CN107033049A - 一种复合酶法提取南极磷虾虾青素的方法 - Google Patents

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赵永强
李来好
杨贤庆
谈俊晓
郝淑贤
吴燕燕
岑剑伟
魏涯
黄卉
杨少玲
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    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C403/00—Derivatives of cyclohexane or of a cyclohexene or of cyclohexadiene, having a side-chain containing an acyclic unsaturated part of at least four carbon atoms, this part being directly attached to the cyclohexane or cyclohexene or cyclohexadiene rings, e.g. vitamin A, beta-carotene, beta-ionone
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Abstract

本发明公开了一种复合酶法提取南极磷虾虾青素的方法，包括如下步骤：(1)将冷冻南极磷虾搅碎，得到湿虾鲜样；(2)按一定水料比加入蒸馏水，并添加复合酶得到南极磷虾复合酶溶液；(3)将所述南极磷虾复合酶溶液在一定条件下进行酶解，得到南极磷虾酶解液；(4)将所述南极磷虾酶解液冰水浴冷却后，进行低温离心，得到离心沉淀物；(5)将所述离心沉淀物按一定料液比用有机溶剂提取后离心，得到南极磷虾虾青素提取液，经测定南极磷虾虾青素提取量在62.34±1.17μg/g(湿重)以上。本发明采用复合酶提取南极磷虾虾青素的方法，相对于单独酶解作用，大大提高了虾青素提取量；同时机械振荡提取时间短，且为常温提取，对虾青素破坏作用小，更好地提高了提取效率，为复合酶法提取虾青素提供参考。

Description

一种复合酶法提取南极磷虾虾青素的方法
技术领域
本发明涉及一种从水产动物中提取虾青素的方法，具体涉及一种复合酶法提取南极磷虾虾青素的方法。
背景技术
南极磷虾(Antarctic krill)是一种似虾的无脊椎甲壳纲动物，通常是指南极大磷虾(Euphausia superba Dana,1852)，形体较小、体长一般在4～6cm，生物储藏量巨大，据统计在3.4×108t至5.4×108t之间。南极磷虾本身不仅蕴含丰富的蛋白质、矿质元素及多种不饱和脂肪酸，如EPA、DHA等，还含有多种活性成分，如酶类、甲壳素和虾青素等，这些物质有利于南极磷虾高附加值产品的开发，可极大提高南极磷虾资源的综合利用率。
虾青素(Astaxanthin)，属酮式类胡萝卜素，是一种萜烯类不饱和化合物，化学名称为3,3'-二羟基-4,4'-二酮基-β,β'-胡萝卜素，具有多种生理学活性，包括抗氧化性、抗炎性与提高免疫力、预防心血管疾病及抗肿瘤等作用，因此在食品、医药及化妆品等行业具有重要作用。目前虾青素的来源主要有人工合成与天然生物提取等2种方式。化学合成法虽然生产成本较低、产量高，但人体对化学合成的虾青素不但无用而且有报道可能致癌。世界各国对化学合成虾青素的管理也越来越严，如美国食品与药物管理局(FDA)已禁止化学合成的虾青素进入人用市场。而天然虾青素的着色能力和生物效果，在同样浓度下要比合成虾青素高得多，也越来越受到人们青睐，因此开发天然虾青素来源已成为虾青素研究的一项重要课题。
天然虾青素要有3个来源：一是微生物来源，如红法夫酵母(Phafia Rhodozyma)，这种酵母通过发酵糖类产生虾青素，但培养条件严苛，因此尚未得到广泛应用。二是天然藻源，天然虾青素在藻类植物中分布广泛，其中雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)近年来被公认为虾青素的最好来源，但藻类生长周期长，一定程度上限制了藻类中虾青素的规模化生存。三是各种水产动物，特别是水产甲壳类动物如各种虾蟹，由于我国存在大量的水产加工废弃物，因此可作为提取虾青素的有效来源。
南极磷虾作为虾青素的一种重要的天然来源，含有游离与酯化两种类型的虾青素，主要分布在南极磷虾的外壳上。目前从水产动物中提取虾青素的方法主要有有机溶剂法、超临界萃取法、及其他新技术辅助法如超声波、超高压等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种提取效率高、提取时间短、提取综合成本低的复合酶法提取南极磷虾虾青素的方法。
本发明上述所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：
一种复合酶法提取南极磷虾虾青素的方法，包括如下步骤：
(1)将冷冻南极磷虾搅碎，得到湿虾鲜样；
(2)加入蒸馏水，并添加复合酶得到南极磷虾复合酶溶液；
(3)将所述南极磷虾复合酶溶液进行酶解，得到南极磷虾酶解液；
(4)将所述南极磷虾酶解液冰水浴冷却后，进行低温离心，得到离心沉淀物；
(5)将所述离心沉淀物用有机溶剂提取后离心，得到南极磷虾虾青素提取液。
在上述利用复合酶法提取南极磷虾虾青素的方法中：
步骤(2)中所述的复合酶由比例为3：2的Alcalase碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶复合组成。
步骤(2)中所述南极磷虾复合酶溶液中水料比(V：m，mL：g)为4：1～5：1，酶添加量为1.5％～2.0％。
步骤(3)中所述酶解条件为：酶解时间2.0～2.5h，酶解温度50～55℃。
步骤(4)中所述酶解液冰水浴冷却时间为20～30min，8000～10000r/min低温离心20～25min。
步骤(5)中所述提取剂为无水乙醇，提取条件为：料液比(m：V，g：mL)1：4～1：5，振荡时间5～10min，振荡提取2次。
步骤(5)中所述提取后离心条件为4000～5000r/min离心5～10min。
本发明具有如下优点：本发明采用复合酶提取南极磷虾虾青素的方法，由于常见用于提取虾青素的南极磷虾个体较小，主要以冻结成块的“虾砖”为主，而虾青素主要存在于虾头与虾壳中，因此本发明采用复合酶酶解技术处理原料虾，可有效的通过蛋白酶解去除虾肉蛋白，相对于单独酶解作用，在应用本发明时提取南极磷虾虾青素事可显著提高其提取量；；同时机械振荡提取时间短，且为常温提取，对虾青素破坏作用小，更好地提高了虾青素的提取效率、保护了虾青素的活性。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的利用复合酶法提取南极磷虾虾青素的方法，包括如下步骤：
(1)将冷冻南极磷虾搅碎，取湿虾鲜样50g。
(2)按水料比(V：m，mL：g)5：1加入蒸馏水后，按加酶量1.5％加入Alcalase碱性蛋白酶与木瓜蛋白酶比例为3：2的复合酶。
(3)将南极磷虾复合酶溶液置于恒温水浴振荡器中55℃下酶解2h，得到南极磷虾酶解液。
(4)将所述南极磷虾酶解液冰水浴冷却后，进行10000r/min的低温离心20min，取离心沉淀物。
(5)将所述离心沉淀物按料液比(m：V，g：mL)1：4加入无水乙醇振荡提取10min后于4000r/min离心5min，重复提取2次，合并上清液得到南极磷虾虾青素提取液。
在此条件下进行3次重复试验，测定上述提取液吸光度，计算复合酶法提取南极磷虾虾青素的提取量为62.34±1.17μg/g(湿重)。
实施例2
本实施例提供的利用复合酶法提取南极磷虾虾青素的方法，包括如下步骤：
(1)将冷冻南极磷虾搅碎，取湿虾鲜样1000g。
(2)按水料比(V：m，mL：g)4：1加入蒸馏水后，按加酶量1.6％加入Alcalase碱性
蛋白酶与木瓜蛋白酶比例为3：2的复合酶。
(3)将南极磷虾复合酶溶液置于恒温水浴振荡器中53℃下酶解2.1h，得到南极磷虾酶解液。
(4)将所述南极磷虾酶解液冰水浴冷却后，进行10000r/min的低温离心20min，取离心沉淀物。
(5)将所述离心沉淀物按料液比(m：V，g：mL)1：5加入无水乙醇振荡提取10min后于4000r/min离心5min，重复提取2次，合并上清液得到南极磷虾虾青素提取液。
在此条件下进行3次重复试验，测定上述提取液吸光度，计算复合酶法提取南极磷虾虾青素的提取量为65.26±0.97μg/g(湿重)。
实施例3
本实施例提供的利用复合酶法提取南极磷虾虾青素的方法，包括如下步骤：
(1)将冷冻南极磷虾搅碎，取湿虾鲜样50g。
(2)按水料比(V：m，mL：g)5：1加入蒸馏水后，按加酶量1.8％加入Alcalase碱性
蛋白酶与木瓜蛋白酶比例为3：2的复合酶。
(3)将南极磷虾复合酶溶液置于恒温水浴振荡器中51℃下酶解2.3h，得到南极磷虾酶解液。
(4)将所述南极磷虾酶解液冰水浴冷却后，进行10000r/min的低温离心20min，取离心沉淀物。
(5)将所述离心沉淀物按料液比(m：V，g：mL)1：4加入无水乙醇振荡提取10min后于4000r/min离心5min，重复提取2次，合并上清液得到南极磷虾虾青素提取液。
在此条件下进行3次重复试验，测定上述提取液吸光度，计算复合酶法提取南极磷虾虾青素的提取量为68.77±0.39μg/g(湿重)。
实施例4
本实施例提供的利用复合酶法提取南极磷虾虾青素的方法，包括如下步骤：
(1)将冷冻南极磷虾搅碎，取湿虾鲜样1000g。
(2)按水料比(V：m，mL：g)4：1加入蒸馏水后，按加酶量2.0％加入Alcalase碱性蛋白酶与木瓜蛋白酶比例为3：2的复合酶。
(3)将南极磷虾复合酶溶液置于恒温水浴振荡器中50℃下酶解2.5h，得到南极磷虾酶解液。
(4)将所述南极磷虾酶解液冰水浴冷却后，进行10000r/min的低温离心20min，取离心沉淀物。
(5)将所述离心沉淀物按料液比(m：V，g：mL)1：5加入无水乙醇振荡提取10min后于4000r/min离心5min，重复提取2次，合并上清液得到南极磷虾虾青素提取液。
在此条件下进行3次重复试验，测定上述提取液吸光度，计算复合酶法提取南极磷虾虾青素的提取量为66.56±0.45μg/g(湿重)。
以上实施例仅用于阐述本发明，但本发明的保护范围并不限于以上实施例。本技术领域的普通技术人员依据以上本发明公开的内容和各参数所取范围，均可实现本发明的目的。

Claims (7)

1.一种复合酶法提取南极磷虾虾青素的方法，其特征是包括如下步骤：
(1)将冷冻南极磷虾搅碎，得到湿虾鲜样；
(2)加入蒸馏水，并添加复合酶得到南极磷虾复合酶溶液；
(3)将所述南极磷虾复合酶溶液进行酶解，得到南极磷虾酶解液；
(4)将所述南极磷虾酶解液冰水浴冷却后，进行低温离心，得到离心沉淀物；
(5)将所述离心沉淀物用有机溶剂提取后离心，得到南极磷虾虾青素提取液。
2.根据权利要求1所述利用复合酶法提取南极磷虾虾青素的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述的复合酶由比例为3：2的Alcalase碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶复合组成。
3.根据权利要求1所述利用复合酶法提取南极磷虾虾青素的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述南极磷虾复合酶溶液中水料比(V：m，mL：g)为4：1～5：1，酶添加量为1.5％～2.0％。
4.根据权利要求1所述利用复合酶法提取南极磷虾虾青素的方法，其特征在于：步骤(3)中，所述酶解条件为：酶解时间2.0～2.5h，酶解温度50～55℃。
5.根据权利要求1所述利用复合酶法提取南极磷虾虾青素的方法，其特征在于：步骤(4)中，所述酶解液冰水浴冷却时间20～30min，8000～10000r/min低温离心20～25min。
6.根据权利要求1所述利用复合酶法提取南极磷虾虾青素的方法，其特征在于：步骤(5)中，所述提取剂为无水乙醇，提取条件为：料液比(m：V，g：mL)1：4～1：5，振荡时间5～10min，振荡提取2次。
7.根据权利要求1所述利用复合酶法提取南极磷虾虾青素的方法，其特征在于：步骤(5)中，所述提取后离心条件为4000～5000r/min离心5～10min。
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