CN101568644A - 来自巴勒斯坦侧金盏花的酮类胡萝卜素 - Google Patents
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Abstract
一种新的改良植物巴勒斯坦侧金盏花和及其植物种群的种植和特点,以及通过对植物种群进行改良,如增大花朵,以便达到增加花朵中的虾青素,增加或降低花朵中的类胡萝卜素的含量的目的。本发明还阐述了从巴勒斯坦侧金盏花植物的花朵当中萃取虾青素和其它类胡萝卜素,同时在生成的萃取物中降低非胡萝卜素酮和类胡萝卜素的方法。
Description
参考的相关申请
本发明以2005年5月3提交的序列号为60/677,664的申请为基础,并参考了其公开的内容。
技术领域
本发明涉及一种新的改良植物巴勒斯坦侧金盏花和及其植物种群的种植和特点,以及通过对植物种群进行改良,如增大花朵,以便达到增加花朵中的虾青素,增加或降低花朵中的类胡萝卜素的含量的目的。本发明进一步阐述了从巴勒斯坦侧金盏花植物的花朵当中萃取虾青素和其它类胡萝卜素,同时在生成的萃取物中降低非胡萝卜素酮和类胡萝卜素的方法。
背景技术
类胡萝卜素色素两个二萜(C)“头对头”缩合而成:番茄红素(蕃茄之类胡萝卜素)、含氧叶黄素。叶黄素是β-胡萝卜素的衍生物,一般在叶黄素分子中的一个或两个β-ionene环中含有羟基或酮基结构群,因此可以组成结构相似的几种化合物。含有羟基的叶黄素往往呈现出黄色,而含一个或几个酮基的叶黄素则往往呈现出红色。
虾青素(3,3′-二羟基-4,4′-二酮基-β,β′-胡萝卜素,结构式请见下图)是脂溶性类胡萝卜素的一种,虾青素易溶于氯仿、丙酮、苯
虾青素的结构式
因为海洋动物通常不能直接生成类胡萝卜素,它们通过所吸收的微生物或植物获得类胡萝卜素。因此,在水产业中,为了提高产出的养殖鱼和甲壳类动物(如加吉鱼、大马哈鱼、虾等等)的外形效果,让养殖海鲜的外表看起来更加鲜、红、嫩,从而广泛的喂养虾青素,这样一来,虾青素广泛用作饲料添加剂。虾青素也能为家禽类的翅翼以及观赏鱼(如锦鲤)提供色素(鸡肉皮层和蛋黄)。
虾青素也有许多生物功效。由于虾青素不是维生素A原,所以以前认为它不具备生理活性。然而,然而近年的研究表明,虾青素具有很强的抗氧化功能,能清除体内由紫外线照射产生的自由基,其清道夫功能能够有效的清除体内垃圾,还有提高免疫力的功能。(请参考Misawa et al,J,Bacteriol,177,6575-6584(1995)),米沙瓦通过对虾青素属性的研究证明,虾青素因在食品添加剂、水产养殖、化妆品、保健品和医药工业方面有广阔的应用前景。虽然虾青素的全部生物医学功效仍然需要做一步的研究,但虾青素最早的效果显示在癌症和肿瘤的预防上,它对提升免疫力具有较为显著的效果,同时它也能起到抗肿消炎作用。(请参考Tanaka et al,Carcinogenesis19(3):269-280(1993))
美国专利文献(美国专利号:6,433,025)里,该专利的发明人洛伦兹阐述了每天服用1~100毫克的虾青素可以有效控制或预防皮肤晒伤,而每天服用2~20毫克则是最佳选择。服用虾青素可以选则口服、外用或者注射的方式进行。
含有虾青素的动物不只限于蟹和虾,还有多种甲壳类动物也用虾青素装扮自己。例如北极洋里的磷虾,培植产品如红发夫酵母,绿藻雨生红球藻以及一些通过有机合成而得的产品。当利用这些甲壳类动物或磷虾获取虾青素时,需要花很多成本和工作,在捕捉和萃取过程中,需要把虾青素与有毒物质(如脂质等)分离出来。此外,如果从一些孢子类生物,如法夫孢当中提取虾青素时,收集和提取虾青素的成本很高,因为这类孢的细胞壁很厚,不易萃取,而且虾青素产量也低。
在有机体中,雨生红球藻是虾青素含量较高的生物之一(细胞干重的0.5~2%)。这种虾青素主要分布在雨生红球藻的双长链酯中(70%的小部分类胡萝卜素),以及少量单长链酯(10%的小部分类胡萝卜素)当中。游离的虾青素(5%的小部分类胡萝卜素)则以β胡萝卜素、角黄素和黄体素的形式存在。(请参考:Cyanotech微藻公司的(产品名)产品/北约玫瑰(产品名)产品,技术简讯#15)。由于雨生红球藻细胞的特性,从雨生红球藻萃取虾青素非常困难。此外,雨生红球藻虾青素的形成需要高强光照,必须在特殊条件下才能完成,也就是说从雨生红球藻当中萃取虾青素的成本较高。
因为这些原因,从成本分析来看,从生物资源得到的虾青素不如用有机方法合成虾青素的性价比高。但是,由于在合成过程中需要把虾青素喂养给鱼类或贝类海鲜食用,或者作为食物添加剂使用,因此,用有机合成方法合成虾青素会产生副产品,此外,由于一些消费者倾向于自然产品,有机合成方法生产的产品就不能满足他们的需求。
因此,市场迫切需求一种价格低廉,无污染,而且是取材于自然的虾青素。这里需要说明的是,除了动物之外,某些植物中也含有虾青素和胡萝卜素酮,特别是在毛茛科植物属系,比如侧金盏花、春侧金盏花、夏侧金盏花、巴勒斯坦侧金盏花等毛茛科植物属系家族中的花瓣当中也含有虾青素。
虽然侧金盏花属植物种类的花朵中含有虾青素,是良好的着色剂,但同时也含有毒性物质强心甾。由于强心甾分布在植物的花瓣中,因此花朵不能不经过处理直接用于喂养鱼类或其它动物,因为高浓度的强心甾对动物有毒性。因此,从侧金盏花中萃取虾青素之前,首先就要降低或除去毒性物质强心甾。
春侧金盏花是拥有黄色花朵的侧金盏花物属系的一种,从侧金盏花干花颗粒当中可以萃取出虾青素及强心甾。强心甾虽然有毒性,却也可以用于医学治疗。
在药草医疗中,法国和德国是侧金盏花的主要消费国,而保加利亚、匈牙利、俄罗斯、罗马尼亚和乌克兰是侧金盏花主要的供应国。目前,大量的春金盏花是从野外采集,而非人工培植,在罗马尼亚、俄罗斯和乌克兰尤其如此。
1998年以前,由于俄罗斯对春侧金盏花的无节制开采导致春金盏花数量大量减少,危危可岌。很多国家已经把春金盏花列入“红皮书”当中(濒危物种),“红皮书”详细讲述了禁止开采的侧金盏花的范围,一些国家甚至制定法律明文规定禁止在野外开采春侧金盏花。
人工栽培或者大规模养栽培侧金盏花属物种非常困难,这是由于侧金盏花的种子成熟后很容易脱落,导致获取种子困难,再加上种子萌发困难(包括种子储存12个月后完全失去生命力),收获期长(播种后过4年左右才能开花),以及产量低等种种原因造成的。从侧金盏花属的花瓣当中萃取虾青素的的另一个问题是:花朵收集必须人工进行,以防止收获的不是花朵,而是其它组织。简而言之,当前,这种植物不能大规模生长,也不能进行机械收割。
美国专利文献(美国专利号:5,452,565)当中,该专利的发明人莫森提到一种新改良的夏侧金盏花,这种夏侧金盏花据说每朵花有18~22个花瓣,且每朵花当中平均可萃取出200~350UG的虾青素。该专利也阐述了萃取虾青素的方法。这些资料已经于1990年7月18日记录在在阿伯丁的英国食品工业与海洋细菌菌种保藏中心的资料当中,按照“布达佩斯条约”其获取号为:NCIMB 40309。他将能够萃取出虾青素的所有侧金盏花统统称为“洛德斯红(Lodersred)”.1998年8月28日,文件号为19981166的文件当中提到,这些植物也遵从植物育种者权利法的规定。2000年6月5日其获得授予号:6243。该授予号将于2025年12月31日到期。
巴勒斯坦侧金盏花植物鲜红的花瓣当的花朵能萃取到产生虾青素之外,以及其它鲜红花瓣中的羟基类胡萝卜素和羟基胡萝卜素酮,在鲜艳的花朵当中以长链不饱和脂肪酸酯的形态出现。迄今为止,人们还没严格研究过这种侧金盏花植物属系的植物是否可以作为大量的商业生产虾青素的来源。本发明的发明者现在已经在研究这种植株,并发现这种植株可以通过改良,改良之后其虾青素的含量大大增加,且毒性物质的含量则大量减少。我们将在以后详细对这些改良后的植物进行描述。
本发明的简要概述
本发明涉及一种花朵中含有更多虾青素的植物巴勒斯坦侧金盏花,以及从这些巴勒斯坦侧金盏花植物中提取虾青素和胡萝卜素酮的方法。
一般的巴勒斯坦侧金盏花花朵直径大约有1.9cm,花瓣中环绕着雄蕊和雌蕊,且有含有芍药花青素的“花眼”,每朵花有8~12个花瓣。这些花朵每克花含有约0.21毫克的虾青素,每千克干花含有7.9克的虾青素,干花瓣含有约10~15%水分。而本发明当中的巴勒斯坦侧金盏花的花朵直径从8cm~12cm不等,花眼直径平均为1.4cm,花瓣数约为8瓣,虾青素含量至少0.4mg/花(干花),或每千克干花瓣含有17.6g虾青素。从一朵花朵当中提取的类胡萝卜素当中,75~90%为单酯、双酯或游离的虾青素,5~10%的黄体素、2.5~5%干重的虾青素、少于1%的金盏花红素、3-羟基海胆酮和4-羟基海胆酮、β-类胡萝卜素。
根据研究发现,这种花的花朵中的虾青素浓度(g/千克植物细胞干重)较高,虾青素产量也较大(g/ha),而萃取成本较低,反之能够降低油性树脂里的胡萝卜素酮和强心甾。萃取工艺和加工提高后也有助于降低萃取成本,以及降低强心甾含量。
本发明涉及一种花朵中含有更多虾青素的植物,即巴勒斯坦侧金盏花。本发明也提供了选择和进一步改良巴勒斯坦侧金盏花的基因构成、变体和花朵数量的方法。
在另一个实验当中,使用一个花瓣进行实验,对萃取出的油性树脂类胡萝卜素这种油性树脂含有95%以上的虾青素和胡萝卜素酮。在本发明的另一个重大发现是干花里所含的虾青素含量是35克/千克干花重,这代表了类胡萝卜素当中,虾青素含量的比重大大增强了,而强心甾的含量则降低了。
色素含量主要取决于干花或叶子萃取物的含量,可用高效液相色谱法(HPLC)虾青素及其相关化合物的分离和检测,主要包括:虾青素与其双酯的分离、虾青素几何异构体以及降解产物的分离,先将干花溶于467nm的丙酮-正己烷溶液当中,萃取虾青素,再将萃取出来的虾青素提取液上柱,再正己烷-丙酮淋洗,收集洗脱液。然后再用根据其高效液相色谱(HPLC)中保留时间和紫外可见吸收光谱的特征峰与标准品对照进行鉴定。下面进行具体的解释。
从花朵中萃取出来的油性树脂当中的虾青素到底含C8~C20脂肪酸单酯还是双酯或者它们的混合物,这在目前还是一个有争议的问题,换言之,脂肪酸链有不同链长或不同饱和程度的烯键。这里所说的油性树脂包含浓度很高的游离叶黄素和叶黄素酯,并且99%(99.9%为佳)不含萃取有机溶剂,也就是说有机溶剂只占不到1%(最好是少于1%)。剩下的不含有机溶剂的浓缩液被称为侧金盏花油性树脂,或更倾向于被称为含有虾青素的侧金盏花油性树脂。
本发明出来的虾青素适用于作为食物添加剂、化妆品及医疗方面的用途。这种成份是将侧金盏花溶于有机溶剂之后进行稀释,然后除去有机溶剂,萃取出尽可能纯净的含有虾青素的油性树脂。所用的稀释有机溶剂可以是固体,如蜡、碳氢化合物(40C时为固态,也可以是炽热温度下的液体或胶状物)。浓缩物质处于固态或半固态,包含占侧金盏花油性树脂干重2~10%的虾青素混合酯(5%为最佳比例)。也就一些人认为,这些浓缩物当中还含有至少一种游离或者酯化形态存在的类胡萝卜素,浓度与侧金盏花油性树脂不一样。本发明的类胡萝卜素的成分在油性树脂当中的比例增加了近10%,最佳比例是占油性树脂20%。属于成倍增长。
这里也考虑到了将虾青素作为人类或动物食物添加剂或着色剂,如鸡,土鸡等家禽、虹鳟、加吉鱼、大马哈鱼等鱼类,以及虾,龙虾,蟹等甲壳类动物。虾青素这一食物添加剂可以让动物皮层和肉添上新鲜的颜色,或者给这些动物的蛋类添色,特别是鸡蛋。
食物添加剂含有如上所述的用有机溶剂稀释萃取而出的含有虾青素含量较高,相反强心甾含量较低的侧金盏花油性树脂。这种食物添加剂可以通过对上述说明的高效液相色谱法(HPLC)方法进行萃取,分解,过滤和除去强心甾,随后在可食用溶剂(如可食用的植物油)对净化后的类胡萝卜素进行分解或散开制作而成。
在本发明中,将虾青素浓缩液稀释净化后的用途之一是将虾青素包装成药片或胶囊,瓶装或按瓶装方式进行口服,它们含有极高的营养价值。本发明的另一用途:可以把这些虾青素添加到食物当中或者是酒类当中作为食物添加剂,制成可供人类或宠物食用的加工产品,会具有很高的营养价值,足以增强体能,让生理机能更活跃。
本发明的又一方面:稀释净化后的巴勒斯坦侧金盏花类胡萝卜素成分含有可以溶解/散开在稀释溶剂(可食用的合适溶剂)里面的虾青素双酯。这种成分可以从前面说明的浓缩物中精制而成。在某些情况下,这种成分至少含有一种额外的类胡萝卜素,以游离或酯化形式存在。其中一部分包括存在于面霜、洗面奶或药膏中的轻微保护性的虾青素,这种面霜、洗面奶或药膏适用于热带人口皮肤使用,这类成分中的虾青素数量一般大约1~100mg。
本发明有一些优势和劣势。
本发明的其中一个好处在于:可以大量的生产廉价,高营养的虾青素浓缩产品,将其广泛地运用于食品添加,医学或者当成是动物的着色剂。
使用这种本文所述的改良后的巴勒斯坦侧金盏花植物,能长出虾青素含量丰富的花瓣。这些花瓣可以作为商业大规模生产虾青素的来源,使这种商业生产大有作为之地和高效率。
除了上面所说明的突出优势,读者可以通过下面的说明了解更多方面和特征。
定义
下文出现一系列的专业术语。为了帮助读者更好的理解本发明,下面对这些专业术语进行一一的解释。
虾青素:“虾青素”是一种红色色素,具体成分为3,3′-二羟基-4,4′-二酮基-β,β′-胡萝卜素,虾青素可以与其它胡萝卜素酮一起分布在侧金盏花油性树脂中,包含(但不限于)海胆酮,3-羟基海胆酮,侧金盏花红素,3’-羟基海胆酮和福寿草黄素。一般情况下,虾青素以单di-c8-c20脂肪酸酯连同少量的游离虾青素混合物存在。例如,重量占约1~10%的游离和酯化类胡萝卜素。例子中的植物脂肪酸直链中含有8~20%的碳原子,每个分子有0~3个乙烯不饱和指数。虾青素中的脂肪酸是每个链条中含有0~3个乙烯不饱和指数的di-c8-c20脂肪酸。更通常的是,分布在虾青素中的脂肪酸是一种C12-c18的脂肪酸,这种脂肪酸的每个链中含有0-3乙烯不饱和指数。例子中的这种脂肪酸包括月桂酸,肉豆蔻,棕榈、棕榈油酸、硬脂酸、油酸,亚油酸、亚麻酸、与酸含量。
虾青素含量:“虾青素含量”消光系数为2100时,将含有虾青素的物质溶解于467nm和的己烷当中,并用高效液相色谱法(HPLC)进行测量每千克植物组织干重的克数。虾青素含量包括游离虾青素和各种不同的已经酯化的,被称为酯化虾青素的成分。
类胡萝卜素:“类胡萝卜素”是一种红到黄色的能溶解在脂肪里面的色素。
强心甾:“强心甾”指的是有毒的糖基化类固醇。
去葡萄糖桂竹香毒甙:“去葡萄糖桂竹香毒甙”是强心甾的一种。
萃取:“萃取”是指从植物组织从提取一种或多种化学物质。
有效光照含量:“有效光照含量”指的是当跟另外的感光性的成分混合时,能防止紫外线光的光照强度。
油性树脂:“油性树脂”指的是从巴勒斯坦侧金盏花植物从萃取的强心甾和其它成分。
芍药花青素:“芍药花青素”指的是浅蓝红色的,能溶解在水中的花色素,通常分布在每朵侧金盏花花瓣基部的红斑点里(花朵基部的“花眼”),并通常用于食品工业中给酸性食品着色。
花瓣:“花瓣”指的是花朵的花冠独立的组成或部分,通常是彩色或白色的。
本发明的详细说明
以下提供的例子说明仅作为举例阐述,并非用于限制本发明保护范围。
本发明涉及一种新的经过改良的巴勒斯坦侧金盏花植物,以及其再生部分。这些植物的花朵花瓣和花头含有能萃取出虾青素的成分。相对于一般的(野生)巴勒斯坦侧金盏花植物而言,这些花朵花瓣和花头当中虾青素的含量相对较高,相反,毒性物质强心甾的含量则较低。花瓣含有的虾青素异构体成分与雨生红球藻的类似。农场养殖的大马哈鱼用侧金盏花虾青素作为色素上色,其效果跟野生大马哈鱼的相似。优化后的农业经济学和常规的养殖工作联合起来,这样就开发出了一种全新的每单元干花可含有3.8%的虾青素的新兴植物。
从侧金盏花中提取出来的虾青素尽管显示比合成的虾青素含有较低的生物利用度(比之前低了16~21%),但它更容易被消费者所接受。从侧金盏花产出的成分经过加工,也具有同样的稳定性;而且在冷冻的情况下,比合成的虾青素得到的色素上色效果更加稳定。总之而言,用虾青素作为饲料时,在饲养和后期加工试验中,这种材料性能更好。由于侧金盏花产品更高的稳定性及功能的优良性,与合成的虾青素相比,较低的生物利用度(与合成形式的游离虾清素相比,这与其脂化形式有关)的不足可以抵消(例如,在小球状体生产过程中)。
举个例子。经过改良后的巴勒斯坦侧金盏花植物能产出更多的花朵,且单个花朵比野生的巴勒斯坦侧金盏花植物花朵大(直径超过1.5cm),以下举出三类产品作为例子解释。所举例子的PF31类产品的平均直径大约是5cm,花眼直径大于为2cm,PF52类产品的平均直径大约是5cm,花眼直径大于为1.5cm,PF52类产品的平均直径大约是5cm,有直立径。它们的平均花直径约4厘米约8厘米,每朵花大约8~12个花瓣,平均虾青素的浓度约为0.4至0.6mg/朵,首选花朵直径约5~8厘米,通常约为5~6cm,花眼约为1.4cm,稍大一些的约为1.5厘米。
当前发明的干花至少每朵含0.4mg虾青素,下面将进一步进行探讨,其一般都含有0.4mg~0.8mg虾青素,跟前面提到的专利为巴勒斯坦夏侧金盏花“洛德斯红”含有约0.15mg~0.9mg相比较时,其虾青素的含量远远大于后者。每朵花虾青素的理想含量是0.5mg到0.8mg,最佳是0.6mg~0.8mg。本发明每千克干花的虾青素浓度大约是14g到20g,而洛德斯红约是6~9g/kg。通达2002-2005年夏天对在爱尔兰的观察显示,这种花花期比洛德斯红早,因此收获季节也相应早些。
从干花中萃取的类胡萝卜素成分当中,70~90%为单酯或双酯虾青素和游离虾青素,叶黄素的含量约为5~10%,金盏花黄质约含2.5~5%,其他金盏花红素、b类胡萝卜素、3-羟基海胆酮和4-羟基海胆酮则不到总含量的1%。更普通的含量是约80~85%重的虾青素双酯,约5~7%的游离虾青素和叶黄素,约2.5~5%的金盏花黄质,每朵少于1%重的金盏花红素,b类胡萝卜素,3-羟基海胆酮和4-羟基海胆酮。
由于这种C巴勒斯坦侧金盏花花瓣不含有角黄素(β-胡萝卜素-4,戊二酮),因此从花瓣中萃取的精华也不含角黄素。同样的道理,由于红发夫酵母和雨生红球藻存包含角黄素,这些有机体中萃取的成分也含有角黄素。
本发明的目的是通过种植上述植物,以便从植物萃取更高浓度的虾虾青素。
从以色列戈兰高地地区获得巴勒斯坦侧金盏花菌株种子已经存放在英国苏格兰阿伯丁,马察尔德莱尔街23号的NCIMB。那些种子于2005年5月25日收悉,并按照布达佩斯条约其专利目的于2005年8月31日被接受。按照37 CRF 1.14和35USC122的规定,申请提交给专利商标委员会授权人时,在等候期间人们有权得到这些存放种子。当此申请被许可后,公众关于这些的获得权的所有限制都将被撤销。因此,本发明的巴勒斯坦侧金盏花植物可以使用这些存放应变的种子。
本发明也考虑到了植物的花粉和胚珠以及可再生部分,可再生部分且包含胚芽、分裂组织、花粉、叶、花粉囊、根、根尖,花或由此而来的原物或愈合组织中遴选细胞。本文中的细胞再生的方法已经广为人知,双子叶植物,如金盏花,特别适合这种再生方法。
本发明中的植物,是将存放上述地点的植株植物种子精心培育出植物,一般花朵大小直径可达到5~7cm,每朵花有8~12片花瓣,每枝花蕊虾青素平均浓度达0.4mg~0.8mg,还含有可用95%的乙醇(约10~15%的水分)可萃取出来的强心甾0.193%,而理想的强心甾占有量是只占花朵花瓣的1%或更少量。按照干花重量,标准的巴勒斯坦侧金盏花一般含有0.36%的强心甾,利用95%甲醇可以进行萃取,生成类似于磁麻苷的物质。
如要提到巴勒斯坦侧金盏花的有益成分,需将萃取出的油性树脂内含有的游离酸脂或油离虾青素酸脂也考虑在内。正如行业内人士所知,油性树脂是从植物组织中萃取的固态物质,含有以游离态或酯化形式存在的植物色素,如虾青素,有时也会带有少量的其它植物产品和色素,如叶黄素、游离叶黄素和其它类胡萝卜色素,以及少量的萃取溶液,如己烷和丙酮。
下面我们讲解一下如何从巴勒斯坦侧金盏花当中萃取油性树脂。天然虾青素和其它游离或脂化的叶黄素、类胡萝卜素都是利用有机溶液烧到熔点,在约110度的环境下,从干化的巴勒斯坦侧金盏花中萃取,有机溶液含有己烷和丙酮。最好的萃取溶液没有水融性,比如:碳氢己烷,2,3-以及2,4二甲基1-戊烷,2-和3-甲基赖氨酸、正庚烷、环己烷,1-,2-和3-己烷,1-,2-和3-庚烯等等就是较好的萃取溶液。使用CO萃取溶液有助于把萃取的强心甾数量降至最低。萃取过程严格按照利用有机溶剂从植物中萃取物质的规定。除此之外,也可以利用气态的萃取溶剂在气体包围的环境中进行萃取。美国专利文献第5,512,285号当中讲述了这种萃取方法,内容提到,将液体形态的四氟甲烷1,1,1,2-四氟乙烷(熔点-26)用做萃取溶剂。超临界的二氧化碳是人所周知的萃取溶剂,我们在以后的内容当中会做进一步的解释。
把萃取溶剂清洗掉后,剩下的萃取物包含高浓度的虾青素以及游离叶黄素和叶黄素酯,最好的状态是99%不含有机溶剂,即有机溶剂(按重量)比重少于1%是较佳的。人们把所剩下的不含有机溶剂的萃取物称为“侧金盏花油性树脂”,严格而言,人们更倾向于称之为“含虾青素的侧金盏花油性树脂”。从这种花朵的花瓣当中萃取的油性树脂的类胡萝卜素含量与上述提到的比例相当。若这种含虾青素的侧金盏花油性树脂里分布的类胡萝卜素含量比花瓣中的类胡萝卜素含量稍微少些,这意味着类胡萝卜素比重比油性树脂的重量少1%。
将类胡萝卜素成分(不含角黄素溶解或分散在稀释液中),这种类胡萝卜素成分里含净化后的虾青素,也即是“含虾青素的侧金盏花油性树脂”。稀释剂可以是固体,如蜡,或40摄氏度左右的固态碳氢化合物,也可以是液态或胶状物。例子中所用的液体胶状物里面含有化妆品生产过程中经常用到的物质,例如固态或半固态净化后的萃取物质、比重约合为2~10%的侧金盏花油性树脂虾青素混合物,其较适宜的比重是5%。在一些试验中,萃取物里含有至少一种类胡萝卜素浓缩液,这种浓缩液跟侧金盏花油性树脂不一样,是以游离或酯化形态存在的。因此在某些具体实施方案中使用了一些不是分布在油性树脂里的类胡萝卜素,但在后者中类胡萝卜素数量含量比油性树脂里里的类胡萝卜素含量高出至少10%,若高出20%是比较合适的。所增加的类胡萝卜素甚至可以是几倍于油性树脂里类胡萝卜素含量。
食品添补剂也含少量的类胡萝卜素,以及含虾青素的侧金盏花油性树脂,后者是溶解或分散在可食用稀释溶剂中。这类食品添补剂制作过程如下:首先进行恰当的净化,正前面所述,经分解、过滤,除去强心甾等步骤,得到油性树脂,然后把类胡萝卜素溶解在合适的可食用稀释溶剂(如植物油),分解净化后的类胡萝卜素。食品添补剂由含虾青素的侧金盏花油性树脂精制而成,包含较低的类胡萝卜素成分,即类胡萝卜素比重少于1%。
如上所述,含虾青素的侧金盏花油性树脂类溶解或分散在可食用溶剂中,分布其中的胡萝卜素成分营养性价比很高,其含量用单位剂量计算,为了方便口服将其包装成药片、胶囊及瓶装。所谓营养性价比高是指这种物质能够增加身体机能,一般含量是4~500mg。
另一方面,稀释、净化后的巴勒斯坦侧金盏花类胡萝卜素成分(这里也包括溶解或散开在溶解剂中的“含虾青素的侧金盏花油性树脂”),如可食用的合适溶解剂。这类成分可以使用上述萃取剂制作而成。在一些具体实施方案中,其成分包含至少一份以游离或脂化形式存在的类胡萝卜素。其中一部成分应用在化妆品生产过程中,许多的面霜、洗面奶或药膏中含有轻微保护性的虾青素,这适用于热带地区的消费者的皮肤使用。每天服用约1~100毫克的虾青素(每天最佳服用量是2~10毫克),这对皮肤有良好的保护功效。
在一些具体实施方案中,可食用稀释溶剂也可以采用可食用的甘油三酸脂油。食物添加剂混合物中含有化学成分为4-KERO-B-IONENE环的类胡萝卜素(例如游离虾青素,或虾青素酯,或两者兼有),其比重约0.2~40%,2~20%是比较适宜的比例。比较常用的可食用油有蜡大戟油、椰子油、鳕鱼肝油、棉花籽油、鲱鱼油、橄榄油、棕榈油、玉米油、豆油、花生油、罂粟子、红花和向日葵油。在这里,含有高浓度的不饱和脂肪酸效果尤佳,例如,使用含碘值达100~150的油。一般而言,这种混合物都是使用高修剪混合仪器的方法进行制作。如美国专利文献(美国专利号:5,382,714)所示,一些混合溶解剂和添加剂,如乙醇和A-生育酚也可以以分布在于溶剂中的形态存在。
“球状弹型”也能够提供这种含虾青素成分,我们也把这种球状质称为“微粒粉剂”。“微粒粉剂”中虾青素比重为0.5~20%(当比例是1~4%时候较佳),其中包括游离虾青素及酯化虾青素,以及一种或多种类似于侧金盏花油性树脂里的类胡萝卜素。正如美国专利文献(专利号:5,270,063)所示,按照所需要的剂量,人们可以混合使用这些微粒粉剂,将它混合到食品中,如即食麦片,或将它混合到鸡或其它动物的饲料中。因为美国专利专利文献(专利号:5,849,345,和5,695,794,及5,605,699和5,043,170号已经批准这种“微粒粉剂”或其它块状的类似成分为饲料添加剂。
据美国专利文献(专利号:4,670,247)资料记载,典型的“微粒粉剂”没有水溶性,它是通过交叉联接的胶质,或藻朊酸盐(如藻朊酸盐钠)把含虾青素的成分制作成胶囊的形状,从而形成这种不溶于水的“微粒粉剂”。根据此专利,通过形成一种含有类胡萝卜素,水,胶质和糖的乳状液,把这种乳状液进一步制作成没有水溶性,并含有所需类胡萝卜素的“微粒粉剂”。此乳状液转化为从大量淀粉中收集的小滴,收集这些小滴时,小滴中的小分子在微粒子状永久形成前保持彼此分离。研究人员把含有虾青素的颗粒从多余的淀粉收集粉粒中分离出来,并将之置于90~180摄氏度的温度下进行加热处理。加热处理中,糖里含有的羰基1和明胶分子中游离的酸性氨基发生化学反应,这样微粒粉剂体的基质明胶就不再溶于水。这种方法得到的“微粒粉剂”没有水溶性,并显示出更高的抗饲料小子弹压力的稳定性。这个交叉链接的过程合理利用了制作微粒粉剂体时所用的成份材料,而不再需要添加交叉链接溶剂,或者添加剂。
美国专利文献(专利号:5,695,794)提到采用另外一种“微粒粉剂”作为本专利的动物饲料添加剂。因此,直径约30~55微米的“微粒粉剂体”是这样制作而成:将一定量的炽热虾青素溶液喷洒在氢化植物油上,如氢化棉花籽油、麦子油、红花油、豆油等等,这些油也可以含有甘油一/二酯、如从氢化豆类中提炼出来的甘油一/二酯,棉花籽甘油一/二酯,以及柠檬酸和2,6-双-过氧化叔1-4-甲基苯酚(BHT),如抗氧化剂。人们也常用其它抗氧化剂,如乙氧喹,维他命E等。在约160F(约70摄氏度)的温度下,把炽热混合物洒在喷洒冷却器的气旋中,位于哥伦比亚的Niro公司有生产这种冷却器,在冷却过程珠江形成固体的在“微粒粉剂”。冷却后的微粒粉剂体上覆盖一层防垢介质,如熏硅、磷酸钙、淀粉或纤维素,这些常见的物质构成“微粒粉剂”的一部分,它们都适合添加到饲料里作为添加剂。每克典型的“微粒粉剂”每克含有10~100毫克的虾青素,10~50mg/g则为最佳。
将添加了含虾青素的类胡萝卜素用作动物饲料,这也是比较常见的做法。上述提到的美国专利文献(专利号:5,849,345号,5,695,794号,5,605,699号以及5,043,170号)列举了一些对家禽特别有益的饲料。另外美国专利文献(美国专利号:5,935,624号和2,918,370号)对家禽饲料构成作了进一步阐述。
美国专利文献(专利号:5,258,189号)是关于在人类即食麦片当中添加胡萝卜素,把类胡萝卜素与溶解在植物油的煮熟麦片混合,或直接添加到干麦片中。在同类食物产品中,此专利提到可以按照所需分量用虾青素类胡萝卜素成分取代胡萝卜素。
另一种适合作为食物添加剂使用的物质是虾青素成分,这种虾青素是溶解或分散在可食用溶液中形式存在。这种成分含有一种内含虾青素的叶黄素,与侧金盏花油性树脂里的酯相比,这是游离的酒精化合物。
利用皂化方法,从油性树脂中萃取游离叶黄素,这种方法已经被许多科学家所重视。例如,Tcyczkowski et al在1991年的《家禽科学》70(3):651-654以及美国专利文献(专利号:5,382,714)都提到,通过加入有机溶液,从皂化反应后的金盏花油性树脂中提炼结晶体黄体素。
此外,Ausich et al在美国专利文献(专利号:5,648,564)中发明了以下方法:把含有丙二醇和碱水溶液(氢氧化钾为佳)与结晶体形态存在的黄体素混合,它们两者发生反应形成了反应化合物。该反应化合物里面含有至少占75%比重的丙二醇和油性树脂。通过上述步骤人们可以制作出就是晶体黄体素。以这种方法形成的反应化合物必须在65~80摄氏度的温度下保持一段时间(一般至少3小时),这样才能让酯的皂化反应充分,形成一种皂化反应化合物,此化合物里含有以结晶体形态存在的游离叶黄素。把这种皂化萃取物用水进行稀释,于是具有水溶性的杂质溶解在水中,稀释的同时反应混合物黏度也降低了。
轻轻地把稀释后的混合物搅拌混合,直到用过虑的方法分离出叶黄素晶体前。把分离出来的叶黄素晶体用温水清洗,然后干燥。在把叶黄素从含有叶黄素酯的油性树脂分离和净化的过程中,只适宜使用丙二醇(其它有机溶剂除外)。干燥后的叶黄素晶体通常与可食用溶液混合(如所提到的甘油三酸脂)。通常,叶黄素成分占混合物比重约0.1~35%(1~10%为佳)。
从皂化虾青素酯萃取游离叶黄素,这是科研人员通常使用的方法。例如,Kamata etal,Comp.Biochem,Physiol,86B(3):587-591,1987和Yuan et al,J.Agric Food Chem,47;31~35,1999都分别在氮气环境下对虾青素酯进行皂化发应。
关于脂肪酸分析,Kamata et al使用0.1N甲醇KOH,在氮气环境下,加热到100摄氏度后再加热40分钟,从夏侧金盏花提取虾青素,虾青素净化后,用皂化方法处理该净化后的虾青素。皂化后,他又添加0.5N HCl,使样品含酸性,然后将从石油醚中萃取出来虾红素(虾青素的结构转化体)。
Yuan et al找到了一种皂化方法:雨生红球藻中的色素萃取物中水解虾青素酯,然后对这种水解物进行皂化反应,而不会造成虾青素严重退化或结构转变。对于不同浓度(10~100mg/l)的色素萃取,在无光氮气状态下,使用0.018N的甲醇氢氧化钠进行反应,虾青素酯水解能在六小时内全部完成。甲醇氢氧化钠浓度越高,水解反应越快,但虾青素退化也更严重。
在另一具体实施方案,本专利的花朵的萃取是通过利用亲水溶液(如95%甲醇)除去类胡萝卜素,将花朵干燥,最后提到粉碎后的花瓣可以喂养动物。这样方法得到萃取物可以用于医学用途。
不必赘述,熟悉这类技巧的人士可以根据上面说明,把本发明的功效发挥得淋漓尽致。下面具体的实施方案仅作为举例,而非对这项专利其它发展空间限制。
实施例
下列例子进一步阐述了本发明,但并非用于限制本发明的权利要求书中要求保护的范围。
例1:获取类胡萝卜素含量低,虾青素油性树脂含量高的方法
研究人员研究开发能获取虾青素含量高的虾青素油性树脂的方法,即发明出虾青素的含量高,非虾青素类胡萝卜素和强心甾烯类含量较低的方法。
在爱尔兰和欧洲用手工收割的夏侧金盏花中,从每公顷夏侧金盏花“洛德斯红”当中获取的虾青素产量已经超过5千克,每朵干花含有虾青素含量超过10~20mg。机械收割花朵(使用改良牧草收割机)和独瓣花新生代(使用胎缘切除机和气体分离法)也已经实现。对花瓣(手工收割或机械收割的花朵)进行改良,这得以让每千克夏侧金盏花洛德斯红干花组织的虾青素含量从9.3增长到23.0克,并使巴勒斯坦侧金盏花PF52中的虾青素从16.3增长到38.7克/千克,这比任何其它自然虾青素来源都高(藻类大约含1.5克/千克,红发夫酵母约0.5克/千克)。
另外,由于不含绿色组织,萃取所需的有机溶液的量也降低了,不含虾青素的类胡萝卜素含量也降低了,从夏侧金盏花“洛德斯红”和巴勒斯坦侧金盏花PF52中全花中萃取的油性树脂含有约8.9~13.6%的不含虾青素的其他类胡萝卜素。通过HPLC分析显示,人工收割的全花含有非虾青素类胡萝卜素(主要是黄体素)的最大可降低到1.3%,叶绿素含量降低84%。
通过磨碎花朵或花瓣,添加己烷,搅拌一定时间(约一小时),把溶于己烷的类萝卜素萃取出来,随后进行真空过滤,除去己烷,这样生成的油性树脂当中含有丰富的虾青素。
美国专利专利文献(专利号:5,453,565)里介绍使用了己烷和甲醇来将低类胡萝卜素成分的方法,并且提出,仅仅使用己烷能把干燥后的色素混合物中的类胡萝卜素成分降低82%,通过优化虾青素(能溶于己烷),把强心甾烯类最大程度地分离(大多数不溶于己烷,除了非酶糖化磁麻苷之外)出去,这样可以把降低比例增至97%。干燥后的色素混合物溶解在有机溶液或油中,如鱼油或植物油,从而把虾青素提取出来。强心甾烯类的含量减少后的虾青素能增长鱼类生长周期,反之降低死亡率。
例2:巴勒斯坦侧金盏花基因的改良
在以色列戈兰高地收集到大花朵的巴勒斯坦侧金盏花种子。种子撒播后,长出更大的花,大花种植交接,并收集新种子。播种新种子,根据所结的花朵大小收集种子,同时也保持花朵鲜艳的红色。这些经过挑选的大花朵种子进行繁殖,生产出的后代比一般的巴勒斯坦侧金盏花花朵大3倍(表1,下图),图1改良后的巴勒斯坦侧金盏花与标准巴勒斯坦侧金盏花在花瓣直径、数目、虾青素含量及芍药花青素含量的区别(芍药花青素一般在花朵的黑色中心眼处)。
表1
表2则标示出了改良后的巴勒斯坦侧金盏花大花朵直径,花眼直径,花瓣数,虾青素含量的最大、最小和平均值。
表2:
特征 | 最小值 | 最大值 | 中间值 |
花朵直径(cm) | 0.8 | 7.0 | 4.0 |
花眼直径(cm) | 0.0 | 5.0 | 1.4 |
花瓣数(cm) | 7 | 15 | 8 |
虾青素含量(g/kg) | 8.1 | 22.1 | 17.6 |
每株植物花蕾数量 | 4 | 117 | 30 |
精心挑选出的巴勒斯坦侧金盏花植物与标准的夏侧金盏花杂交,生产出花瓣更大、更容易发芽的大花朵植物。这些植物不能繁殖,不能用于提供更优良的种子。
例3:夏侧金盏花的最新产品
报道所称四季夏侧金盏花(高度活跃)和一般夏侧金盏花(欠活跃)的生理活动差异在于类胡萝卜素数量和质量上的不同。一朵干夏侧金盏花含有的类胡萝卜素平均大约是0.5%(与其重量的比重),而常年花种中巴勒斯坦侧金盏花含有0.08%,夏侧金盏花含有0.1%,侧金盏花含有0.2%。此外,春侧金盏花含有大约30种不同的类胡萝卜素,与之相比较,夏侧金盏花含有8种,巴勒斯坦侧金盏花9种,侧金盏花含有10种。此外,常年物种中缺少的几种侧金盏花包含主要的强心甾,如福寿草毒甙(主要是春侧金盏花强心甾,相当于全部强心甾15~20%的含量),以及去葡萄糖桂竹香毒。
巴勒斯坦侧金盏花花朵收割后(手工收割或者机械收割),田间里剩下干燥的干,茎和叶子保守数量达到2吨/公顷,这个数目的生物量当中约含有0.08%的强心甾。在开花时节,先对春金盏花进行收割,这时收集到果实当中强心甾含量最高。收割可以实行机械化,使用一种标准的割草式收割机,或者用镰刀或战车镰进行手工收割。新鲜的组织应该尽快干燥,以防质量下降,可以放在平板干燥器上干燥。干燥后的材料可以直接出售,或切成更小块的备用物,或通过机械磨碎制粉,或萃取制作成药草液体萃取物:油性树脂或染料。
干燥物用己烷溶液进行萃取后(分离出虾青素),随后干燥除去己烷残渣,用甲醇萃取花朵粉末,从而可除去占花朵约98%强心甾(剩余物提取到己烷)。从干化后的绿色物料(干,茎和叶)萃取中得到的强心甾后,用这种步骤可以从强心甾中得到约25%的染料产出,这不会造成额外的收割,干燥和加工成本(不包含干燥和甲醇萃取)。
从强心甾含量低的物质中萃取出己烷,将侧金盏花花朵放在甲醇当中萃取,这样可以分离出蔷薇红酰胺。
从强心甾含量低的巴勒斯坦侧金盏花(要么是粉碎后的花瓣,要么是利用甲醇萃取后的油性树脂)中可以制作出有机虾青素,用于有机大马哈鱼养殖。
例4:侧金盏花油性树脂中类胡萝卜素和脂肪酸成分
为了找到所含类胡萝卜素以及酯化类胡萝卜素脂肪酸,对巴勒斯坦侧金盏花植物进行化验分析。下面表3和表4显示分析结果。
表3
类胡萝卜成分
类胡萝卜素 | 重量百分比 |
虾青素双酯 | 81.1 |
黄体素 | 6.9 |
游离虾青素 | 6.4 |
虾青素 | 3.3 |
金盏花红素 | 0.8 |
β胡萝卜素 | 0.8 |
3-羟基海胆酮 | 0.3 |
4-羟基海胆酮 | 0.3 |
斑蝥黄质 | 0 |
表4
虾青素双酯成分
脂肪酸 | 重量百分比 |
C12:0 | 13.5 |
C14:0 | 17.3 |
C16:0 | 21.1 |
C16:1 | 5.0 |
C18:0 | 3.5 |
C18:1 | 18.3 |
C18:2 | 5.5 |
C18:3 | 15.6 |
按照结肠后面链上碳原子数量以及链中乙烯不饱和指数,我们可以确定脂肪酸的具体位置。
例5:作为养殖业添加剂的侧金盏花油性树脂中虾青素的稳定性在饲养试验当中,虹鳟被喂养合成的虾青素或从侧金盏花获取的虾青素,食用63天后,将之捕获,冷冻(2个月)和烟熏前后,用分光光度计(Minolta chroma meter)和化学方法(从鱼肉除去油脂,利用HPLC分析)检测出虾青素水平。在作出处理前,对饲料中原有的虾青素含量进行调整,使之达到相同的色素水平。由于鱼身长短不一,色素水平也不一致,在每条鱼的三个部位进行了测量(头部,鱼身和鱼尾),结果如表5所示。
表5
冷冻和烟熏如何影响食用了侧金盏花得到的虾青素或合成虾青素的鱼类中的虾青素水平
分光光度计 HPLC
(测定值) (mg/kg鱼重)
来源 | 处理方法 | 平均数值 | 平均数值 | |
侧金盏花 | 控制 | 6.2 | 14.5 | |
烟熏 | 5.9 | 14.6 | ||
速冻 | 5.6 | 13.2 | ||
合成 | 控制 | 6.5 | 15.1 | |
烟熏 | 5.8 | 14.0 | ||
速冻 | 4.2 | 11.2 |
*这是三个不同位置的平均数据
从上表中我们很明显地看出,侧金盏花油性树脂能产出更稳定的色素,特别是在冷冻处理中,食用了合成油性树脂的鱼腰部位的强心甾含量降低了26%,而食用了侧金盏花油性树脂的只是降低了9%(请见表五)。食用了两种不同来源的虾青素的鱼含有的虾青素同质异构特点是相同。可能由于所处部位不同,导致冷冻骤冷时更容易促使强心甾降低。
例6:食用侧金盏花油性树脂的强心甾含量
干燥后的花朵组织含有0.28%(w/w)的强心甾。经过对花朵组织里六种主要的强心甾进行分析,结果显示,它们都是毒毛旋花子苷原衍生物:毒毛旋花子苷原(配糖体),雷公藤多甙,磁麻苷,k-毒毛花甙,k-毒毛旋花子甙,铃兰毒甙以及一个仍未确认的雷公藤多甙。大部分用于萃取出虾青素的己烷都不能同时萃取强心甾(这是类胡萝卜素分离的标准),所产生的相应油性树脂含量是0.016%,这个百分比是相对于干花重量而言。
分析表明:得到这个数值,是因为更多亲水性的雷公藤多甙不能进行萃取,从而使油性数值强心甾成份里的毒毛旋花子苷原含量从3.8%(对干花进行甲醇萃取),升至93.6%。这种油性树脂(含有80ppm虾青素)对虹鳟的死亡率或生长没有负面影响,但是研究发现,浓度超过20倍以上的油性树脂对成年虾的死亡率影响很大。
用侧金盏花提取的虾青素喂养一些鱼,并进行鱼类的强心甾含量分析。在日本,对鱼群用加吉鱼喂养,并进行强心甾成分含量分析,这种做法实际上把这种研究发现应用到另一类不相关的商业鱼类种群分析。
由于毒毛旋花子苷原亲水性很好,强心甾含量取决于肉(头,鱼身,鱼尾)以及表层和肠部。现在已经开发出一种测量鱼类强心甾含量成份,减低样本油脂,使化验敏感性的方法。分析显示:饲养金盏花油性树脂的虹鳟肌肉中检测到的强心甾最低含量也比表层含量稍微高一些。
表6
用从侧金盏花当中萃取的虾青素喂养虹鳟,并对虹鳟体内的强心甾含量进行检测
鱼类组织 | 强心甾含量 |
肌肉:鱼头 | 0.03 |
鱼身 | 0.04 |
鱼尾 | 0.06 |
表层 | 0.11 |
肠 | n/d |
**ppm磁麻苷类似的物质
n/d没有检测结果
这些结果反映了在治疗心率紊乱的疾病时,应用侧金盏花强心甾的经验。结果显示了在这种疾病中,病人体内含有极少的,甚至不含任何侧金盏花强心甾。这说明:鱼类使用含有少量强心甾的虾青素,消费者食用这种鱼并不会遇到健康风险。因为在标准的200克虹鳟里所含有的强心甾含量比侧金盏花中作为药草药品使用时专家推荐的强心8%含量还要低。
例7:油性树脂强心甾基因成分降低
对栽培选择出来的巴勒斯坦侧金盏花植物强心甾成分中基因降低进行调查:对235棵植物的强心甾含量进行估量,利用改良的碱性3,5-二硝基苯甲酸试剂(Kedde试剂)(水性/甲醇氢氧化钾里的3,5-二硝基苯甲酰氯酸)进行定量估算,并用一种高通性高效薄层色谱(HPTLC)方法进行定性分析。通过对巴勒斯坦侧金盏花花朵的分析结果显示:花朵中含有不同含量的强心甾成分,百分比从0.034~0.0464%(w/w)不等,平均值为0.0265%。通过对这些植物自花受粉期以及后代的强心甾成分进行分析,结果显示了强心甾成分的遗传可能性很小,仅达0.76%。换而言之,这种植物物种中有76%是基于基因而表现出来的性状,并可以通过优胜劣汰进行改善,后代中5%最好的植物干花瓣的强心甾成分含量极其低,仅达0.042%,比父代中15%的含量还低。将这些精心选择出来的植物中继续进行优良培育,以期进一步把数值降低。
利用高效薄层色谱(HPTLC)对花瓣进行测定分析显示:共有13个株系缺乏六种花朵组织中的强心甾中的一种或更多种。对缺少不同类型的强心甾株系进行杂交(例如,零-A*零-D可以产出既不含A也不含D的双零重组体)。从78种非互惠性杂种植物中准备了73粒种子,并对这些种子产生的后代进行调查,并得到HPTLC分析成分和强心甾成分总含量。
关于降低强心甾成分是否可能产生多向性影响,人们另外进行了研究,专门研究这种可能性。对个别含有不同强心甾成分植株的进行分析,结果显示强心甾含量与花朵大小(rp>0.05),高度(r=-0.17,p.0.05),花朵数量(r=-0.05;p>0.05),或者虾青素含量(r=0.21,p.0.05)都没有什么关联。这些数据显示:从基因遗传的层面上降低虾青素含量不会影响侧金盏花中提高虾青素产量。在另一方面,强心甾很可能是植物中内含的抗食草动物,也可能是抗病原体的防御化学成分,因此如果除去强心甾,按照这种假设,这会导致防御功能下降。
为了验证这种假设,研究人员按照强心甾成分差异,用纯净的强心甾(a)和个体侧金盏花植株验证了强心甾含量对单食性/特化种行为(茎点霉侧金盏花)和广食者/泛化种病原体行为(醉蝶菌核病菌)的影响。研究人员对两种不同的强心甾(磁麻苷和毒毛旋花子苷原)进行测评,评估其剂量对病原体反应的影响。两者都抑制了醉蝶菌核病菌的生长,而不抑制茎点霉侧金盏花增长。由于后者是田间种植的侧金盏花植物中最重要的病原体,这些数据显示,降低强心甾对疾病问题的影响微乎其微。当研究人员研究野缨蛞蝓时,再次发现强心甾跟蛞蝓机能或死亡率都没有关联。确实,研究结果显示,蛞蝓吃掉花朵大部分组织,而不吃花基;而在花基里分布着另外一种色素,花色素芍药素累积一起,这也表明在花基里,这种色素(而非强心甾成分)才是抵制多食性害虫主要功臣。这些数据再次显示:在所种植的强心甾含量较低的金盏花植物,对这作物需要保护,这些保护的作用是很小的。
例8:通过萃取超临界二氧化碳降低强心甾
虽然用溶剂(通常为己烷)从自然资源中萃取类胡萝卜素属于行业的标准做法,并取得很高的成效。但用那类溶剂有几个缺点,如利用高温除掉大部分的(导致损失以及人工制品的产生)溶剂剩余物,并保留油性树脂里面的剩余物。用溶剂萃取的油性树脂在有机海鲜市场在不受欢迎,而这个市场可以作为虾青素的自然资源进行开发。超临界的二氧化碳萃取需要较低的温度,但必须足够温度进行根据需求设计萃取条件,让虾青素得到最大的净化效果。在实验室进行的试验中使用这种方法,除去强心甾成分,并通过降低油性树脂里面的油脂含量而增加虾青素成分。
通过改变温度(35C~65C)、二氧化碳的流速(2-10kg/时)、操作气压(200-400KG/cm2),和萃取时间(1~3小时),进行了析因研究。在45C,2个小时的萃取,4KG/时,油性树脂的虾青素浓度达到最大。虾青素成分占16.7%,而己烷萃取法的比例是10.6%。产生这种比例提高,是因为油脂萃取降低了,尽管虾青素更低(65~76%),而用己烷萃取法时,比例是84%。
改变操作,进一步优化实验,这把油性树脂里的类胡萝卜素成分从0.061ppm(溶液)降低到0.0011ppm(300kg/cm2).大规模的萃取系统比实验室规模的系统效果更好,因此这类技术规模扩大能进一步改善效果。
例9:赤霉酸和发芽
巴勒斯坦侧金盏花种子成活率和萌芽率决定长大后的花朵的数量。一般情况下,虽然种子成活率还可以(约30~70%),但发芽率很低,然而,如果在播种前,用5000ppm的赤霉酸将种子预浸泡24小时预(表7),发芽率增至64.7%。
表7
预浸泡时间和温度,预浸泡介质中赤霉酸(GA)浓度与巴勒斯坦侧金盏花花朵发芽率的百分比
*在室温下,将种子用甲醇进行24小时赤霉酸孵化,这会增加发芽率,经过处理的种子表面干燥,并可以储存长久,而不会造成生命力的丧失。
例10:除草剂对巴勒斯坦侧金盏花的影响
在土壤中喷洒种子杀草剂,试验显示:嗪草酮(又名灭必净)农药(3-甲基-4-氨基-6-苯基-4,5-二氢-1,2,4-三嗪-5-酮)是唯一适用于喷酒在侧金盏花上的氨磷汀除草剂。在嗪草酮和磺草灵的比较中,我们发现,虽然磺草灵对侧金盏花不会造成影响,但它也不能控制杂草生长(表8)
表8
两种除草剂浓度对杂草控制和侧金盏花种子萌发的影响比除草剂处理后)
关于砂含量和土壤PH值对侧金盏花死亡率与嗪草酮对侧金盏花死亡率相比,进行了瓶子试验(板栗容器)。很明显,随着土壤增加(而非PH值),死亡率也随之增加。当嗪草酮含量从500降至250g/ha时,植物死亡率降低了,而且杂草控制也保持在合理范围内。当数值为125g/ha时,杂草控制不再合适。此外,PH高时,有机磷杀虫剂氯唑磷[0-(5-氯-1-(1-甲基1)-1H-1,2,4三唑-1-基)和嗪草酮之间发生负面的相互反应,但所引起的死亡率也相应的减小(表9)。
表9
使用除草剂嗪草酮(500g/ha)之后,氯唑磷,砂含量和土壤PH值对侧金盏花萌芽之影响(植物/平方米)比较。
使用除草剂嗪草酮(500g/ha)之后,氯唑磷,砂含量和土壤PH值对侧金盏花萌芽之影响(植物/平方米)比较。
通过以上的数据我们可以看出,在麦子和豆类植物中喷酒嗪草酮,会增加植物的死亡率,特别是在高PH值或者是萌芽遇到大雨或干旱时尤其如此。爱尔兰考克卡兰托希尔公司在PH值仅有6.8试验田进行试验,测试这种假设。在抽叶阶段,在幼芽上喷酒嗪草酮除草剂[嘉磷塞:(RS)-7-(4,6-二甲氧嘧啶-2羧酸)-3-水杨酸1-2-苯并呋喃-1(3H)],通常情况下,在通常的时段(三个抽叶期)这能够测试到幼芽的情况(即是:造成非致命的影响)。当使用了500g/ha的嗪草酮时,幼芽死亡率是30%。发芽8天后,使用250g/ha的嗪草酮或用100g/ha之后用在带叶子的巴勒斯坦侧金盏花上施加尿素(氮气有助于植物的抗压能力),表10。降低嗪草酮含量会导致更多杂草生长。2次使用250g/ha的嗪草酮时(播种前后各一次),杂草能将少,同时也不增加幼芽死亡率。
表10
暂时性压力(Gramincide)对生长在含有除草剂嗪草酮上的侧金盏花幼芽之影响
嗪草酮比例g/ha | +/-Gramnicide | +/-尿素 | 侧金盏花密度 |
500 | - | - | 98 |
+ | - | 65 | |
- | + | 104 | |
+ | + | 94 |
250 | - | - | 103 |
+ | - | 97 | |
- | + | 107 | |
+ | + | --- | |
(pre)+250(post) | - | - | 100 |
+ | - | 105 | |
- | - | 102 | |
+ | + | 107 | |
0 | - | - | 102 |
+ | - | 98 | |
- | + | 95 | |
+ | + | 106 |
以下是上述所引用的专利,应用和文章参考资料。名词前冠词a/an的使用意味着一个或多个。
上述说明和例子仅作为阐述性说明,而不是专利之局限性。本发明还可能含有其它变化的使用方法,并随时为熟悉本技能之人士运用。
Claims (21)
1.从巴勒斯坦侧金盏花植物当中萃取(每朵花含0.4~0.6克)虾青素,以及从花瓣中萃取虾青素的方法。
2.权利要求1中涉及萃取方法中的虾青素含量是每朵花0.5mg~0.8mg。
3.权利要求2中涉及萃取方法中的虾青素含量是每朵花0.6mg~0.8mg。
4.权利要求1中涉及培植植物、收割花朵或花瓣以及从所收割的花朵或花瓣中提取虾青素。
5.权利要求1是用己烷萃取虾青素。
6.权利要求3是用超临界二氧化碳萃取虾青素。
7.大花朵可以获得更多的虾青素,改良巴勒斯坦侧金盏花植株的花朵直径为4cm到8cm。
8.权利要求7方法中花朵直径约5~6cm。
9.巴勒斯坦侧金盏花植物或再生部分的花朵含有的虾青素量约0.4mg~0.8mg。
10.巴勒斯坦侧金盏花植物或再生部分,根据专利申请9,再生部分指的是一个或多个从花胚、分裂组织、花粉、叶子、花粉囊、根、根尖和花中选择的细胞,或者从上述得到的原生物和愈合组织。
11.权利要求9中涉及巴勒斯坦侧金盏花花粉。
12.权利要求9中涉及巴勒斯坦侧金盏花胚珠
13.根据权利要求9,可以获得巴勒斯坦侧金盏花植物的种子。
14.杂交后的杂交植物,一棵或两棵母植物指的都是权利要求9中涉及到的巴勒斯坦侧金盏花植物。
15.存储NCIMB在的巴勒斯坦侧金盏花植物属种之一“PF POP”。
16.包含净化后的分散或溶解在稀释溶剂的虾青素的类胡萝卜素成分,这种成分不含斑蝥素黄嘌呤。
17.根据权利要求16,类胡萝卜素成分所用的稀释溶剂是一种油。
18.根据权利要求17,类胡萝卜素成分中,虾青素溶解在上述的油中。
19.根据权利要求16,类胡萝卜素成分所涉及的稀释溶剂是油散开在水中。
20.根据权利要求16,类胡萝卜成分中涉及的稀释溶剂是固体。
21.根据权利要求16,类胡萝卜素成分以胶囊的形式做成微粒粉剂。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US67766405P | 2005-05-03 | 2005-05-03 | |
US60/677,664 | 2005-05-03 | ||
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Publications (1)
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Family
ID=41284149
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101568644A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112955133A (zh) * | 2018-11-05 | 2021-06-11 | 引能仕株式会社 | 类胡萝卜素的血中滞留增加用组合物 |
-
2006
- 2006-05-03 CN CNA2006800221169A patent/CN101568644A/zh active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112955133A (zh) * | 2018-11-05 | 2021-06-11 | 引能仕株式会社 | 类胡萝卜素的血中滞留增加用组合物 |
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C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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