[發(fā)明專利]一種紫甘薯花青素高效合成提取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510037773.1
• 申請(qǐng)日: 2015-01-26
• 公開（公告）號(hào): CN104531822B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃興光;黃自華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東一家親營養(yǎng)科技有限公司
• 主分類號(hào): C12P39/00
• 分類號(hào): C12P39/00;C12P17/06;C07D311/62;C12R1/685;C12R1/10;C12R1/085;C12R1/865;C12R1/645
• 代理公司: 北京眾合誠成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11246
• 代理人: 連圍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種紫甘薯花青素高效合成提取方法，屬于生物工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

大量研究表明，膳食調(diào)節(jié)和營養(yǎng)補(bǔ)充可以改善人體健康和預(yù)防疾病。合理的營養(yǎng)療法可以提高傳統(tǒng)藥物的治療效果，減少藥物使用量，從而減少藥物治療的副作用。近年來研究發(fā)現(xiàn)，紫甘薯中富含大量天然的花青素，具有抗氧化能力，能夠改善人體功能及預(yù)防某些眼科疾病。因此，如何高效的提取利用紫甘薯中的花青素已成為21世紀(jì)新興前沿的研究課題。

目前采用的分離提取技術(shù)得到的花青素：含量低、雜質(zhì)多、醫(yī)療保健價(jià)值低。由于花青素對(duì)pH值、溫度和光比較敏感，因此現(xiàn)有的超聲技術(shù)、溶劑浸提法等分離純化技術(shù)提取的花青素含量少、活性低，造成對(duì)人體保健，防病治病的效果降低。

紫甘薯被世界衛(wèi)生組織（World Health Organization，WHO）譽(yù)為抗氧化活性最強(qiáng)的果蔬之一。這是因?yàn)樽细适碇懈缓慄S酮、酚酸等多酚類物質(zhì)。紫甘薯中的花青素被認(rèn)為是紫甘薯的主要生物活性。因此，提取高生物活性和含量的紫甘薯花青素，保護(hù)人們富人身體健康、預(yù)防疾病具有重大意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是：針對(duì)紫甘薯花青素主要集中在紫甘薯細(xì)胞內(nèi)，大量花青素前體未被充分合成利用，導(dǎo)致目標(biāo)成分溶出難、活性成分損失大、耗能高、成本高的缺陷，提出一種培養(yǎng)紫甘薯細(xì)胞合成花青素，建立提取率高、操作性強(qiáng)、成本低、條件溫和的紫甘薯花青素合成提取方法。

具體按以下步驟操作進(jìn)行：

(1) 原料預(yù)處理：取新鮮、無腐爛的紫甘薯為原料，經(jīng)清洗、機(jī)械搗碎至漿狀后備用； (2) 紫甘薯細(xì)胞培養(yǎng)：將步驟(1)中得到的紫甘薯漿經(jīng)0.7 mmol?L-1 Triton X-100處理10~20 min，50~60Mpa的高流體靜壓處理5 min后，接種：黑曲霉5-7%、紅曲霉5-7%、乳酸菌0.5-0.8%、地衣芽孢桿菌1-3%、粘紅酵母5-7%、黃孢原毛平革菌2-5%、蠟狀芽孢桿菌2-5%、啤酒酵母0.8-1.2%，添加L-苯丙氨酸 20~40 mg/L，L-酪氨酸3~8 mg/L，培養(yǎng)基配方： 蔗糖0.3-0.6%，蛋白胨1.0-2.0%，葡萄糖0.3-0.6%，玉米漿1.0-3.0%，豆餅粉1.0-3.0%，NaCl 0.3-0.8%，KH₂PO₄ 0.2-0.6%，pH值2.1-4.5，25~30°C培養(yǎng)6~8天，收集培養(yǎng)液，上述百分比濃度為質(zhì)量百分比濃度，L-苯丙氨酸與L-酪氨酸的添加質(zhì)量比為1:1； (3) 提取混合物的分離與濃縮：將步驟(2)的培養(yǎng)液至10000-12000r/min室溫條件下離心10-20min，棄沉淀，收集上清液；在壓力為0.1-0.6MPa，溫度25-40°C下，將上清液進(jìn)行超濾，收集濾液，得到花青素粗提液； (4) 分離、純化：將步驟(3)得到的花青素粗提液置于AB-8吸附樹脂層析柱中進(jìn)行動(dòng)態(tài)吸附，用4-6倍柱體積的去離子水洗滌柱子，除去水溶性雜質(zhì)，再用30-50%乙醇洗脫液等濃度洗脫柱子，流速為2-4ml/min，得到純度較高的花青素洗脫液； (5) 干燥：旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收乙醇，真空冷凍干燥得高純度的花青素粉末成品。

步驟(2)中，菌種選擇黑曲霉6%、紅曲霉6%、乳酸菌0.6-0.7%、地衣芽孢桿菌1.5-2.5%、粘紅酵母6%、黃孢原毛平革菌3-4%、蠟狀芽孢桿菌3-4%、啤酒酵母1.0%等微生物中的一種或幾種的組合進(jìn)行生物降解和合成。

步驟(2)中，培養(yǎng)基配方：蔗糖0.4-0.5%，蛋白胨1.2-1.8%，葡萄糖與玉米漿的添加的質(zhì)量比為1:2。

步驟(4)中，超濾采用截留分子量500Da的超濾裝置。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明以紫甘薯為原料，采用高流體靜壓-微生物發(fā)酵-超濾、柱層析等高新技術(shù)，提取紫甘薯已含有的花青素。

2、利用黑曲霉、紅曲霉、黃孢原毛平革菌、蠟狀芽孢桿菌和高流體靜壓破壞植物細(xì)胞壁，使花青素釋放完全。

3、利用粘紅酵母、乳酸菌產(chǎn)生苯丙氨酸酶，添加花青素前體物質(zhì)L-苯丙氨酸與L-酪氨酸，利用紫甘薯中原有的成分繼續(xù)促進(jìn)加速更多的天然花青素合成。

4、本發(fā)明技術(shù)低溫、低pH值、避光，確?；ㄇ嗨鼗瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定性，有機(jī)溶劑利用少易回收，生產(chǎn)周期僅為5-8天。

5、得到的花青素成品純度大幅提高，可以達(dá)到99.33%。