CN102505028A - 一种从青稞中提取母育酚的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及从青稞中提取母育酚的一种方法。一种从大麦青稞中提取母育酚的方法，该方法包括以下的步骤：a.青稞籽粒破碎；b.蒸煮；c.微生物接种培养，微生物选用细菌、酵母、真菌曲霉类，培养时间为4～20天；d.发酵青稞粉碎，粉碎的粒度为20～120目；e.采用易挥发去除的无毒害有机溶剂为萃取剂进行萃取，萃取固液相比例为0.5:1～3:1，萃取温度10～60℃，萃取时间为0.5～5小时；f.过滤或离心收取上清液，所述的离心速度为500～4000g；g.加温去除萃取剂，去除萃取溶剂温度10～80℃，获得发酵青稞母育酚。本发明所使用的微生物菌种和添加溶剂无毒，并且微生物菌株独特、溶剂来源广泛，采用的食用级溶剂可作食品原料，是无毒溶剂，来源广，价格低。
Description
技术领域
本发明涉及从青稞中提取母育酚的一种方法。
背景技术
Evans等于1936年发现和分离了α-生育酚，之后又鉴别出具有VE生物学活性的整个一族化合物（统称为母育酚）。母育酚包括生育酚和生育三烯酚。目前已经在谷类和一些蔬菜的油中均有发现。Luey等（1972）认为母育酚分子在体内是结合在单个细胞内的线粒体、微粒体和溶酶体的三层膜上。
Rice等（1983）证实，猪、牛喂给含一系列母育酚的饲料，发现其中α-生育酚被吸收、运转和利用。Qureshi （1989,1991)研究表明母育酚具有降低鸡、天鹅和人类血清中的胆固醇水平。近年研究表明，（1）母育酚可以防止皮肤氧化损伤，保持皮肤细胞中VE正常水平，抗血管硬化；（2）能在体内有效捕捉由体内病毒感染、紫外线照射等诱导产生的活性氧，消除其毒性，促进皮肤新陈代谢；（3）能显著降低动物和人的总胆固醇和低密度脂蛋白水平；（4）最近报告称生育三稀酚可抑制癌细胞增殖，将生育酚与它莫西芬合用，对抑制癌细胞增殖具有协同作用，可用于治疗乳腺癌。
青稞中含有一种功能活性物质--母育酚（Tocol），它由α-、β-、γ-、δ-生育酚（维生素E）和α-、β-、γ-、δ-生育三烯酚8种成分组成，它们的功能效应是不同的。提取率和提取产物的各种成分含量高低比例取决于原材料和提取工艺方法。
在提取技术方面，中国专利（公开号:101317652）公开了一种青稞精油及其溶剂提取的制备方法，该发明提供了一种青稞麸皮油的一种加工方法。该方法加工的青稞麸皮油中主要由脂肪酸组成，其类别是棕榈酸、油酸和亚油酸，不饱和脂肪酸占８０％以上，其油酸含量是４５％以上，具有降低ＬＤＬ胆固醇，但不降低ＨＤＬ胆固醇的独特作用，还含有天然维生素Ｅ和维生素Ｂ族天然神经酰胺、ＳＯＤ（超氧化物歧化酶）、镁、磷、钾、锌、铁、锰、铜、硒和铬等矿物质。该发明提供青稞麸皮油制备步骤：遴选、除杂、粉碎、干燥、提取、分离、粗制、精制等步骤。
中国专利（公开号:101233920）公开了青稞胚芽油超声提取的制备方法，该提取制备方法特征在于:以粉碎的青稞胚芽粉为原料,粉碎粒径为20-150μm,加入有机溶剂在室温下浸0.5-12小时,其中,青稞胚芽粉与有机溶剂的重量/容量比为1∶2-20,将按比例混合好的青稞胚芽粉与有机溶剂置于超声提取釜中,在超声频率20-800KHz,超声强度0.3-15W/cm↑[2],提取温度10-80℃的条件下,提取0.2-6小时,经过超声提取后的提取液经过离心或抽滤,取澄清液体,进行减压浓缩或薄膜浓缩回收溶剂,得到收率为9.1-11.7%的青稞胚芽油。
但是以上公布的方法涉及的主要是青稞麸皮的脂肪酸成分和青稞胚芽油提取。没有针对青稞母育酚的提取技术，特别是没有涉及采用特异筛选的微生物菌株发酵增加转化的可使目标产物提高的技术。
发明内容
为建立从青稞中提取母育酚的一种方法，本发明的目的是提供一种从大麦青稞中提取母育酚的方法，该方法具有提取得率高的特点。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种从大麦青稞中提取母育酚的方法，该方法包括以下的步骤：
a. 青稞籽粒破碎；
b. 蒸煮；
c. 微生物接种培养，微生物选用细菌、酵母、真菌曲霉类，培养时间为4～20天；
d. 发酵青稞粉碎，粉碎的粒度为20～120目；
e. 采用易挥发去除的无毒害有机溶剂为萃取剂进行萃取，萃取固液相比例为0.5:1～3:1，萃取温度10～60℃，萃取时间为0.5～5小时；
f. 过滤或离心收取上清液，所述的离心速度为500～4000g；
g. 加温去除萃取剂，去除萃取溶剂温度10～80℃，获得发酵青稞母育酚。
作为进一步的改进，上述的青稞母育酚进行精提取，精提取采用常规方法脱蜡和去除蛋白质等杂质。
作为进一步的改进，上述的青稞籽粒更优选的破碎程度为1/2籽粒～20目，最优破碎程度为1/2～1/4籽粒。
作为进一步的改进，上述的微生物选用酵母或红曲霉菌；最优选为红曲霉菌。
作为进一步的改进，上述的萃取剂选用酒精或丙酮或石油醚，最优选采用酒精。
作为进一步的改进，上述的在萃取过程中，萃取固液相比例为1：1～3：1。
作为进一步的改进，上述的在萃取过程中，萃取时间为1～3小时，最优萃取时间为1～2小时。
作为进一步的改进，上述的在萃取过程中，萃取温度为20～50℃，最优选萃取温度为25～30℃。
作为进一步的改进，上述的在萃取过程中，去除萃取溶剂温度为30～70℃，最优选去除萃取溶剂温度为40～60℃。
本发明由于采用了上述的技术方案，通过微生物发酵后以酒精或丙酮或石油醚为萃取剂提取青稞母育酚的方法。本发明所使用的微生物菌种和添加溶剂无毒，并且微生物菌株独特、溶剂来源广泛。采用的食用级溶剂可作食品原料，是无毒溶剂，来源广，价格低。采用酒精为萃取剂时，酒精含有羟基，能和植物甾醇有相容性，可提高效率。
附图说明
图1为青稞母育酚提取的工艺流程图。
具体实施方式
本发明通过大量的研究分析实验，我们发现以下因素是影响青稞发酵提取母育酚产量和得率的主要原因。
1、 青稞的破碎程度
青稞籽粒不同破碎程度对红曲霉菌（2号菌种）的生长较有影响，从而影响到发酵产物的母育酚产量和得率。结果表明（表1），青稞籽粒破碎成1/2--1/4，效果较好，发酵产物的母育酚产量和得率比完整籽粒（不破碎）显著提高。但过细粉碎成20目以上，红曲霉菌生长受到抑制，使发酵产物的母育酚产量和得率显著下降。
表1 破碎程度对影响青稞发酵提取母育酚产量和得率的影响。
| 籽粒破碎程度 | 完整 | 1/2粒 | 1/4粒 | 20目 | 60目 | 100目 |
| 母育酚产量（mg/kg） | 77.4 | 132.4 | 131.5 | 115.5 | 90.3 | 87.9 |
2、 发酵菌种
细菌（大肠杆菌）、酵母菌、真菌（红曲霉菌）菌种对发酵物的母育酚产量和得率具有显著的影响。试验结果（表2）表明，红曲霉菌的效果最好。
表2 发酵菌种对影响青稞发酵提取母育酚产量和得率的影响。
| 菌种 | CK | 大肠杆菌 | 酵母菌 | 红曲霉菌 |
| 母育酚产量（mg/kg） | 35.1 | 45.1 | 38.3 | 120.2 |
3、 磨粉细度
青稞发酵产物在提取前，需要磨粉，磨粉细度对影响青稞发酵提取母育酚产量和得率具有影响。结果表明，60目以下的粉太粗，在特定时间内不易提取较多的母育酚，提取的母育酚产量随着磨粉细度的增加二增加，但60目以上随着磨粉细度的增加，对母育酚提取产量没有显著地差异。因此60-100目的磨粉细度对母育酚的提取是合适的。
表3 磨粉细度对影响青稞发酵提取母育酚产量和得率的影响。
| 磨粉细度(目) | 20 | 40 | 60 | 100 | 120 |
| 母育酚产量（mg/kg） | 65.1 | 83.3 | 135.2 | 138.6 | 138.2 |
4、 萃取固液相比例
萃取的固液相比例对影响青稞发酵提取母育酚产量和得率具有明显的影响。结果表明，固液相比例低于1:1，则不能完全提取。当固液相比例达到1:1时，母育酚基本可以提取完全。
表4 萃取固液相比例对影响青稞发酵提取母育酚产量和得率的影响。
| 萃取固液相比例 | 0.5:1 | 1:1 | 1.5:1 | 2:1 | 3:1 |
| 母育酚产量（mg/kg） | 75.1 | 138.3 | 137.2 | 136.6 | 140.2 |
5、 萃取温度
萃取温度对影响青稞发酵提取母育酚产量和得率具有明显的影响。结果表明，萃取温度低于30℃，则不能完全提取。当达到30℃时，母育酚基本可以提取完全。
表5 萃取温度对影响青稞发酵提取母育酚产量和得率的影响。
| 萃取温度(℃) | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| 母育酚产量（mg/kg） | 95.8 | 113.3 | 140.7 | 139.4 | 139.7 |
6、 萃取时间
萃取时间对影响青稞发酵提取母育酚产量和得率具有明显的影响。结果表明，萃取时间以1h为宜，过短提取产量不高，过长效果差异不大，说明，1h提取，母育酚基本可以提取完全。
表6 萃取时间对影响青稞发酵提取母育酚产量和得率的影响。
| 萃取时间 (h) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 母育酚产量（mg/kg） | 98.3 | 135.2 | 139.2 | 133.9 | 134.1 |
7、 离心速度
萃取工艺中，提取后，提取液的获得是影响青稞发酵提取母育酚产量和得率的主要因素。提插采用离心或过滤的方法将提取液和固体分开。本工艺采用离心的方法，结果表明，离心速度和离心时间是主要的因素。离心速度是关键的。离心速度太低，即不很很好地将液相和固相分开。使提取产量下降。结果表明，在离心15分钟条件下，以3000g效果较适宜。太低会影响产量和得率，超过3000g增加的效果不显著。说明3000g，15分钟已经能够较好地将固相和液相分开。
表7 离心速度对影响青稞发酵提取母育酚产量和得率的影响。
| 离心速度（g） | 500 | 1000 | 2000 | 3000 | 4000 |
| 母育酚产量（mg/kg） | 98.3 | 111.6 | 124.2 | 133.9 | 134.1 |
实施例
如图1所示，取青稞籽粒100kg，清洗、去除杂质，将籽粒破碎成约1/2-1/4粒；自来水浸泡、蒸汽蒸煮；接种红曲霉菌，30±2℃培养7天；培养发酵产物烘干，粉碎成100目细粉；加80%实用酒精，进行萃取，萃取温度30℃，萃取固液相比例为1:1，萃取时间3小时；过滤或离心收取上清液；60℃加温去除萃取溶剂；常规方法脱蜡和去除蛋白质等杂质。提取物采用HPLC方法测定母育酚含量。
在提取工艺过程中，变换提取工艺参数，最后获得的提取物的母育酚含量见表8。
表8 实施各工艺参数与萃取母育酚含量及得率的对应关系
| 实施例 | 破碎程度 | 发酵菌种 | 磨粉细度(目) | 固液相比例 | 萃取温度℃ | 萃取时间h | 离心速 度g | 母育酚含量 | 母育酚得率% |
| 1 | 1/2-1/4 | 红曲霉菌 | 100 | 1：1 | 30 | 2 | 3000 | 134.6 | 89.3 |
| 2 | 100mu | 红曲霉菌 | 100 | 1：1 | 30 | 2 | 3000 | 101.2 | 82.6 |
| 3 | 1/2-1/4 | 红曲霉菌 | 20 | 1：1 | 30 | 2 | 3000 | 66.9 | 83.0 |
| 4 | 1/2-1/4 | 红曲霉菌 | 100 | 2：1 | 30 | 2 | 3000 | 138.1 | 89.9 |
| 5 | 1/2-1/4 | 红曲霉菌 | 100 | 3：1 | 30 | 2 | 3000 | 139.9 | 85.1 |
| 6 | 1/2-1/4 | 红曲霉菌 | 100 | 1：1 | 10 | 2 | 3000 | 84.6 | 87.3 |
| 7 | 1/2-1/4 | 红曲霉菌 | 100 | 1：1 | 50 | 2 | 3000 | 124.6 | 81.1 |
| 8 | 1/2-1/4 | 红曲霉菌 | 100 | 1：1 | 30 | 1 | 3000 | 94.4 | 83.2 |
| 9 | 1/2-1/4 | 红曲霉菌 | 100 | 1：1 | 30 | 3 | 3000 | 139.3 | 82.7 |
| 10 | 1/2-1/4 | 红曲霉菌 | 60 | 1：1 | 30 | 2 | 3000 | 129.2 | 84.4 |
| 11 | 1/2-1/4 | 红曲霉菌 | 60 | 1：1 | 30 | 2 | 1000 | 119.3 | 81.9 |
| 12 | 1/2-1/4 | 红曲霉菌 | 60 | 1：1 | 30 | 2 | 500 | 69.3 | 86.7 |
| 13 | 1/2-1/4 | 红曲霉菌 | 60 | 1：1 | 30 | 2 | 4000 | 132.8 | 82.1 |
| 14 | 1/2-1/4 | 大肠杆菌 | 60 | 1：1 | 30 | 2 | 3000 | 42.8 | 77.1 |
| 15 | 1/2-1/4 | 酵母 | 60 | 1：1 | 30 | 2 | 3000 | 39.5 | 81.8 |
| 16 | 1/2-1/4 | 红曲霉菌 | 60 | 1：1 | 30 | 2 | 3000 | 132.8 | 82.1 |
得率按种子总母育酚含量%计算
Claims (9)
1.一种从大麦青稞中提取母育酚的方法，该方法包括以下的步骤：
a. 青稞籽粒破碎；
b. 蒸煮；
c. 微生物接种培养，微生物选用细菌、酵母、真菌曲霉类，培养时间为4～20天；
d. 发酵青稞粉碎，粉碎的粒度为20～120目；
e. 采用易挥发去除的无毒害有机溶剂为萃取剂进行萃取，萃取固液相比例为0.5:1～3:1，萃取温度10～60℃，萃取时间为0.5～5小时；
f. 过滤或离心收取上清液，所述的离心速度为500～4000g；
g. 加温去除萃取剂，去除萃取溶剂温度10～80℃，获得发酵青稞母育酚。
2.根据权利要求1所述的一种从大麦青稞中提取母育酚的方法，其特征在于：该方法还包括对以上发酵青稞母育酚进行精提取，精提取采用常规方法脱蜡和去除蛋白质等杂质。
3.根据权利要求1或2所述的一种从大麦青稞中提取母育酚的方法，其特征在于：青稞籽粒更优选的破碎程度为1/2籽粒～20目，最优破碎程度为1/2～1/4籽粒。
4.根据权利要求1或2所述的一种从大麦青稞中提取母育酚的方法，其特征在于：微生物选用酵母或红曲霉菌；最优选为红曲霉菌。
5.根据权利要求1或2所述的一种从大麦青稞中提取母育酚的方法，其特征在于：萃取剂选用酒精或丙酮或石油醚，最优选采用酒精。
6.根据权利要求1或2所述的一种从大麦青稞中提取母育酚的方法，其特征在于：在萃取过程中，萃取固液相比例为1：1～3：1。
7.根据权利要求1或2所述的一种从大麦青稞中提取母育酚的方法，其特征在于：在萃取过程中，萃取时间为1～3小时，最优萃取时间为1～2小时。
8.根据权利要求1或2所述的一种从大麦青稞中提取母育酚的方法，其特征在于：在萃取过程中，萃取温度为20～50℃，最优选萃取温度为25～30℃。
9.根据权利要求1或2所述的一种从大麦青稞中提取母育酚的方法，其特征在于：在萃取过程中，去除萃取溶剂温度为30～70℃，最优选去除萃取溶剂温度为40～60℃。
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