菌和雙歧桿菌等再加上13 -葡萄糖苷酶、苦杏仁苷酶、轉(zhuǎn) 化糖酶、麥芽糖苷酶、P-糖苷酶、果膠裂解酶復(fù)配協(xié)同增效，進(jìn)行生物降解。先低速攪拌， 100-600轉(zhuǎn)/分，后靜置，使含花青素的花色苷降解為陽(yáng)離子花青素。
裂解和降解時(shí)間10-24小時(shí)，溫度25°C _40°C、PH2. 5-6. 9。
以上各種酶可用淀粉底物吸附沉淀回收再利用。
此步降解前需要先用微生物或/和生物酶降解蛋白質(zhì)。 四、將上述產(chǎn)物再加入相對(duì)于陽(yáng)離子花青素稍微過(guò)量的十二烷基硫酸銨 (C12H250S03NH4)，以中速攪拌，600-1400轉(zhuǎn)/分，使之充分反應(yīng)后靜置，使陽(yáng)離子花青素大多 被化合沉淀為止。此步反應(yīng)最好輔以(TC以上的較低的溫度，這有利于反應(yīng)物的快速完全沉 淀。 五、取出上述含水化合物用不動(dòng)桿菌屬微生物進(jìn)行生物降解。 可加入少量無(wú)菌飲用水，在先低速攪拌后靜置中進(jìn)行，攪拌速度100轉(zhuǎn)/分左右， 使所加入的陰離子表面活性劑被微生物降解，恢復(fù)花青素的陽(yáng)離子活性和水溶性。
降解時(shí)間10-24小時(shí)，降解溫度20 °C -40 °C ， PH3-8 。 六、將上述降解產(chǎn)物加熱干燥殺菌，干燥溫度70°C -IO(TC，得陽(yáng)離子花青素產(chǎn)品。
七、制取高純度醫(yī)藥用陽(yáng)離子花青素產(chǎn)品時(shí)，可將上述方法所得花青素產(chǎn)品用蒸 餾水或食用乙醇溶解，使失活蛋白質(zhì)殘?bào)w沉淀析出。 八、要制得高純度的陽(yáng)離子花青素干品，還需將上述花青素溶液進(jìn)一步蒸發(fā)濃縮 干燥。 本發(fā)明的有益效果是 1、本發(fā)明有利于含陽(yáng)離子花青素植物資源的有效、合理和充分利用，減少植物資 源的浪費(fèi)和廢棄物排放，避免環(huán)境污染。 2、本發(fā)明有利于提取得到高純度的陽(yáng)離子花青素產(chǎn)品而非含花青素的低純度的 花色苷。實(shí)現(xiàn)植物陽(yáng)離子花青素的醫(yī)療價(jià)值，防病治病、醫(yī)療急救功效顯著。
3、本發(fā)明技術(shù)方案簡(jiǎn)單，易于操作，生產(chǎn)成本低，易于產(chǎn)業(yè)化。 4、本發(fā)明的降解產(chǎn)物陽(yáng)離子花青素以陰離子表面活性劑化合反應(yīng)沉淀步驟及其
與花色苷的微生物或/和生物酶裂解和降解、陽(yáng)離子花青素與陰離子表面活性劑化合物的
微生物降解步驟的有序組合是本發(fā)明的核心技術(shù)即創(chuàng)新必要技術(shù)特征。 5 、本發(fā)明需在無(wú)有害微生物的環(huán)境中進(jìn)行。 6、本發(fā)明所采用的陰離子表面活性劑的選擇要求( — )對(duì)微生物無(wú)毒或低毒；(二 )分子量較小，碳鏈較短(C1Q-C22)含直鏈親油基； (三)生物降解性好，降解比較迅速、徹底；(四)只含C、H、0、S、N、P這些可轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物 質(zhì)和水的元素或維持微生物生命活動(dòng)所必需的元素。
7、本發(fā)明的微生物裂解和降解過(guò)程中要將待降解底物的溫度和ra調(diào)控到各種微
生物生命活動(dòng)的最適范圍，并保持微生物在裂解和降解前的生長(zhǎng)繁殖階段及裂解和降解過(guò) 程中有全面、充足和比例協(xié)調(diào)的維持其生命活動(dòng)所必需的C、H、0、S、N、P等及其他各微量元 素營(yíng)養(yǎng)源。 如以葡萄糖和煮熟的淀粉或果膠等補(bǔ)充C源，也以此引導(dǎo)微生物裂解花色苷的糖 苷鍵。以尿素補(bǔ)充N(xiāo)源。以(朋4)3P04補(bǔ)充N(xiāo)和P。以(朋4)2S04補(bǔ)充S和N。以戰(zhàn)補(bǔ)充
S禾口 K，以Ca (HC03) 2、 Mg (HC03) 2補(bǔ)充Ca禾口 Mg。以FeS04、 Fe2 (S04) 3補(bǔ)充S禾口 Fe。 8、本發(fā)明的提取方法也是其他需經(jīng)人體腸道降解、代謝和吸收的植物性苷類(lèi)，進(jìn)
行人體外裂解和降解，分離提取其活性苷元的基本方法或重要參考。
具體實(shí)施例方式下面就實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明 實(shí)施例 提取時(shí)按如下步驟進(jìn)行 —、原材料預(yù)處理新鮮含植物花青素的原材料，如葡萄皮、胡蘿卜、藍(lán)靛果，進(jìn)行 分類(lèi)一粉碎一食用軟水浸泡吸水一冰凍破壞植物組織細(xì)胞壁一加熱解凍一壓榨一過(guò)濾制 汁備用(1)—?dú)堅(jiān)m當(dāng)加水一浸泡攪拌一壓榨一過(guò)濾制汁備用(2)。 二、將上述壓榨過(guò)濾水溶液(1)和(2)合在一起，并將其水溫調(diào)節(jié)到下述降解微生 物或/和生物酶的最適范圍。
三、將上述產(chǎn)物用人體腸道菌的乳酸菌和雙歧桿菌等再加上13 -葡萄糖苷酶、苦 杏仁苷酶、轉(zhuǎn)化糖酶、麥芽糖苷酶、P-糖苷酶、果膠裂解酶配合使用，也可將上述人體腸道 菌與上述各種酶分開(kāi)使用，并調(diào)節(jié)Kl值，進(jìn)行生物降解。先低速攪拌，100-600轉(zhuǎn)/分，后靜 置，使含花青素的花色苷降解為陽(yáng)離子花青素。 裂解和降解時(shí)間10-24小時(shí)，溫度25。C -40。C、PH2. 5-6. 9。
以上各種酶可用淀粉底物吸附沉淀回收再利用。
此步降解前需要先用微生物或/和生物酶降解蛋白質(zhì)。 四、將上述產(chǎn)物再加入相對(duì)于陽(yáng)離子花青素稍微過(guò)量的十二烷基硫酸銨 (C12H250S03NH4)，以中速攪拌，600-1400轉(zhuǎn)/分，使之充分反應(yīng)后靜置，使陽(yáng)離子花青素大多 被化合沉淀為止。此步反應(yīng)最好輔以(TC以上的較低的溫度，這有利于反應(yīng)物的快速完全沉 淀。 五、取出上述含水化合物用不動(dòng)桿菌屬這些微生物進(jìn)行生物降解。 可加入少量無(wú)菌飲用水，在先低速攪拌后靜置中進(jìn)行，攪拌速度100轉(zhuǎn)/分左右，
使所加入的陰離子表面活性劑被微生物降解，恢復(fù)花青素的陽(yáng)離子活性和水溶性。 降解時(shí)間10-24小時(shí)，降解溫度20 。C -40 。C ， PH3-8 。 六、將上述降解產(chǎn)物加熱干燥殺菌，干燥溫度70°C -IO(TC，得陽(yáng)離子花青素產(chǎn)品。
七、制取高純度醫(yī)藥用陽(yáng)離子花青素產(chǎn)品時(shí)，可將上述方法所得花青素產(chǎn)品用蒸 餾水或食用乙醇溶解，使失活蛋白質(zhì)殘?bào)w沉淀析出。 八、要制得高純度的陽(yáng)離子花青素干品，還需將上述花青素溶液進(jìn)一步蒸發(fā)濃縮 干燥。
權(quán)利要求
植物花青素的微生物或/和生物酶提取方法，其特征在于它是由下列步驟組成的一、原材料預(yù)處理新鮮含植物花青素的原材料，如葡萄皮、胡蘿卜、藍(lán)靛果，進(jìn)行分類(lèi)→粉碎→食用軟水浸泡吸水→冰凍破壞植物組織細(xì)胞壁→加熱解凍→壓榨→過(guò)濾制汁備用(1)→殘?jiān)m當(dāng)加水→浸泡攪拌→壓榨→過(guò)濾制汁備用(2)。二、將上述壓榨過(guò)濾水溶液(1)和(2)合在一起，并將其水溫調(diào)節(jié)到下述降解微生物或/和生物酶的最適范圍。三、將上述產(chǎn)物以可裂解花色苷糖苷鍵、降解碳水化合物的微生物或/和生物酶進(jìn)行生物降解，先低速攪拌，100-600轉(zhuǎn)/分，后靜置，使含花青素的花色苷降解為陽(yáng)離子花青素。具體可用人體腸道菌的乳酸菌和雙歧桿菌等或黑曲霉菌再加上β-葡萄糖苷酶、苦杏仁苷酶、轉(zhuǎn)化糖酶、麥芽糖苷酶、β-糖苷酶、果膠裂解酶中的一種或幾種復(fù)配協(xié)同增效。裂解和降解時(shí)間10-24小時(shí)，溫度25℃-40℃、PH2.5-6.9。以上各種酶可用淀粉底物吸附沉淀回收再利用。此步降解前需要先用微生物或/和生物酶降解蛋白質(zhì)。四、將上述產(chǎn)物再加入相對(duì)于陽(yáng)離子花青素稍微過(guò)量的陰離子表面活性劑，如十二烷基硫酸銨(C12H25OSO3NH4)，以中速攪拌，600-1400轉(zhuǎn)/分，使之充分反應(yīng)后靜置，使陽(yáng)離子花青素大多被化合沉淀為止。此步反應(yīng)最好輔以0℃以上的較低的溫度，這有利于反應(yīng)物的快速完全沉淀。五、取出上述含水化合物進(jìn)行微生物降解，可加入少量無(wú)菌飲用水，在先低速攪拌后靜置中進(jìn)行，攪拌速度100轉(zhuǎn)/分左右，使所加入的陰離子表面活性劑被微生物降解，恢復(fù)花青素的陽(yáng)離子活性和水溶性。具體可用假單孢菌屬、無(wú)色桿菌屬、節(jié)桿菌屬、微球菌屬、諾卡氏菌屬、不動(dòng)桿菌屬、短桿菌屬、棒桿菌屬、黃桿菌屬這些微生物中的一種或幾種的組合進(jìn)行生物降解。降解時(shí)間10-24小時(shí)，降解溫度20℃-40℃，PH3-8。六、將上述降解產(chǎn)物加熱干燥殺菌，干燥溫度70℃-100℃，得陽(yáng)離子花青素產(chǎn)品。七、制取高純度醫(yī)藥用陽(yáng)離子花青素產(chǎn)品時(shí)，可將上述方法所得花青素產(chǎn)品用蒸餾水或食用乙醇溶解，使失活蛋白質(zhì)殘?bào)w沉淀析出。八、要制得高純度的陽(yáng)離子花青素干品，還需將上述花青素溶液進(jìn)一步蒸發(fā)濃縮干燥。
全文摘要
本發(fā)明涉及植物花青素的微生物或/和生物酶提取方法。它屬生物工程技術(shù)領(lǐng)域。它是由下列步驟組成的含花青素植物的分類(lèi)粉碎、吸水、冰凍、加熱解凍、壓榨、過(guò)濾制汁，以裂解花色苷糖苷鍵的微生物或/和生物酶對(duì)花色苷進(jìn)行裂解和降解，以陰離子表面活性劑進(jìn)行反應(yīng)沉淀，再到微生物對(duì)沉淀物進(jìn)行降解，沉淀分離，蒸發(fā)濃縮。本發(fā)明技術(shù)可得到真實(shí)含量在95％以上的陽(yáng)離子花青素即花色基元而非花色苷。本發(fā)明制得的陽(yáng)離子花青素不需人體腸道微生物降解，而直接被人體吸收利用或直接進(jìn)入人體血液。其醫(yī)療保健價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于花色苷。
文檔編號(hào)C12R1/06GK101760497SQ200910185829
公開(kāi)日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2009年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月7日
發(fā)明者耿兆翔 申請(qǐng)人:耿兆翔