CN101845464B - 多功能酶水解玉米皮制备阿魏酸的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多功能酶水解玉米皮制备阿魏酸的方法，将玉米皮加入NaOH避光浸泡，高压灭菌，加入同时具有肽酶及酯酶活性的多功能酶水解细胞壁上的酯键和肽键，离心取上清液经过柱层析、洗脱，洗脱液浓缩，经乙酸乙酯萃取，旋转蒸发得阿魏酸。利用粮食加工或燃料乙醇生产的副产品--玉米皮，通过同时具有肽酶及酯酶活性的多功能酶水解生产阿魏酸，工艺简单，省时节能，增加了玉米副产物的附加值。

Description

多功能酶水解玉米皮制备阿魏酸的方法

技术领域

本发明涉及一种阿魏酸的生产方法，尤其是提供一种多功能酶水解玉米皮制备阿魏酸的方法，利用工程菌表达的多功能酶获得阿魏酸，属于玉米深加工技术领域。

背景技术

目前，玉米皮是玉米深加工的副产物，玉米皮不仅含有较丰富的多糖、蛋白质、碳水化合物、维生素和矿物质，还含有较多的酚酸或酚类化合物。阿魏酸是酚酸的一种，在植物细胞壁上，由于阿魏酸的交联，至使胞壁多糖之间紧密结合，单一使用某种多糖水解酶，并不能很好的渗入多糖分子内部，导致水解率太低。如果能采用多功能水解酶作用于细胞壁，同时打断阿魏酸酯键和糖苷键，无疑将使低聚糖的水解产率大大提高，同时又可生产阿魏酸。另外，玉米细胞壁多糖的含量都在50％以上，如能采用适当方法降解，提取其中的有效成分，这些副产品都可以成为功能性食品原料的重要来源，并且，对麸皮进行深加工和综合利用，将会产生很高的经济效益和社会效益。

有文献研究表明，阿魏酸及其衍生物药理研究已经发现其具有抗血栓形成，消炎止痛，抗氧化，清除自由基等药理活性。

发明内容

本发明公开一种多功能酶水解玉米皮制备阿魏酸的方法，多功能酶是一种具有肽酶和酯酶活性的工程酶，利用粮食加工或乙醇生产的副产品玉米皮，通过多功能酶法生产阿魏酸。

本发明提供提取阿魏酸的方法，包括以下步骤：

1)将粉碎玉米皮60～80目，加入0.6％NaOH，固液比为1∶(5-7)(W/V)，避光浸泡1～3小时；

2)将浸泡物121℃高压0.105PKa灭菌30-60min；

3)浸泡液降温至50℃后，调节pH至8，按每ml浸泡液加入多功能酶20ul，水解细胞壁上的酯键和肽键，放入摇床50℃条件下反应2～3小时；5500r离心10min；

4)取少量上清，乙酸乙酯萃取，气相色谱检测阿魏酸。

5)其它上清经过柱层析、洗脱，洗脱液为∶浓盐酸∶水∶乙醇为4∶35∶61，将洗脱液浓缩，经乙酸乙酯萃取，旋转蒸发得阿魏酸。

上述制备阿魏酸方法的步骤4，其特征在于：

气相色谱检测条件：柱温80℃-210℃，升温速度：15℃/min，，210℃停留3min.进样室温度为240℃，检测室温度为240℃。色谱柱为：DB1701。

上述制备阿魏酸方法的步骤5，其特征在于：

调步骤3的上清液PH＝9.0，利用HPD-600进行柱层析，柱料与上清液的比例为1∶6(W/V)，密封后放入50℃，110r/min恒温摇床中完全吸附。

本发明制备方法中使用的多功能酶(APE1547)是一种具有肽酶和酯酶活性的工程酶，在水解玉米皮制备阿魏酸过程中，采用一种酶、单一的反应条件，具有省时，省力，节约能源的特点。

本发明的积极效果在于：利用粮食加工或燃料乙醇生产的副产品--玉米皮，通过同时具有肽酶及酯酶活性的多功能酶水解生产阿魏酸，工艺简单，省时节能，增加了玉米副产物的附加值。

附图说明

图1为实施例1阿魏酸的气相色谱图。

图中出峰时间为8.21～8.26为阿魏酸。

图2为实施例2阿魏酸的气相色谱图。

图中出峰时间为8.21～8.26为阿魏酸。

图3为实施例3，HPD600吸附后，流出液中阿魏酸的气相色谱图。

图中出峰时间为8.21～8.26为阿魏酸，吸附率95％-98％。

图4为实施例3中，HPD600利用洗脱液，洗脱后阿魏酸的气相色谱图。

图中出峰时间为8.21～8.26为阿魏酸，层析后阿魏酸的纯度提高到92％。

具体实施方式

通过以下实施例进一步举例描述本发明，并不以任何方式限制本发明，在不背离本发明的技术解决方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。

实施例1

1)在100kg的80目玉米皮中加入650L的0.6％NaOH，避光浸泡1.5小时；

2)将浸泡物121℃高压0.105PKa灭菌30-60min；

3)浸泡液降温至50℃后，调节pH至8，按每ml浸泡液加入多功能酶(APE1547)20ul，水解细胞壁上的酯键和肽键，放入摇床50℃条件下反应2小时；5500r离心10min；

4)取上清液，乙酸乙酯萃取，气相色谱测定，气相色谱检测条件：柱温80℃-210℃，升温速度：15℃/min，，210℃停留3min.进样室温度为240℃，检测室温度为240℃。色谱柱为：DB1701。结果见图1。

实施例2

1)在10kg的80目玉米皮中加入70L的0.6％Na0H，避光浸泡1.5小时；

2)将浸泡物121℃高压0.105PKa灭菌30-60min；

3)浸泡液降温至50℃后，调节pH至8，按每ml浸泡液加入多功能酶(APE1547)20ul，水解细胞壁上的酯键和肽键，放入摇床50℃条件下反应2小时；5500r离心10min；

4)取上清液，乙酸乙酯萃取，气相色谱测定，气相色谱检测条件：柱温80℃-210℃，升温速度：15℃/min，，210℃停留3min.进样室温度为240℃，检测室温度为240℃。色谱柱为：DB1701。结果见图2。

实施例3

阿魏酸的纯化

将实施例1步骤3的上清液，PH＝9.0，利用HPD-600进行柱层析，柱料与上清液的比例为1∶6(W/V)，密封后放入50℃，110r/min恒温摇床中完全吸附，见图3；

洗脱，洗脱液为∶浓盐酸∶水∶乙醇为4∶35∶61，将洗脱液浓缩，用等体积的乙酸乙酯萃取，气相色谱法检测，见图4。

Claims (2)

1.一种多功能酶水解玉米皮制备阿魏酸的方法，包括以下步骤：

1)将粉碎玉米皮60～80目，加入0.6％NaOH，固液比为1∶(5-7)(W/V)，避光浸泡1～3小时；

2)将浸泡物121℃高压105KPa灭菌30～60min；

3)浸泡液降温至50℃后，调节pH至8，按每mL浸泡液加入20μL同时具有蛋白酶及酯酶活性的多功能酶APE1547，水解细胞壁上的酯键和肽键，放入摇床50℃条件下反应2～3小时；5500r离心10min；

4)取上清液经过柱层析、洗脱，洗脱液为：浓盐酸∶水∶乙醇为4∶35∶61，将洗脱液浓缩，经乙酸乙酯萃取，旋转蒸发得阿魏酸。

2.根据权利要求1所述制备阿魏酸的方法，其特征在于：

调步骤4)的上清液pH＝9.0，利用HPD-600进行柱层析，柱料与上清液的比例为1∶6(W/V)，密封后放入50℃，110r/min恒温摇床中完全吸附，洗脱，洗脱液为：浓盐酸∶水∶乙醇为4∶35∶61，将洗脱液浓缩，经乙酸乙酯萃取，旋转蒸发得阿魏酸。

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