CN101959426A - 盐发酵天然产物的方法以及由此制备的发酵提取物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种盐发酵天然产物的方法以及由此制备的发酵提取物。该方法包括：向至少一种天然产物中加入预定量的盐，所述天然产物包括草药和谷物；使该盐腌的材料自然地发酵；以及用溶剂提取该发酵的盐腌材料。相应地，本发明的方法可以去除不好的气味，并且阻止多种对人体有害的细菌的生长，包括腐败细菌、大肠杆菌和厌氧菌。根据本发明的方法制备的发酵提取物具有极小的副作用，比通过常规的发酵方法制备的发酵提取物更安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种盐发酵天然产物的方法以及由此制备的发酵提取物，并且更具体地，涉及发酵包括草药和谷物在内的至少一种天然产物的方法，该方法包括：向所述天然产物中加入预定量的盐；使该盐腌的材料自然地发酵；以及用一种溶剂提取该发酵的材料，本发明还涉及由此制备的发酵提取物。相应地，本发明的方法可以阻止所述天然产物中多种对人体有害的细菌的生长，包括腐败细菌(putrefactive bacteria)、大肠杆菌(E.coli)和厌氧菌(anaerobic bacteria)，并且还可以防止所述天然产物产生不好的气味。根据本发明的方法制备的发酵提取物具有较小的副作用，比通过常规的发酵方法制备的发酵提取物更安全。
背景技术
近来，随着对传统发酵食物的兴趣的增加，开发了使用发酵技术制备多种提取物的方法。相应地，开发了使用发酵的草药提取物生产的功能性食品、功能性化妆品产品等等，它们比未加工的草药具有更好的性能。
在现有技术中，采用由微生物发酵草药的方法。例如韩国注册专利No.10-0319377中公开了使用胚牙乳杆菌(Lactobacillus plantarum)ATCC11542发酵植物和草药汁的方法。并且，韩国注册专利No.10-0465261中公开了一种方法，该方法包括从含有黄芪(Astragalus)和枸杞(Lycium Chinense)果实的草药混合物中制备草药提取物，向该提取物中加入保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)培养物，然后培养所述提取物。
随着近来追求健康生活方式的趋势，对于使用天然发酵方法而不使用人工因素进行草药发酵的方法的需要日益增加，并且对于使用发酵的草药制成的产品的需要持续增加。然而，由于存在由大肠杆菌、厌氧菌等这些对人体有害的细菌所引起的腐败和污染的风险，在实际产品中很难应用这些天然发酵方法。为了解决此种问题，开发了在发酵之前进行灭菌的方法，例如煮沸的方法。然而，在此情况下，活性成分会由于加热而降解。因此，需要开发一种使用非灭菌方法的发酵方法。
发明内容
本发明的目的是为了找到一种能够克服现有技术的发酵方法中存在的上述问题的天然发酵方法，并且，结果发现，通过使用包括用盐腌天然产物(例如草药)以及发酵该盐腌天然产物的发酵方法，可以解决常规的天然发酵方法中存在的腐败和污染的风险，从而完成了本发明。
因此，本发明的一个目的是提供使天然产物发酵的方法，该方法可以防止天然产物的腐败和污染，并提供由此制备的发酵提取物。
为了达到上述目的，本发明提供使至少一种天然产物发酵的方法，所述天然产物包括草药和谷物，该方法包括以下步骤：(1)向所述天然产物中加入预定量的盐，并使该盐腌的天然产物自然地进行长期的发酵；以及(2)用水或有机溶剂提取所述发酵的天然产物，由此得到盐发酵的提取物。
本发明还提供一种通过上述方法获得的盐发酵的提取物。
根据本发明的盐发酵天然产物的方法是一种非灭菌的方法，可以防止所述天然产物中的活性成分的降解，并防止由对人体有害的大肠杆菌或厌氧菌引起的降解和污染。由上述方法制备的发酵提取物可以用作健康食品和皮肤外用制剂的活性成分。
附图说明
图1为显示各测试样品的挥发性盐基氮(volatile basic nitrogen)含量的测试结果的图表。
图2为显示各测试样品的DPPH氧化抑制作用的测量结果的图表。
图3显示在存在晒制盐条件下培养大肠杆菌ATCC 8739、绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)ATCC 9027和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)ATCC 6538的过程中是否产生清晰的抑菌圈的测定结果，以检测盐对有害微生物生长的影响。
图4为显示对实施例1和对比例1中提取前的发酵材料的观察结果的一组图片。
具体实施方式
在下文中，将进一步详细描述本发明。
本发明涉及使至少一种天然产物发酵的方法，所述天然产物包括草药和谷物，所述方法包括以下步骤：(1)向所述天然产物中加入预定量的盐，并使该盐腌的天然产物自然地进行长期的发酵；以及(2)用水或有机溶剂提取所述发酵的天然产物，由此得到盐发酵的提取物。
在本发明方法的步骤(1)中使用的盐的优选实例包括精制氯化钠、晒制盐、岩盐和竹盐，并且以所述发酵的天然产物的总重量为基准，在步骤(1)中使用的盐的浓度优选为10-30重量％。如果盐的含量低于10重量％，则难以获得所需的盐腌效果，且如果该含量高于30重量％，所使用的盐的量的增加并不能带来盐腌效果的显著增加。
本发明的发酵过程可以在4-40℃的温度之间进行，时间范围为30天到1年，优选6个月到1年，从而使发酵充分进行。如果所述发酵的温度低于4℃，对有用的微生物的生长不利，且如果所述发酵温度高于40℃，微生物将过度生长而对草药的性能产生不利影响。
并且，可以应用本发明的发酵方法的天然产物的实例包括(但不限于)草药，包括香橙果(Citrus junos fruit)、黄芪(Astragalus)、红花(safflower)、当归(angelica)、姜(ginger)、桔梗(Platycodon grandiflorum)和枸橘果(Poncirus trifoliata fruit)；和谷物，包括大豆、稻、大麦和小麦。
根据本发明的方法的步骤(2)中使用的有机溶剂可以是选自由纯水、甲醇、乙醇、丙三醇、乙酸乙酯、丁二醇、丙二醇、二氯甲烷和己烷所组成的组中的一种或者两种或两种以上的混合物。步骤(2)中所述提取物的提取过程优选在10-80℃的温度之间进行6-24小时。如果提取的温度和提取的时间不在上述特定范围内，该提取的效率会降低，或者提取物的组成会改变。
在根据本发明的方法的步骤(2)完成之后，可以将所述提取物在室温下用冷水进行提取，根据现有技术中已知的常规方法进行加热和过滤，由此获得液相材料。可选择地，还可以进行溶剂蒸发、喷雾干燥或冻干，由此制备所述天然产物的盐发酵的提取物。
根据本发明的盐发酵的提取物不受限于任何特定应用，并可以用于例如健康食品添加剂、化妆品组合物和药物组合物。
在下文中，将通过实施例和测试实施例并参照附图来进一步详细说明本发明。这些实施例仅用于理解本发明公开内容，并不限制本发明的范围。应当理解，本领域技术人员可以在不偏离本发明所附权利要求书的主旨和范围的前提下，对本发明进行通常熟知的变更、取代和插入。
测试实施例1：确定盐发酵的提取物的最佳盐浓度的测试I
将1kg洗净的香橙果分别与0-40重量％的不同盐浓度的盐溶液混合，并置于陶瓷容器中。然后，使各混合物在4℃发酵30天。随后，向其中加入5L的80％乙醇水溶液，在回流条件下将各个所获得的溶液提取三次，然后在15℃沉降1天。然后，将各溶液通过滤布过滤并离心分离成残渣和滤液。各个分离的滤液在减压条件下浓缩，由此获得提取物样品。为了确定最佳盐浓度，分析各样品的挥发性盐基氮(VBN)含量。对挥发性盐基氮的测定，使得可以通过测定由蛋白质降解产生的并引起不好的味道和气味的挥发性盐基氮的量来了解食物的腐败程度，并且可以评估由海产品(例如鱼)腐败所导致的不好的气味产生的程度。为此目的，将约5g的各所述提取物置于离心管中，加入25mL蒸馏水和5mL的20％TCA。将得到的各溶液以3000rpm离心20分钟。将各上清液过滤，然后通过添加2％的TCA调节体积至50mL，由此获得测试样品。将1mL硼酸吸收液置于Conway装置的内腔中，将1mL饱和K2CO3和1ml各样品置于外腔中，然后立即盖上腔盖并以夹子固定。将所述Conway装置前/后和左/右倾斜，同时旋转，以使所述样品和所述饱和K2CO3溶液在外腔中很好的混合。将外腔的混合物在30℃静置2小时，以0.1N的HCl滴定，并测量所述混合物的VBN含量。测量结果在图1中显示。
由图1的结果可以看出，当所述盐浓度低于10重量％时，由于发酵提取物的腐败而使VBN含量增加，而当所述盐浓度高于10重量％时，可以维持合适的VBN含量，由此所述发酵提取物可以保持不腐败。
测试实施例2：确定盐发酵的提取物的最佳盐浓度的测试II(DPPH测试)
为了确定盐发酵的提取物的最佳盐浓度，以与测试实施例1中相同的方法，测量了含有0-40重量％盐浓度的提取物的DPPH(1，1-二苯基-2-苦基苯肼，1，1-diphenyl-2-picryl hydrazyl))氧化抑制作用。即通过测量由有机自由基DPPH的还原(由于抗氧化剂的氧化作用)引起的吸光度的改变来评价所述提取物的抗氧化活性。测量由于各提取物的DPPH氧化抑制引起的吸光度减少的程度，并与对照组进行比较，然后将显示的吸光度比对照组吸光度低50％的浓度评定为有效抗氧化浓度。
将190μL的100μM的DPPH乙醇溶液与10μL对照样品以及多种盐浓度的提取物样品分别混合，以制备反应溶液。使各反应溶液在37℃反应30分钟，并在540nm测量吸光度。用一种广泛使用的合成抗氧化剂Trolox作为对照样品。各材料的DPPH分析的结果在图2中显示。在图2中，IC50表示由于添加样品使吸光度减少到50％时的样品浓度。
从图2中的结果可以看出，具有低于10重量％的盐浓度的提取物样品没有显示显著的抗氧化作用，而具有高于10重量％的盐浓度的提取物样品显示出显著增强的抗氧化作用。然而，在具有高于30重量％的盐浓度的提取物样品中，抗氧化作用随盐浓度增加的比例是减少的，而不是增加的。基于这些结果，根据本发明的盐发酵的提取物的制备过程中的最佳盐浓度确定为10-30重量％。
实施例1：香橙果的盐发酵的提取物的制备
将1kg洗净的香橙果与10重量％的盐浓度的盐溶液混合，并置于陶瓷容器中。然后，使该混合物在4℃发酵约30天。随后，向其中加入5L的80％的乙醇水溶液，在回流条件下将所获得的溶液提取三次，然后在15℃沉降1天。将沉降的溶液通过滤布过滤并离心分离成残渣和滤液，并将分离的滤液在减压条件下浓缩。将该浓缩的滤液悬浮于水中，用1L的醚萃取该悬浮液5次，以除去色素，并用500mL的1-丁醇萃取水相3次。将得到的全部的1-丁醇层在减压条件下浓缩以获得1-丁醇提取物，然后将该提取物溶解于少量甲醇中。将该溶液加入到大量的乙酸乙酯中，将产生的沉淀物干燥，由此获得200g的香橙果的盐发酵的提取物。
实施例2：枸橘果的盐发酵的提取物的制备
准备1kg干燥的枸橘果，以与实施例1中所描述的相同方法提取，由此获得150g枸橘果的盐发酵的提取物。
对比例1：香橙果的发酵提取物的制备
将1kg洗净的香橙果与去离子水混合，并置于陶瓷容器中。然后使该混合物在4℃发酵约30天。随后，向其中加入5L的80％的乙醇水溶液，在回流条件下将所获得的溶液提取三次，然后在15℃沉降1天。将沉降的溶液通过滤布过滤并离心分离成残渣和滤液，并将分离的滤液在减压条件下浓缩。将该浓缩的滤液悬浮于水中，用1L的醚萃取该悬浮液5次，以除去色素，并用500mL的1-丁醇萃取水相3次。将得到的全部的1-丁醇层在减压条件下浓缩以获得1-丁醇提取物，然后将该提取物溶解于少量甲醇中。将该溶液加入到大量的乙酸乙酯中，将产生的沉淀物干燥，由此获得170g的香橙果的发酵提取物。
对比例2：枸橘果的发酵提取物的制备
准备1kg干燥的枸橘果，以与对比例1中所描述的相同方法提取，由此获得195g枸橘果的发酵提取物。
测试实施例3：测试抑制有害细菌的产生
将李氏琼脂(Letheen agar)倒入Schale皿中并在其中凝固以形成基本培养基。然后，将各预培养的大肠杆菌ATCC 8739、绿脓杆菌ATCC 9027和金黄色葡萄球菌ATCC 6538在维持约40℃的李氏琼脂中稀释成细胞浓度为105个细胞/g，将各稀释液倾倒在所述基本培养基上，并在上面凝固。在无菌纸片上应用约各0.02mL具有10％、20％和30％盐浓度的晒制盐溶液，然后置于有细菌细胞散布其上的培养基上。接着，在室温下使各晒制盐溶液充分扩散24小时，然后将该培养基在32℃培育最佳的时间。然后，观察在Schale皿上是否形成清晰的抑菌圈，结果在图3中显示。
从图3的结果可以看出，盐抑制有害微生物的生长。
另外，图4显示对提取前实施例1和对比例1的发酵产物的观察结果。从中可以看出，实施例1的发酵产物保持了明显的香橙果的黄色，但是对比例1的发酵产物由于真菌的生长而变为绿色。此外，在实施例1的香橙果的盐发酵产物中，保持了香橙果的特征性香味，但是对比例1的普通发酵产物腐坏而具有不好的气味。
测试实施例4：盐发酵的提取物的皮肤刺激的评价
将媒介物(vehicle)和实施例1和2以及对比例1和2中制备的各提取物应用于新西兰白兔的皮肤，每天两次，共4天。应用后，累加红斑和焦痂形成的得分以及水肿的得分，以确定各测试样品的累积刺激指数。根据下表1中显示的标准来评价累积刺激指数，评价结果在下表2中显示。根据广泛频繁使用的德赖兹(Draize)皮肤刺激指数(P.I.I)来确定表2中显示的刺激指数(Draize，J.H.，食品、药品和化妆品中化学制品的安全性评价)。
表1
表2
| 皮肤刺激指数(0-4) | |
| 媒介物 | 0.5 |
| 实施例1 | 0.6 |
| 实施例2 | 0.7 |
| 对比例1 | 1.4 |
| 对比例2 | 1.8 |
从上表2中的结果可以看出，与媒介物以及使用灭菌方法制备的对比例1和2的普通发酵提取物相比，使用根据本发明的非灭菌方法制备的盐发酵的提取物的皮肤刺激程度显著降低。
Claims (8)
1.一种发酵至少一种天然产物的方法，所述天然产物包括草药和谷物，该方法包括以下步骤：
(1)向所述天然产物中加入预定量的盐，并使该盐腌的天然产物自然地进行长期的发酵；以及
(2)用水或有机溶剂提取发酵的天然产物，由此得到盐发酵的提取物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述草药包括选自由香橙果、黄芪、红花、当归、姜、桔梗和枸橘果所组成的组中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述谷物包括选自由大豆、稻、大麦和小麦所组成的组中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)中使用的所述盐为选自由精制氯化钠、晒制盐、岩盐和竹盐所组成的组中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，以所述发酵的天然产物的总重量为基准，在步骤(1)中使用的所述盐的用量为10-30重量％。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(2)中使用的所述有机溶剂为选自由甲醇、乙醇、丙三醇、乙酸乙酯、丁二醇、丙二醇、二氯甲烷和己烷所组成的组中的一种或者两种或两种以上的混合物。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述盐腌的天然产物在4-40℃发酵30天到1年的时间。
8.一种由权利要求1-7中任意一项所述的方法制备的盐发酵的提取物。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |