[發明專利]轉基因工程番茄果實中蝦青素的超臨界二氧化碳流體萃取方法

有效

• 申請號: 201710452369.X
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107235881B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 何明霞;黃俊潮
• 申請（專利權）人: 中國科學院昆明植物研究所
• 主分類號: C07C403/24
• 分類號: C07C403/24;C07C7/00;C07C7/10;C07C11/21
• 代理公司: 昆明協立知識產權代理事務所(普通合伙) 53108
• 代理人: 旃習涵

轉基因工程番茄果實中蝦青素的超臨界二氧化碳流體萃取方法，其特征在于該方法包括取預先過篩的蝦青素工程番茄果實干粉,調節系統溫度和壓力至設定值,待萃取釜的溫度及壓力達到設定值且穩定后，進行1h的靜態萃取；靜態萃取結束后打開平流泵，以1.0g/min將夾帶劑輸送到到設備中去，夾帶劑與二氧化碳氣體的混合流體進入萃取釜，開始動態萃取。該方法用料安全，提取率高，非常適合轉基因工程番茄蝦青素的提取。此外，轉基因工程番茄中含有高營養價值的番茄紅素及β胡蘿卜素等類胡蘿卜素，在蝦青素的最佳提取條件下，番茄紅素提取率為82％，β胡蘿卜素提取率為89％。為轉基因工程番茄產業化提取蝦青素奠定了技術基礎。

技術領域：

本發明屬于生物技術領域，具體地，涉及一種轉基因工程番茄果實中蝦青素的超臨界二氧化碳流體萃取方法，同時還提供轉基因工程番茄果實中類胡蘿卜素的超臨界二氧化碳流體萃取方法。

背景技術：

蝦青素是自然界中抗氧化活性最強的生物活性物質，隨著植物基因工程技術的發展，以植物尤其是經濟作物作為生物反應器生產蝦青素已成為國內外研究的熱點，蝦青素是分子結構獨特的酮式類胡蘿卜素，是自然界中抗氧化活性最強的生物活性物質，具有抗輻射、抗衰老、抗腫瘤和預防心血管等疾病的功效，已應用于化妝品、保健品和水產養殖等方面。商業化的天然蝦青素主要來源于雨生紅球藻，該藻為光合自養綠藻，對環境敏感、生長慢、難以實現高密度的細胞生長，這是目前國內外無法突破其產量瓶頸以及蝦青素價格昂貴的主要原因。植物因缺乏類胡蘿卜素酮化酶(BKT)而不合成蝦青素，表達外源的BKT可能使植物尤其是經濟作物成為高效的蝦青素生產工廠。黃俊潮等通過基因工程技術將綠藻中篩選和分離到能催化植物細胞中β-胡蘿卜素和玉米黃素成蝦青素的酮化酶和羥化酶基因轉入野生型番茄植株中，首次獲得了一種富含蝦青素的轉基因工程番茄，其成熟果實中蝦青素的含量高達16.1mg/g,克服了植物難以積累高含量蝦青素的難題，以此種轉基因工程番茄作為生物反應器生產蝦青素具有極大的商業前景。

蝦青素對光、溫比較敏感，在提取加工過程中,光、熱、氧等很多因素可促進或加速蝦青素發生降解；且傳統的有機溶劑提取法因殘留物無法完全去除，而對人體造成傷害，破壞機體免疫系統,引起癌癥等疾病的發生。超臨界二氧化碳流體萃取是一種新型的萃取技術，具有萃取和分離的雙重作用，萃取過程物料無相變因而節能明顯，且工藝流程簡單，萃取效率高，無有機溶劑殘留，產品質量好，無環境污染。本文對超臨界二氧化碳流體萃取技術從蝦青素工程番茄中提取蝦青素的工藝做了初步的探討，同時對提取物中具有高利用價值的番茄紅素、β胡蘿卜素做了分析，為利用轉基因工程番茄產業化生產蝦青素奠定了技術基礎。目前，現有技術中未見有利用超臨界二氧化碳流體萃取技術從轉基因工程番茄中提取蝦青素的方法的報道。也沒有轉基因工程番茄果實中類胡蘿卜素的超臨界二氧化碳流體萃取方法的報道。

發明內容：

本發明的目的在于針對現有技術存在的不足之處，提供一種利用超臨界二氧化碳流體萃取技術從轉基因工程番茄中提取蝦青素的方法，同時提供從轉基因工程番茄果實中類胡蘿卜素的超臨界二氧化碳流體萃取方法。

為了實現本發明的上述目的，本發明提供了如下的技術方案：

轉基因工程番茄果實中蝦青素的超臨界二氧化碳流體萃取方法，該方法包括取預先過篩的蝦青素工程番茄果實干粉,調節系統溫度和壓力至設定值,待萃取釜的溫度及壓力達到設定值且穩定后，進行1h的靜態萃取；靜態萃取結束后打開平流泵，以1.0g/min將夾帶劑輸送到到設備中去，夾帶劑與二氧化碳氣體的混合流體進入萃取釜，開始動態萃取，然后進行皂化。

如所述的轉基因工程番茄果實中蝦青素的超臨界二氧化碳流體萃取方法，該方法進一步采用皂化手段將蝦青素酯全部轉化為游離態蝦青素，將蝦青素工程番茄的萃取液進行皂化，取1ml提取液，利用濃縮儀濃縮干，溶于1ml乙醚，加入1ml KOH MeOH混勻，0℃黑暗環境中反應15min，加入2ml 10％NaCl混勻，2000g離心2min，移除水相，用2ml 10％NaCl洗兩遍，溶于1ml丙酮溶液，抽濾后上樣測定色素含量。