CN114209817A - 一种脂质体包裹乳糖酶的生产工艺 - Google Patents

一种脂质体包裹乳糖酶的生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明属于乳糖酶技术领域，尤其涉及一种脂质体包裹乳糖酶的生产工艺，包括以下工艺步骤：将膜材溶于有机溶剂中，经减压蒸发去除有机溶剂，形成脂质薄膜；将乳糖酶溶解在溶剂中得到乳糖酶溶液；向脂质薄膜中加入乳糖酶溶液，溶解脂质薄膜，冰浴超声，得到脂质体‑乳糖酶溶液；用微孔滤膜过滤，得到包裹乳糖酶的脂质体。本发明利用脂质体包裹乳糖酶，将乳糖酶与外界环境隔开，保护其不受环境条件影响，防止其氧化变质，延长其活性时间，增加了乳糖酶的稳定性，且脂质体可通过胞吞或膜融合等方式将蛋白酶转入细胞内，能有效解决其作为生物大分子难以透过细胞膜的难题，可大大提高其作用效果和利用率。

Description

一种脂质体包裹乳糖酶的生产工艺
技术领域
本发明属于乳糖酶技术领域，尤其涉及一种脂质体包裹乳糖酶的生产工艺。
背景技术
乳糖酶，别名β-半乳糖苷酶，乳糖酶能催化β-D-半乳糖苷和α-L-阿拉伯糖苷水解。乳糖酶可将人体内过多的乳糖分解成葡萄糖和半乳糖。葡萄糖是人体各部分代谢的能量来源，半乳糖则是人大脑和黏膜组织代谢时必需的结构糖，是婴幼儿脑发育的必要组织，与婴儿大脑的迅速成长有密切联系。再者，乳糖酶还可在人体内通过转糖苷作用生成低聚糖，这些低聚糖是一种低分子量，不粘稠的水溶性膳食纤维#它在肠道内作为增殖因子仅被双歧杆菌利用#却不会被腐败细菌利用，如此可大大减少肠道有害毒素的产生，对预防便秘和腹泻有很重要的作用。乳糖酶主要用于乳品工业，可使低甜度和低溶解度的乳糖转变为较甜的、溶解度较大的单糖(葡萄糖和半乳糖)；使冰淇淋、浓缩乳、淡炼乳中乳糖结晶析出的可能性降低，同时增加甜度；在发酵和焙烤工业中，可使不能被一般酵母利用的乳糖因水解成葡萄糖而得以利用。
由于乳糖酶对环境条件敏感，容易氧化变质，造成应用上的缺陷。脂质体是由磷脂双分子层形成的内部包含水相的封闭囊泡，具有缓释性、细胞亲和性、组织相容性等优点，已成功应用于医药、化工、化妆品等领域中。因此，研究出一种脂质体包裹乳糖酶的生产工艺，以提高乳糖酶的稳定性和生物利用性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种脂质体包裹乳糖酶的生产工艺。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种脂质体包裹乳糖酶的生产工艺，包括以下工艺步骤：
（1）将膜材溶于有机溶剂中，经减压蒸发去除有机溶剂，形成脂质薄膜；
（2）将乳糖酶溶解在溶剂中得到乳糖酶溶液；
（3）向脂质薄膜中加入乳糖酶溶液，溶解脂质薄膜，冰浴超声，得到脂质体-乳糖酶溶液；
（4）用微孔滤膜过滤，得到包裹乳糖酶的脂质体。
优选的，步骤（1）中，所述膜材包括胆固醇和卵磷脂，所述胆固醇和卵磷脂的重量比为1∶2～1∶6。
优选的，步骤（1）中，所述的有机溶剂中膜材浓度为3.0～6mg/mL；所述减压蒸发的温度为50～70℃。
优选的，步骤（1）中，所述有机溶剂包括无水乙醇、无水乙醚、乙醇和氯仿中的一种或多种的组合。
优选的，步骤（2）中，所述溶剂为磷酸盐缓冲溶液，PH值为6.0～7.0。
优选的，步骤（2）中，所述蛋白酶溶液中蛋白酶的浓度为0.5～1.5mg/ml。
优选的，步骤（4）中，所述脂质体的直径为50～200nm。
优选的，步骤（4）中，得到包裹乳糖酶的脂质体后，再用复合益生菌溶液进行包覆，得到复合益生菌包覆的蛋白酶脂质体。
复合益生菌菌粉能够补充人体肠道乳酸菌的数量，并抑制金黄色葡萄球菌等致病菌，调节人体肠道菌群、改善便秘、腹泻等症状。复合益生菌包覆的蛋白酶脂质体，性能优良、可增强生物体内肠道消化系统益生菌。
优选的，在复合益生菌包覆的乳糖酶脂质体外再进行脂质体包覆，最终得到脂质体-复合益生菌-脂质体-乳糖酶的四层包覆结构的脂质体。
脂质体将复合益生菌进行包覆，可以减少外界酸性条件、O2 等不利条件对菌体的危害、保护益生菌。益生菌可在机体内缓慢释放，可延长益生菌在胃肠道内的活动周期，提高益生菌的存活率和定植率。
优选的，所述复合益生菌溶液中包括以下重量份的组分：副干酪乳杆菌菌粉（单位质量菌落数为6.0×1010cfu/g）5-15份、嗜酸乳杆菌菌粉（单位质量菌落数为5×1010cfu/g）8-20份、葡萄皮花色苷1-3份、低聚果糖5-20份。
花色苷是花色素与糖以糖苷键结合而成的一类化合物，广泛存在于植物的花、果实、茎、叶和根器官的细胞液中，研究证明花色苷具有清除体内自由基、增殖叶黄素、抗肿瘤、抗癌、抗炎、抑制脂质过氧化和血小板凝集、预防糖尿病、减肥、保护视力等功效。通过添加花色苷进行包覆，可以充分利用花色苷的特性，赋予脂质体新的功能。
有益效果
本发明公开了一种脂质体包裹乳糖酶的生产工艺，本发明利用脂质体包裹乳糖酶，将乳糖酶与外界环境隔开，保护其不受环境条件影响，防止其氧化变质，延长其活性时间，增加了乳糖酶的稳定性，且脂质体可通过胞吞或膜融合等方式将蛋白酶转入细胞内，能有效解决其作为生物大分子难以透过细胞膜的难题，可大大提高其作用效果和利用率。本发明所述乳糖酶脂质体的制备方法简单，制备原料容易获取，具有很好的应用前景。
本发明通过脂质体将乳糖酶和复合益生菌分别进行包覆，可以减少外界酸性条件、O2 等不利条件对乳糖酶和菌体的危害、保护益生菌。乳糖酶可在机体内缓慢释放，不仅有利于避免乳糖酶不稳定，容易氧化的问题，有利于机体对于乳糖酶的吸收利用，还可延长益生菌在胃肠道内的活动周期，提高益生菌的存活率和定植率。
具体实施方式
以下，将详细地描述本发明。在进行描述之前，应当理解的是，在本说明书和所附的权利要求书中使用的术语不应解释为限制于一般含义和字典含义，而应当在允许发明人适当定义术语以进行最佳解释的原则的基础上，根据与本发明的技术方面相应的含义和概念进行解释。因此，这里提出的描述仅仅是出于举例说明目的的优选实例，并非意图限制本发明的范围，从而应当理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以由其获得其他等价方式或改进方式。
以下实施例仅是作为本发明的实施方案的例子列举，并不对本发明构成任何限制，本领域技术人员可以理解在不偏离本发明的实质和构思的范围内的修改均落入本发明的保护范围。除非特别说明，以下实施例中使用的试剂和仪器均为市售可得产品。
实施例1
一种脂质体包裹乳糖酶的生产工艺，包括以下工艺步骤：
（1）将膜材溶于有机溶剂中，经减压蒸发去除有机溶剂，形成脂质薄膜；
（2）将乳糖酶溶解在溶剂中得到乳糖酶溶液；
（3）向脂质薄膜中加入乳糖酶溶液，溶解脂质薄膜，冰浴超声，得到脂质体-乳糖酶溶液；
（4）用微孔滤膜过滤，得到包裹乳糖酶的脂质体。
步骤（1）中，所述膜材包括胆固醇和卵磷脂，所述胆固醇和卵磷脂的重量比为1∶2。所述的有机溶剂中膜材浓度为3.0mg/mL；所述减压蒸发的温度为50℃。所述有机溶剂包括无水乙醇、无水乙醚的组合。
步骤（2）中，所述溶剂为磷酸盐缓冲溶液，PH值为6.0～7.0。所述蛋白酶溶液中蛋白酶的浓度为0.5mg/ml。
步骤（4）中，所述脂质体的直径为50nm。
本发明公开了一种脂质体包裹乳糖酶的生产工艺，本发明利用脂质体包裹乳糖酶，将乳糖酶与外界环境隔开，保护其不受环境条件影响，防止其氧化变质，延长其活性时间，增加了乳糖酶的稳定性，且脂质体可通过胞吞或膜融合等方式将蛋白酶转入细胞内，能有效解决其作为生物大分子难以透过细胞膜的难题，可大大提高其作用效果和利用率。本发明所述乳糖酶脂质体的制备方法简单，制备原料容易获取，具有很好的应用前景。
本发明通过脂质体将乳糖酶和复合益生菌分别进行包覆，可以减少外界酸性条件、O2 等不利条件对乳糖酶和菌体的危害、保护益生菌。乳糖酶可在机体内缓慢释放，不仅有利于避免乳糖酶不稳定，容易氧化的问题，有利于机体对于乳糖酶的吸收利用，还可延长益生菌在胃肠道内的活动周期，提高益生菌的存活率和定植率。
实施例2
一种脂质体包裹乳糖酶的生产工艺，包括以下工艺步骤：
（1）将膜材溶于有机溶剂中，经减压蒸发去除有机溶剂，形成脂质薄膜；
（2）将乳糖酶溶解在溶剂中得到乳糖酶溶液；
（3）向脂质薄膜中加入乳糖酶溶液，溶解脂质薄膜，冰浴超声，得到脂质体-乳糖酶溶液；
（4）用微孔滤膜过滤，得到包裹乳糖酶的脂质体。
步骤（1）中，所述膜材包括胆固醇和卵磷脂，所述胆固醇和卵磷脂的重量比为1∶6。所述的有机溶剂中膜材浓度为6mg/mL；所述减压蒸发的温度为70℃。
步骤（1）中，所述有机溶剂包括乙醇和氯仿中的组合。
步骤（2）中，所述溶剂为磷酸盐缓冲溶液，PH值为6.0～7.0。所述蛋白酶溶液中蛋白酶的浓度1.5mg/ml。
步骤（4）中，所述脂质体的直径为200nm。
本发明利用脂质体包裹乳糖酶，将乳糖酶与外界环境隔开，保护其不受环境条件影响，防止其氧化变质，延长其活性时间，增加了乳糖酶的稳定性，且脂质体可通过胞吞或膜融合等方式将蛋白酶转入细胞内，能有效解决其作为生物大分子难以透过细胞膜的难题，可大大提高其作用效果和利用率。本发明所述乳糖酶脂质体的制备方法简单，制备原料容易获取，具有很好的应用前景。
实施例3
一种脂质体包裹乳糖酶的生产工艺，包括以下工艺步骤：
（1）将膜材溶于有机溶剂中，经减压蒸发去除有机溶剂，形成脂质薄膜；
（2）将乳糖酶溶解在溶剂中得到乳糖酶溶液；
（3）向脂质薄膜中加入乳糖酶溶液，溶解脂质薄膜，冰浴超声，得到脂质体-乳糖酶溶液；
（4）用微孔滤膜过滤，得到包裹乳糖酶的脂质体。
步骤（1）中，所述膜材包括胆固醇和卵磷脂，所述胆固醇和卵磷脂的重量比为1∶4。所述的有机溶剂中膜材浓度为6mg/mL；所述减压蒸发的温度为60℃。
所述有机溶剂包括乙醇和氯仿的组合。
步骤（2）中，所述溶剂为磷酸盐缓冲溶液，PH值为6.0～7.0。所述蛋白酶溶液中蛋白酶的浓度为1 mg/ml。
步骤（4）中，所述脂质体的直径为100nm。
实施例4
一种脂质体包裹乳糖酶的生产工艺，包括以下工艺步骤：
（1）将膜材溶于有机溶剂中，经减压蒸发去除有机溶剂，形成脂质薄膜；
（2）将乳糖酶溶解在溶剂中得到乳糖酶溶液；
（3）向脂质薄膜中加入乳糖酶溶液，溶解脂质薄膜，冰浴超声，得到脂质体-乳糖酶溶液；
（4）用微孔滤膜过滤，得到包裹乳糖酶的脂质体；
（5）得到包裹乳糖酶的脂质体后，再用复合益生菌溶液进行包覆，得到复合益生菌包覆的蛋白酶脂质体；
（6）在复合益生菌包覆的乳糖酶脂质体外再进行脂质体包覆，最终得到脂质体-复合益生菌-脂质体-乳糖酶的四层包覆结构的脂质体。
步骤（1）中，所述膜材包括胆固醇和卵磷脂，所述胆固醇和卵磷脂的重量比为1∶4。所述的有机溶剂中膜材浓度为6mg/mL；所述减压蒸发的温度为60℃。
所述有机溶剂包括乙醇和氯仿的组合。
步骤（2）中，所述溶剂为磷酸盐缓冲溶液，PH值为6.0～7.0。所述蛋白酶溶液中蛋白酶的浓度为1 mg/ml。
步骤（4）中，所述脂质体的直径为100nm。
复合益生菌菌粉能够补充人体肠道乳酸菌的数量，并抑制金黄色葡萄球菌等致病菌，调节人体肠道菌群、改善便秘、腹泻等症状。复合益生菌包覆的蛋白酶脂质体，性能优良、可增强生物体内肠道消化系统益生菌。
脂质体将复合益生菌进行包覆，可以减少外界酸性条件、O2 等不利条件对菌体的危害、保护益生菌。益生菌可在机体内缓慢释放，可延长益生菌在胃肠道内的活动周期，提高益生菌的存活率和定植率。
优选的，所述复合益生菌溶液中包括以下重量份的组分：副干酪乳杆菌菌粉（单位质量菌落数为6.0×1010cfu/g）5份、嗜酸乳杆菌菌粉（单位质量菌落数为5×1010cfu/g）8份、葡萄皮花色苷1份、低聚果糖5份。
花色苷是花色素与糖以糖苷键结合而成的一类化合物，广泛存在于植物的花、果实、茎、叶和根器官的细胞液中，研究证明花色苷具有清除体内自由基、增殖叶黄素、抗肿瘤、抗癌、抗炎、抑制脂质过氧化和血小板凝集、预防糖尿病、减肥、保护视力等功效。通过添加花色苷进行包覆，可以充分利用花色苷的特性，赋予脂质体新的功能。
本发明通过脂质体将乳糖酶和复合益生菌分别进行包覆，可以减少外界酸性条件、O2 等不利条件对乳糖酶和菌体的危害、保护益生菌。乳糖酶可在机体内缓慢释放，不仅有利于避免乳糖酶不稳定，容易氧化的问题，有利于机体对于乳糖酶的吸收利用，还可延长益生菌在胃肠道内的活动周期，提高益生菌的存活率和定植率。
实施例5
一种脂质体包裹乳糖酶的生产工艺，包括以下工艺步骤：
（1）将膜材溶于有机溶剂中，经减压蒸发去除有机溶剂，形成脂质薄膜；
（2）将乳糖酶溶解在溶剂中得到乳糖酶溶液；
（3）向脂质薄膜中加入乳糖酶溶液，溶解脂质薄膜，冰浴超声，得到脂质体-乳糖酶溶液；
（4）用微孔滤膜过滤，得到包裹乳糖酶的脂质体；
（5）得到包裹乳糖酶的脂质体后，再用复合益生菌溶液进行包覆，得到复合益生菌包覆的蛋白酶脂质体；
（6）在复合益生菌包覆的乳糖酶脂质体外再进行脂质体包覆，最终得到脂质体-复合益生菌-脂质体-乳糖酶的四层包覆结构的脂质体。
步骤（1）中，所述膜材包括胆固醇和卵磷脂，所述胆固醇和卵磷脂的重量比为1∶4。所述的有机溶剂中膜材浓度为6mg/mL；所述减压蒸发的温度为60℃。
所述有机溶剂包括乙醇和氯仿的组合。
步骤（2）中，所述溶剂为磷酸盐缓冲溶液，PH值为6.0～7.0。所述蛋白酶溶液中蛋白酶的浓度为1 mg/ml。
步骤（4）中，所述脂质体的直径为100nm。
复合益生菌菌粉能够补充人体肠道乳酸菌的数量，并抑制金黄色葡萄球菌等致病菌，调节人体肠道菌群、改善便秘、腹泻等症状。复合益生菌包覆的蛋白酶脂质体，性能优良、可增强生物体内肠道消化系统益生菌。
优选的，在复合益生菌包覆的乳糖酶脂质体外再进行脂质体包覆，最终得到脂质体-复合益生菌-脂质体-乳糖酶的四层包覆结构的脂质体。
脂质体将复合益生菌进行包覆，可以减少外界酸性条件、O2 等不利条件对菌体的危害、保护益生菌。益生菌可在机体内缓慢释放，可延长益生菌在胃肠道内的活动周期，提高益生菌的存活率和定植率。
优选的，所述复合益生菌溶液中包括以下重量份的组分：副干酪乳杆菌菌粉（单位质量菌落数为6.0×1010cfu/g）15份、嗜酸乳杆菌菌粉（单位质量菌落数为5×1010cfu/g）20份、葡萄皮花色苷3份、低聚果糖20份。
花色苷是花色素与糖以糖苷键结合而成的一类化合物，广泛存在于植物的花、果实、茎、叶和根器官的细胞液中，研究证明花色苷具有清除体内自由基、增殖叶黄素、抗肿瘤、抗癌、抗炎、抑制脂质过氧化和血小板凝集、预防糖尿病、减肥、保护视力等功效。通过添加花色苷进行包覆，可以充分利用花色苷的特性，赋予脂质体新的功能。
本发明利用脂质体包裹乳糖酶，将乳糖酶与外界环境隔开，保护其不受环境条件影响，防止其氧化变质，延长其活性时间，增加了乳糖酶的稳定性，且脂质体可通过胞吞或膜融合等方式将蛋白酶转入细胞内，能有效解决其作为生物大分子难以透过细胞膜的难题，可大大提高其作用效果和利用率。本发明所述乳糖酶脂质体的制备方法简单，制备原料容易获取，具有很好的应用前景。
本发明通过脂质体将乳糖酶和复合益生菌分别进行包覆，可以减少外界酸性条件、O2 等不利条件对乳糖酶和菌体的危害、保护益生菌。乳糖酶可在机体内缓慢释放，不仅有利于避免乳糖酶不稳定，容易氧化的问题，有利于机体对于乳糖酶的吸收利用，还可延长益生菌在胃肠道内的活动周期，提高益生菌的存活率和定植率。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种脂质体包裹乳糖酶的生产工艺，其特征在于，包括以下工艺步骤：
（1）将膜材溶于有机溶剂中，经减压蒸发去除有机溶剂，形成脂质薄膜；
（2）将乳糖酶溶解在溶剂中得到乳糖酶溶液；
（3）向脂质薄膜中加入乳糖酶溶液，溶解脂质薄膜，冰浴超声，得到脂质体-乳糖酶溶液；
（4）用微孔滤膜过滤，得到包裹乳糖酶的脂质体。
2.根据权利要求1所述的脂质体包裹乳糖酶的生产工艺，其特征在于，步骤（1）中，所述膜材包括胆固醇和卵磷脂，所述胆固醇和卵磷脂的重量比为1∶2～1∶6。
3.根据权利要求1所述的脂质体包裹乳糖酶的生产工艺，其特征在于，步骤（1）中，所述的有机溶剂中膜材浓度为3.0～6mg/mL；所述减压蒸发的温度为50～70℃。
4.根据权利要求3所述的脂质体包裹乳糖酶的生产工艺，其特征在于，步骤（1）中，所述有机溶剂包括无水乙醇、无水乙醚、乙醇和氯仿中的一种或多种的组合。
5.根据权利要求1所述的脂质体包裹乳糖酶的生产工艺，其特征在于，步骤（2）中，所述溶剂为磷酸盐缓冲溶液，PH值为6.0～7.0。
6.根据权利要求5所述的脂质体包裹乳糖酶的生产工艺，其特征在于，步骤（2）中，所述蛋白酶溶液中蛋白酶的浓度为0.5～1.5mg/ml。
7.根据权利要求1所述的脂质体包裹乳糖酶的生产工艺，其特征在于，步骤（4）中，所述脂质体的直径为50～200nm。
8.根据权利要求1所述的脂质体包裹乳糖酶的生产工艺，其特征在于，步骤（4）中，得到包裹乳糖酶的脂质体后，再用复合益生菌溶液进行包覆，得到复合益生菌包覆的蛋白酶脂质体。
9.根据权利要求8所述的脂质体包裹乳糖酶的生产工艺，其特征在于，在复合益生菌包覆的乳糖酶脂质体外再进行脂质体包覆，最终得到脂质体-复合益生菌-脂质体-乳糖酶的四层包覆结构的脂质体。
10.根据权利要求9所述的脂质体包裹乳糖酶的生产工艺，其特征在于，所述复合益生菌溶液中包括以下重量份的组分：副干酪乳杆菌菌粉（单位质量菌落数为6.0×1010cfu/g）5-15份、嗜酸乳杆菌菌粉（单位质量菌落数为5×1010cfu/g）8-20份、葡萄皮花色苷1-3份、低聚果糖5-20份。
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