CN101920004A - 一种椰子球蛋白亚铁络合物补铁剂的制备及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种椰子球蛋白亚铁络合物补铁剂的制备及应用，其中包括椰子球蛋白的制备、络合亚铁离子、产品纯化及干燥，所述的椰子球蛋白亚铁络合物补铁剂可制成椰子球蛋白补铁剂口服液及椰子球蛋白亚铁络合物微胶囊。该补铁剂中铁含量为12.95％～25.50％，无异味，其溶液在pH5～pH10内澄清、稳定，呈淡褐色，在pH7.0时水溶解度最大；对缺铁性贫血有一定的补血作用，安全无毒副作用；同时具有抗氧化、降低胆固醇、抑菌、抑制高血脂症等保健功能。

Description

一种椰子球蛋白亚铁络合物补铁剂的制备及应用

技术领域

本发明涉及农产品产后加工技术领域，尤其涉及一种利用椰子球蛋白络合亚铁离子制备补铁剂及其应用。

背景技术

缺铁性贫血(iron deficiency anemia，IDA)是指体内铁的储存不能满足正常红细胞生成的需要而发生的贫血，是由于铁摄入量不足、吸收量减少、需要量增加、铁利用障碍或丢失过多所至。缺铁性贫血对身体危害极大，缺铁可显著降低小儿的智力和动作发育，使人的免疫功能、体力、耐力下降；流行性病学调查显示母亲贫血与低体重儿、早产儿和产期婴儿的死亡率相关；铁缺乏对消化道、毛发、指甲、皮肤也有损害。总之，缺铁性贫血是当代世界上最严重的四大营养性疾病之一，严重影响人类的健康。根据世界卫生组织2008年发表的统计数据，全球有20多亿人患有铁缺乏症，缺铁位于严重影响人类健康危险因素中的第九位。发达国家铁缺乏发病率为1％～20％，而发展中国家铁缺乏高达30％～40％，其高危人群为妇女、儿童和婴幼儿。在中国，2005年的营养监测表明，中国有2亿多人患有铁缺乏症，5岁以下儿童贫血的发病率在12.3％～26.7％，育龄妇女贫血的患病率达到35.0％，成年男子贫血的患病率亦在10％左右。更严重的是，近十年来，我国城镇居民贫血发生率每年以10％～15％的速度增长；而那些过度追求减肥瘦身和排毒而导致的饮食不均衡、营养摄入不足、代谢机能紊乱或减弱增加了新的贫血人群。因此，改善铁营养状况，是世界也是我国迫切需要解决的公共卫生问题。

补铁剂是一类治疗缺铁性贫血的主要药物，用铁制剂治疗缺铁性贫血已有多年的历史。目前使用的补血铁剂主要有硫酸亚铁、有机酸亚铁盐类等，但普遍存在人体吸收率低、有异味、副作用强等缺点，补铁效果不太理想。通过食物铁强化来改善缺铁性贫血是全球营养界公认的经济、易行、有效的途径，具有巨大的潜力。食物强化铁有葡萄糖酸亚铁、乙二胺四乙酸铁钠(NaFeEDTA)及生物铁等。蛋白质家族中的乳铁蛋白、卵转铁蛋白、血红蛋白等是天然的优良的补血铁剂，具有生物利用率高、易被消化吸收、不刺激肠胃、性质稳定等特点，但其制备工艺要求高，价格不菲。利用植物蛋白络合铁生产补血铁剂目前还鲜有报道。

椰子(Cocos nucifera L.)是热带地区重要的木本油料作物和食品能源作物，也是丰富的植物蛋白质资源。椰子蛋白质中含有人体所需的18种氨基酸，必需氨基酸种类齐全，营养价值高；而且椰子蛋白有降血脂、降低胆固醇、抑制高血脂症等保健功能。椰子鲜果中椰子蛋白的含量为4％～5％，脱脂椰麸中蛋白质含量为35％～40％；椰子蛋白中球蛋白高达61.9％。2008年世界椰子约400亿个，椰蛋白的产量约为60万吨。但目前在椰子加工中，椰子蛋白主要是作为加工椰子油等时的副产品，要么做饲料，要么被废弃，没有得到充分的利用，造成了蛋白质资源的浪费。

研究表明，椰子球蛋白对二价铁离子具有极强的络合能力，同时椰子球蛋白的质量很好，在人体中消化系数高达86～94，生物效价高，同时具有良好的抗氧化、抑菌、降低胆固醇、抑制高血脂症等保健功能。因此，从椰子油产品的副产物—脱脂椰麸中提取制备椰子球蛋白，利用椰子球蛋白络合亚铁离子生产高效的生物补铁剂，具有广阔的市场前景和良好的经济和社会效益。海南省是我国椰子生产主要区域，年产椰子果2.4亿个左右，利用椰子球蛋白络合亚铁离子生产生物型补铁剂，不仅可以变废为宝，同时也会推动我国椰子综合利用和精深加工的发展，从而推动热带地区经济的发展。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种椰子球蛋白亚铁络合物补铁剂的制备方法，从脱脂椰肉中提取制备椰子球蛋白，然后络合亚铁离子生产补铁剂。该补铁剂制备过程安全，生物吸收利用率高，补铁效果比较明显，无毒副作用，而且由于椰子球蛋白的存在，还具有抗氧化、降低胆固醇、抑制高血脂症等保健功能。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：提供一种椰子球蛋白亚铁络合物补铁剂的制备，其中，包括椰子球蛋白的制备、络合亚铁离子、产品纯化及干燥，其步骤如下：

(1)椰子球蛋白的制备：称取一定量的脱脂椰麸，加入蒸馏水，其中脱脂椰麸与蒸馏水按照1∶15～1∶25比例，单位为g/ml，室温下搅拌提取60～120min后，过滤，再在椰麸中加入同比例的蒸馏水，如此反复提取3次，去除椰子清蛋白，在剩余椰麸中按照1∶15～1∶25加入pH7.0～8.0的磷酸缓冲溶液，单位为g/ml，室温下搅拌提取60～120min，反复提取3次，过滤，收集滤液，在4℃下，6000r/min，离心15min，收集上清液，然后调节上清液pH至3.5～4.0，使球蛋白等电点沉淀，收集沉淀，用蒸馏水洗涤3～5次，真空冷冻干燥，得到椰子球蛋白；

(2)络合亚铁离子：用生理盐水做溶剂配制椰子球蛋白溶液，调节溶液pH值至6.5～7.0，然后加入氯化亚铁溶液，边加边搅拌，当混合液中的氯化亚铁与椰子球蛋白的质量比为3∶1～5∶1时，即可使溶液中椰子球蛋白完全饱和；

(3)产品纯化及干燥：待反应溶液澄清后，用截留分子量为7000的透析膜在4℃的蒸馏水中透析，2～3h换1次蒸馏水，反复透析24～36h即可得到补铁剂初品，在该补铁剂初品中加入蔗糖、香精等辅料，可以生产椰子球蛋白补铁剂口服液等液体产品，在纯化后的补铁剂溶液中按照1∶3～1∶5的比例加入无水乙醇，单位为ml/ml，放置在4℃的环境中沉淀6～12h，收集沉淀，用蒸馏水洗涤3～5次，真空冷冻干燥，得到补铁剂原粉，采用适当壁材将补铁剂原粉进行微胶囊化，可以制得椰子球蛋白亚铁络合物微胶囊补铁剂。

较佳地，从脱脂椰麸中提取椰子球蛋白，既可变废为宝，又是椰子精深加工和综合利用的有机结合；该补铁剂为椰子球蛋白和二价铁离子形成的络合物，即转铁载体为椰子球蛋白，提供铁离子的试剂为氯化亚铁。

较佳地，当混合液中的氯化亚铁与椰子球蛋白的质量比为3∶1～5∶1时，即可使椰子球蛋白完全饱和；产物纯化时，采用4倍体积的无水乙醇，效果很好。

较佳地，所述的椰子球蛋白亚铁络合物补铁剂可制成椰子球蛋白补铁剂口服液及椰子球蛋白亚铁络合物微胶囊。

物理实验表明，该补铁剂中铁含量为12.95％～25.50％，其溶液在pH5～pH10内澄清、稳定，呈淡褐色，无异味，在pH7.0时水溶解度最大；补血效果试验和毒性试验表明，椰子球蛋白亚铁络合补铁剂对缺铁性贫血有一定的补血作用，而且安全，无毒或毒性极小。体外消化实验表明，该补铁剂的消化系数为65～85，即在人体中吸收利用率较高。同时由于椰子球蛋白的存在，该补铁剂同时具有抗氧化、降低胆固醇、抑菌、抑制高血脂症等保健功能。

具体实施方式

下面结合优选实施例对本发明作进一步说明，但本发明决不限于下述实施例。

实施例1

(1)椰子球蛋白的制备：称取一定量的脱脂椰麸，按照1∶15(g/ml)加入蒸馏水，室温下搅拌提取90min后，过滤，再在椰麸中加入同比例的蒸馏水，如此反复提取3次，去除椰子清蛋白。在剩余椰麸中按照1∶15～1∶25(g/ml)加入pH8.0的磷酸缓冲溶液，室温下搅拌提取90min，反复提取3次，过滤，收集滤液，在4℃下，6000r/min，离心15min，收集上清液，然后调节上清液pH至3.5～4.0，使球蛋白等电点沉淀。收集沉淀，用蒸馏水洗涤3次，真空冷冻干燥，得到椰子球蛋白。

(2)络合亚铁离子：用生理盐水做溶剂配制浓度为100μg/mL的椰子球蛋白溶液，调节溶液pH值至7.0，然后加入600μg/mL的氯化亚铁(FeCl2·3H2O)溶液，使混合液中的椰子球蛋白与氯化亚铁的质量比为1∶3，边加边搅拌，即可使溶液中椰子球蛋白完全饱。

(3)产品纯化及干燥：待反应溶液澄清后，用截留分子量为7000的透析膜在4℃的蒸馏水中透析，2h换1次蒸馏水，反复透析24h即可得到补铁剂初品溶液。在纯化后的补铁剂溶液中按照1∶4的比例(ml/ml)加入无水乙醇，放置在4℃的环境中沉淀12h，收集沉淀，用蒸馏水洗涤3次，真空冷冻干燥，得到补铁剂原粉。

在该补铁剂初品溶液中加入蔗糖、香精等辅料，通过搅拌、均质等工艺，可以生产椰子球蛋白补铁剂口服液等液体产品。

试验表明，在上述条件下所得补铁剂原粉为褐色粉末，铁含量为22.95％，无异味，容易被人体吸收，安全无毒，同时具有抗氧化、降低胆固醇、抑菌、抑制高血脂症等保健功能。

实施例2

(1)椰子球蛋白的制备：称取一定量的脱脂椰麸，按照1∶25(g/ml)加入蒸馏水，室温下搅拌提取120min后，过滤，再在椰麸中加入同比例的蒸馏水，如此反复提取3次，去除椰子清蛋白。在剩余椰麸中按照1∶15(g/ml)加入pH8.0的磷酸缓冲溶液，室温下搅拌提取120min，反复提取3次，过滤，收集滤液，在4℃下，6000r/min，离心15min，收集上清液，然后调节上清液pH至3.5～4.0，使球蛋白等电点沉淀。收集沉淀，用蒸馏水洗涤3～5次，真空冷冻干燥，得到椰子球蛋白。

(2)络合亚铁离子：用生理盐水做溶剂配制浓度为100μg/mL的椰子球蛋白溶液，调节溶液pH值至7.0，然后加入加入600μg/mL氯化亚铁(FeCl2·3H2O)溶液，使混合液中的椰子球蛋白与氯化亚铁的质量比为1∶4，边加边搅拌，即可使溶液中椰子球蛋白完全饱。

(3)产品纯化及干燥：待反应溶液澄清后，用截留分子量为7000的透析膜在4℃的蒸馏水中透析，2h换1次蒸馏水，反复透析24h即可得到补铁剂初品溶液。在纯化后的补铁剂溶液中按照1∶4的比例(ml/ml)加入无水乙醇，放置在4℃的环境中沉淀12h，收集沉淀，用蒸馏水洗涤4次，真空冷冻干燥，得到补铁剂原粉。

采用适当壁材将补铁剂原粉进行微胶囊化，可以制得椰子球蛋白亚铁络合物微胶囊补铁剂。

试验表明，在上述条件下所得补铁剂原粉为褐色粉末，铁含量为24.48％，无异味，容易被人体吸收，对缺铁性贫血有一定的作用，且安全无毒，同时具有抗氧化、降低胆固醇、抑菌、抑制高血脂症等保健功能。

Claims (4)

1.一种椰子球蛋白亚铁络合物补铁剂的制备，特征在于：包括椰子球蛋白的制备、络合亚铁离子、产品纯化及干燥，其步骤如下：

(1)椰子球蛋白的制备：称取一定量的脱脂椰麸，加入蒸馏水，其中脱脂椰麸与蒸馏水按照1∶15～1∶25比例，单位为g/ml，室温下搅拌提取60～120min后，过滤，再在椰麸中加入同比例的蒸馏水，如此反复提取3次，去除椰子清蛋白，在剩余椰麸中按照1∶15～1∶25加入pH7.0～8.0的磷酸缓冲溶液，单位为g/ml，室温下搅拌提取60～120min，反复提取3次，过滤，收集滤液，在4℃下，6000r/min，离心15min，收集上清液，然后调节上清液pH至3.5～4.0，使球蛋白等电点沉淀，收集沉淀，用蒸馏水洗涤3～5次，真空冷冻干燥，得到椰子球蛋白；

(2)络合亚铁离子：用生理盐水做溶剂配制椰子球蛋白溶液，调节溶液pH值至6.5～7.0，然后加入氯化亚铁溶液，边加边搅拌，当混合液中的氯化亚铁与椰子球蛋白的质量比为3∶1～5∶1时，即可使溶液中椰子球蛋白完全饱和；

(3)产品纯化及干燥：待反应溶液澄清后，用截留分子量为7000的透析膜在4℃的蒸馏水中透析，2～3h换1次蒸馏水，反复透析24～36h即可得到补铁剂初品，在该补铁剂初品中加入蔗糖、香精等辅料，可以生产椰子球蛋白补铁剂口服液等液体产品，在纯化后的补铁剂溶液中按照1∶3～1∶5的比例加入无水乙醇，单位为ml/ml，放置在4℃的环境中沉淀6～12h，收集沉淀，用蒸馏水洗涤3～5次，真空冷冻干燥，得到补铁剂原粉，采用适当壁材将补铁剂原粉进行微胶囊化，可以制得椰子球蛋白亚铁络合物微胶囊补铁剂。

2.根据权利要求1所述的椰子球蛋白亚铁络合物补铁剂的制备，其特征在于：从脱脂椰麸中提取椰子球蛋白，既可变废为宝，又是椰子精深加工和综合利用的有机结合；该补铁剂为椰子球蛋白和二价铁离子形成的络合物，即转铁载体为椰子球蛋白，提供铁离子的试剂为氯化亚铁。

3.根据权利要求1所述的椰子球蛋白亚铁络合物补铁剂的制备，其特征在于：当混合液中的氯化亚铁与椰子球蛋白的质量比为3∶1～5∶1时，即可使椰子球蛋白完全饱和；产物纯化时，采用4倍体积的无水乙醇，效果很好。

4.根据权利要求1所述的椰子球蛋白亚铁络合物补铁剂的应用，其特征在于：所述的椰子球蛋白亚铁络合物补铁剂可制成椰子球蛋白补铁剂口服液及椰子球蛋白亚铁络合物微胶囊。