CN104131047A - 一种芸薹属植物芽苗中异硫氰酸盐的高效富集技术 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种芸薹属植物芽苗中异硫氰酸盐高效富集技术，其特征是芸薹属植物种子发芽后5～10d内，每天将其置于40～70℃下热激1次，每次10～20min；芽苗采收后，按料液比1∶5～10(w/v)的比例用蒸馏水研磨匀浆，于37℃温育3h，使内源硫代葡萄糖苷(硫苷)彻底水解，生成具有抗癌作用的异硫氰酸盐；用二氯甲烷萃取水解液中的异硫氰酸盐，离心制得富含异硫氰酸盐的提取液。本发明原料适用范围广、操作简单、生产成本低。芸薹属植物芽苗经热激和匀浆后，生成的异硫氰酸盐含量为处理前的5～10倍，可实现异硫氰酸盐的高效富集。

Description

一种芸薹属植物芽苗中异硫氰酸盐的高效富集技术

一、技术领域

本发明涉及一种芸薹属植物芽苗中异硫氰酸盐的高效富集技术，尤其是甘蓝、西兰花、花椰菜等植物芽苗中异硫氰酸盐富集，属于食品生物技术领域。 

二、背景技术

异硫氰酸盐是目前公认的极具抗癌活性的植物活性物质，能显著抑制I型酶、激活II型解毒酶，从而起到抗癌、抗肿瘤等作用。芸薹属植物芽苗富含脂肪族硫苷，苗体内硫苷含量显著高于其成熟组织。当植物组织遭到破坏时，硫苷与黑芥子酶接触而被水解，产生异硫氰酸盐，故芸薹属植物芽苗是异硫氰酸盐的良好来源。然而，大多数芸薹属植物中含有ESP蛋白，该蛋白会抑制硫苷向异硫氰酸盐水解，并促进腈类等物质生成。已有研究发现，腈类物质对人体具有毒害作用。因此，降低ESP蛋白活性，有利于富集异硫氰酸盐。ESP蛋白耐热性显著低于黑芥子酶，故在芸薹属植物芽苗生长过程中进行热激，有助于降低ESP蛋白活性，进而促进异硫氰酸盐的生成。同时，热激温度40～70℃对植物组织造成了一定程度的逆境胁迫，此时芸薹属植物组织有可能产生较多的异硫氰酸盐，从而实现异硫氰酸盐的富集。 

汪俏梅和Abel，S.(汪俏梅，Abel，S.，异硫代氰酸盐的抗癌机理及其相关研究[J].细胞生物学杂志2002，24(3)：171-175)概述了异硫氰酸盐生理功能的研究情况；吴元峰等(吴元锋，沈莲清，毛建卫，黄光荣，袁海 娜，芸苔属植物种子中萝卜硫素的提取工艺研究[J].食品与生物技术学报2009，28(5)：648-651)公开了原料预处理方式、溶剂、预先酶解时间、萃取时间、金属离子等因素对芸薹属种子中萝卜硫素提取率的影响，得到萝卜硫素的提取工艺条件；赵功玲等(赵功玲，郝睿，由宏，朱毅，罗云波，萝卜苗中异硫氰酸盐的提取工艺[J].食品科学2013，34(8)：27-30)公开了用正己烷和二氯甲烷为溶剂，提取萝卜芽苗中异硫氰酸盐的工艺。这些关于异硫氰酸盐的研究主要集中在异硫氰酸盐生理功能、分析方法、提取工艺、异硫氰酸盐含量的测定方面。专利“一种芸薹属蔬菜种子中萝卜硫素富集与提取方法”(公开号CN102586352A，公开日2012年7月18日)公开了向匀浆水解液中添加抗坏血酸和Zn²⁺，以富集异硫氰酸盐。对于从种子发芽至芽苗生长过程中的热激处理方面未有研究。国外对异硫氰酸盐的研究也仅停留在实验室阶段，缺少实用的高效富集技术。 

本发明在芸薹属植物种子发芽后的芽苗生长过程中，进行热激处理，利用热激来钝化ESP蛋白，同时给植物造成逆境胁迫，从而实现异硫氰酸盐的高效富集。 

三、发明内容

技术问题： 

本发明的目的在于提供一种芸薹属植物芽苗中异硫氰酸盐的高效富集技术，使异硫氰酸盐在芸薹属植物芽苗中高效富集。 

技术方案： 

本发明技术方案概述如下：以芸薹属植物种子为原料，在其发芽后的芽苗生长过程中，每天将其置于40～70℃下热激10～20min。待芽苗生长到第5～10d时，采收芽苗，并按料液比1∶5～10(w/v)用蒸馏水将热激后的 芽苗研磨匀浆。按公知技术，将匀浆液于37℃温育3h，使内源硫苷彻底水解，生成具有抗癌作用的异硫氰酸盐。之后，用二氯甲烷萃取水解液中的异硫氰酸盐，离心后得到上清液，即为富含异硫氰酸盐的提取液。 

上述芸薹属植物中异硫氰酸盐的高效富集技术，包括： 

(1)在芸薹属植物芽苗生长过程中，不破坏植物组织的情况下，每天将其置于40～70℃下热激10～20min，每天热激次数为1次； 

(2)待芽苗生长到第5～10d时，将芽苗采收，并按料液比1∶5～10(w/v)用蒸馏水研磨匀浆； 

(3)按公知技术，匀浆液于37℃温育3h后，用等体积的二氯甲烷萃取水解液中的异硫氰酸盐，离心，上清液即为富含异硫氰酸盐的提取液。 

有益效果： 

与现有技术相比，本发明的一种芸薹属植物芽苗中异硫氰酸盐的高效富集技术具有以下优点： 

(1)原料适用范围广、操作简单、生产成本低； 

(2)芸薹属芽苗生长过程中经热激后，匀浆生成的异硫氰酸盐含量是未处理前的5～10倍，可实现异硫氰酸盐的高效富集。 

四、具体实施方案

实施例1： 

以西兰花种子为原料，在其发芽过程中，每天将其置于40℃下热激1次，每次20min，待其发芽至第10d时，采收芽苗，按料液比1∶5(w/v)用蒸馏水将芽苗研磨成匀浆。按公知技术，将匀浆液于37℃温育3h，使内源硫苷水解成异硫氰酸盐，然后用二氯甲烷萃取其中的异硫氰酸盐，离心后得到富含异硫氰酸盐的提取液，其含量为处理前的5倍。 

实施例2： 

以结球甘蓝种子为原料，在其发芽过程中，每天将其置于50℃下热激15min，待其发芽至第8d时，采收芽苗，按料液比1∶10(w/v)用蒸馏水将芽苗匀浆。按照实施例1的方法温育、萃取、离心，得到富含异硫氰酸盐的提取液，其含量为处理前的7倍。 

实施例3： 

以羽衣甘蓝种子为原料，在其发芽过程中，将其置于60℃下热激15min，待其发芽至第8d时，采收芽苗，按料液比1∶5(w/v)用蒸馏水将芽苗匀浆。按照实施例1的方法温育、萃取、离心，得到富含异硫氰酸盐的提取液，其含量为处理前的10倍。 

实施例4： 

以花椰菜种子为原料，在其发芽过程中，将其置于70℃下热激10min，待其发芽至第5d时，采收芽苗，并按料液比1∶5(w/v)用蒸馏水将芽苗匀浆。按照实施例1的方法温育、萃取、离心，得到富含异硫氰酸盐的提取液，其含量为处理前的5倍。 

以上详细说明了本发明的实施方式，但这只是为了便于理解而举的实例，不应被视为是对本发明范围的限制。同样，任何所属技术领域的技术人员均可根据本发明的技术方案及其较佳实施例的描述，做出各种可能的等同改变或替换，但所有这些改变或替换都应属于本发明的权利要求的保护范围。 

Claims (2)

1.一种芸薹属植物芽苗中异硫氰酸盐高效富集技术，特征是以芸薹属植物种子为原料，在其发芽后的芽苗生长过程中，热激芽苗；芽苗采收后，按公知技术进行匀浆温育，使硫苷彻底水解，生成异硫氰酸盐；用二氯甲烷萃取水解液中的异硫氰酸盐，离心后得到富含异硫氰酸盐的提取液，具体步骤如下：

(1)在芸薹属种子发芽后的芽苗生长过程中，不破坏植物组织的情况下，每天将芽苗置于40～70℃下热激1次，每次10～20min；

(2)待芽苗生长至第5～10d时，按料液比1∶5～10(w/v)的比例用蒸馏水研磨芽苗，得匀浆液；

(3)按公知技术，匀浆液于37℃温育3h后，用等体积的二氯甲烷萃取水解液中的异硫氰酸盐，离心得到富含异硫氰酸盐的提取液。

2.如权利要求1所述的一种芸薹属植物芽苗中异硫氰酸盐高效富集技术，其特征在于芸薹属植物是苗龄为5～10d的西兰花、结球甘蓝、羽衣甘蓝、花椰菜、芥菜、抱子甘蓝的芽苗，匀浆产生的异硫氰酸盐含量为处理前的5～10倍。