CN107208122A - 全酒糟及其它生物质的提取物及其提取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了新的改进的方法，允许在有成本效益的商业规模下有效捕获生物质(例如全酒糟或稀酒糟)中的有价值的活性成分。本发明还提供具有独特性质(例如营养价值和增强的生物利用度)的活性成分的新组合物。

Description

全酒糟及其它生物质的提取物及其提取方法
优先权权利要求及相关专利申请
本申请要求于2014年12月2日提交的，序号为62/086,570的美国临时申请的优先权，其全部内容通过全文引用并入本申请。
技术领域
本发明一般涉及利用生物质的技术。更具体的，本发明提供能够有效的、大规模的从生物质(例如，全酒糟(whole stillage)、稀酒糟(thin stillage)、糖浆、啤酒、具有可溶物的湿酒糟)中捕获许多有价值组分的新方法，及其组合物和应用。
背景技术
全酒糟和稀酒糟是酿酒工艺的副产物。通过玉米、小麦、大麦、黑麦和高粱等生物质的发酵，乙醇以工业规模生产。将全谷物磨成粗粉。酵母细胞的含水浆液和发酵后残留的磨碎谷物的残留物通过汽提塔，在汽提塔乙醇被回收。非挥发性组分被留下，即被称为“全酒糟”的产物。全酒糟含有溶解和未发酵的组分以及不可蒸馏的微生物副产物，富含营养成分、纤维、油、蛋白质、脂质和酵母，并且传统上被并入动物饲料中。全酒糟通常经脱水被分离成液体馏分(称为“稀酒糟”)和固体馏分(被称为“湿谷物”或“湿饼”)。
全酒糟和稀酒糟的营养成分取决于所使用的谷物的来源和质量，以及其产生的具体过程。美国生产的大多数乙醇是由玉米制成。因为玉米包含约三分之二的淀粉，并且大多数淀粉在发酵期间转化为乙醇，丰富的营养成分(如蛋白质、脂肪、纤维、灰分和磷)作为组分，保留在玉米发酵的全酒糟和稀酒糟中。不同植物的营养成分和生产质量可能会有很大变化。除玉米外，小麦、大麦、黑麦和高粱也可用于酒精生产。相比于玉米和高粱的蒸馏产物，来自小麦的全酒糟和稀酒糟具有更高的蛋白质和更低的脂肪含量。
更好地利用从乙醇工厂和酿造商产生的大量的生物质，存在持续的挑战。全酒糟和稀酒糟中的很多有用组分在工业规模上还没有得到有效的捕获。迫切需要新颖和改进的工具，以更好地利用生物质中的这些有价值的成分，降低燃料乙醇的生产成本，并尽量减少环境负担。
发明内容
本发明部分是基于新的改进的技术的发现，该技术允许以有成本效益的商业规模，高效地从生物质(例如全酒糟和稀酒糟)捕获的有价值的活性成分。可以捕获的活性成分包括例如维生素、类黄酮、类胡萝卜素、生育酚和亲脂性酚类(lipophilic phenolics)、酚酸和核苷酸。本发明的提取物组合物以独特的比例存在一组活性成分，如提高的营养价值以及生物利用度。
一方面，本发明一般涉及从生物质原料中提取一种或多种活性成分的方法。该方法包括：(a)将选自全酒糟或稀酒糟的生物质原料与能够引起生物质原料释放一个或多个核苷酸的酶接触，从而形成固相和含一个或多个核苷酸的水相的混合物；(b)将固相从水相分离；(c)从水相中除去水以形成包含一个或多个核苷酸的第一产物；(d)将固相与溶剂接触，其条件和时间足以将一种或多种活性成分从固相萃取到溶剂中，从而形成生物质固体残留相以及包含溶剂和提取的一种或多种活性成分的液相；(e)分离生物质固体残留相和包含溶剂和一种或多种活性成分的液相；(f)选择性地提取液相以产生第二产物；(g)选择性地提取液相以产生第三产物；以及(h)选择性地提取生物质固体残留相以产生第四产物。
另一方面，本发明一般涉及从生物质原料中提取一种或多种活性成分的方法。该方法包括：(a)将选自全酒糟的生物质原料与能够引起生物质原料释放一个或多个核苷酸的酶接触，从而形成固相和包含一个或多个核苷酸的水相的混合物；(b)加入亲脂性溶剂，优选乙酸乙酯，以从混合物中提取脂溶性成分；(c)分离油相、水相和固相；(d)从水相中除去水以形成包含一个或多个核苷酸的第一产物；(e)从油相中除去乙酸乙酯以形成第二产物，其为具有包括生育酚在内的生物活性物质的油；(f)将固相与溶剂接触，其条件和时间足以将蛋白质(即玉米醇溶蛋白)从固相中提取到溶剂中，从而形成生物质固体残留相以及包含溶剂和玉米醇溶蛋白的液相；(g)分离生物质固体残留相和包含溶剂和玉米蛋白的液相；(h)从液相中除去溶剂，得到玉米醇溶蛋白；以及(i)干燥固体残余物以得到产物废酒糟。
再一方面，本发明一般涉及从生物质原料中提取一种或多种活性成分的方法。该方法包括：(a)将选自全酒糟的生物质原料与亲脂性溶剂接触，优选乙酸乙酯；(b)将脂质相从混合物中分离；(c)从脂质相中除去溶剂以产生具有生物活性物质的油，所述生物活性物质包括生育酚和类胡萝卜素；(d)将剩余水相和固体混合物与醇接触，以提取蛋白质(即玉米醇溶蛋白)；(e)将液相从固相分离；(f)从液相中除去溶剂以产生玉米醇溶蛋白；(g)将固体与水和核酸酶接触，以将RNA分解成核苷酸；(h)分离生物质固体残留相以及包含水和核苷酸的液相；(i)从液相中除去水，得到含有核苷酸的固体；以及(j)干燥固体残余物以得到产物废酒糟。
在又一方面，本发明一般涉及包含通过本文公开的方法提取的一种或多种活性成分的组合物。
附图说明
图1示意性地描绘了关于全酒糟提取的本发明的示例性实施方案。
图2示意性地描绘了关于全酒糟提取的本发明的示例性实施方案。
图3描绘了玉米醇溶蛋白SDS-PAGE分析的某些结果。
图4示意性地描绘了关于全酒糟提取的本发明的示例性实施方案。
图5描述了示例性电泳的某些结果。(A)全酒糟中GMP和AMP的浓度(mg/g干重)；(B)核酸酶水解全酒糟的HPLC色谱图，GMP峰值在17.397分钟，AMP峰值在22.626分钟。
图6描述了示例性电泳的某些结果。玉米醇溶蛋白的SDS-Page图谱。1：产物2(来自全酒糟的玉米醇溶蛋白提取物)；2：来自DDGS的玉米醇溶蛋白提取物；3:来自DDGS、90％乙醇提取的玉米醇溶蛋白；4：商业来源的玉米醇溶蛋白。
图7描述了示例性电泳的某些结果。产物3的HPLC色谱显示其含有香草酸、咖啡酸、对香豆酸、阿魏酸以及一些其他未知化合物。
图8描述了示例性电泳的某些结果。产物3的HPLC色谱，类胡萝卜素级分。
图9描述了从玉米生物乙醇副产物中提取具有生物活性物质的油和玉米醇溶蛋白的示例性方法。
图10描绘了玉米醇溶蛋白SDS-PAGE分析的图谱结果。
图11描述了从全酒糟水解(0.2％核酸酶)获得的GMP和AMP产量(mg/g)的某些结果。
定义
本文所用的术语“啤酒”是指在用淀粉水解酶处理以将淀粉分解成可发酵糖之后，已发酵的玉米生物质。
如本文中在营养和营养成分的上下文中使用的术语“生物利用度”可以定义为能够被吸收并可用于或储存的所施用物质的比例。因此，生物利用度是指通过正常途径消化、吸收和代谢的营养成分。(Srinivasan 2001“营养物质的生物利用度：体外证实多种维生素-矿物质组合产品营养素的实用途径”。营养学杂志131(增刊4)：1349S-50S)。
本文所用的术语“生物质”泛指衍生自生物体或近期存活生物体的任何生物材料。生物质可以指植物或植物性材料，包括木材生物质和农业生物质。生物质的实例包括玉米糖浆、糖蜜、青贮饲料、农业残留物(玉米秸秆、草、秸秆、谷壳、甘蔗渣等)，全酒糟、稀酒糟、糖浆、啤酒、具有可溶物的湿酒糟(WDGS)、改性WDGS、干酒糟(DDG)、干酒糟可溶物(DDS)、浓缩酒糟可溶物(CDS)、具有可溶物的干酒糟(DDGS)、核(玉米粒等)、糖浆(玉米糖浆等)、木质材料(木材或树皮、锯屑、木材砍伐和碾磨废料)、杨树、柳树、桉树、柳枝稷、紫花苜蓿、草原蓝藻、藻类，包括大型藻类等)。谷物淀粉的实例包括：全麦面粉、全燕麦/燕麦片、全谷物玉米/玉米粉、糙米、黑麦全麦、大麦全麦、黎麦全麦(whole faro)、野生稻、荞麦、小黑麦、小米、藜麦、高粱。淀粉类蔬菜的实例包括：欧洲防风、大蕉马铃薯、南瓜、橡子南瓜、胡桃南瓜和青豌豆。
示例性生物质还包括纤维素材料、木质纤维素材料、半纤维素材料、碳水化合物、果胶、淀粉、菊粉、果聚糖、葡聚糖、玉米、甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜、草、柳枝稷、高粱、高生物质高粱、竹子、藻类和衍生自这些的材料。生物质还包括加工的或废生物质，例如发酵产生醇或其它发酵产物之后的生物质。
如本文所用的术语“发酵”是指使用一种微生物或微生物群体在合适的微生物培养基中或其上将有机分子转化为另一分子的过程。微生物可以有氧地或厌氧地生长。比如，“发酵可以指从生物质转化糖或其他分子以产生醇(例如乙醇、甲醇、丁醇)；有机酸(例如柠檬酸、乙酸、衣康酸、乳酸、葡萄糖酸)；酮(例如丙酮)、氨基酸(例如谷氨酸)。因此，发酵包括酒精发酵。
发酵可以通过适用于所需发酵步骤的任何生物体完成，包括但不限于细菌、真菌、古细菌和原生生物。合适的发酵生物体包括那些直接或间接地将单糖、二糖和三糖，特别是葡萄糖和麦芽糖或任何其它生物质衍生的分子转化成所需发酵产物(例如乙醇、丁醇等)的发酵生物体。合适的发酵生物体包括例如酵母或丝状真菌。酵母可以包括来自毕赤酵母(Saccharomyces)种的菌株。在一些实施方案中，所述酵母可以是酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)。在一些实施方案中，发酵由细菌实现。在一些实施方案中，该微生物(例如，酵母或细菌)可以是遗传修饰的微生物。
本文所用的术语“核酸酶”是指能够切割连接核酸分子中的核苷酸残基的磷酸二酯键的试剂，例如蛋白质或小分子。在一些实施方案中，核酸酶是蛋白质，例如可以结合核酸分子并切割连接核酸分子内的核苷酸残基的磷酸二酯键的酶。
核酸酶可以是内切核酸酶，在多核苷酸链内切割磷酸二酯键。限制性内切核酸酶(限制酶)在特定识别位点(序列)处或其附近切割DNA。另一方面，非特异性核酸内切酶将DNA或RNA切割成单、二、三或寡核苷酸产物。示例性非特异性核酸内切酶包括脱氧核糖核酸酶I、S1核酸酶、Bal31核酸酶(其也是外切核酸酶)、绿豆核酸酶、T7内切核酸酶I。
核酸酶可以是外切核酸酶，在多核苷酸链的末端切割磷酸二酯键。这些酶从多核苷酸分子的3'或5'末端水解磷酸二酯键。从核酸分子的5'末端水解核苷酸的外切核酸酶通常被称为5'→3'外切核酸酶。仅供说明只用，示例性的5'→3'外切核酸酶包括λ-外切核酸酶、T7外切核酸酶和核酸酶RecJ。从核酸分子的3'末端水解核苷酸的外切核酸酶通常被称为3'→5'外切核酸酶。3'→5'外切核酸酶的说明性实例包括核酸外切酶I、核酸外切酶III和核酸外切酶T。被用作核酸内切酶的Bal31核酸酶同时也是5'→3'外切核酸酶以及外切核酸酶。在一些实施方案中，可以使用其中仅存在功能的外切核酸酶，并且其他功能已经被实验地或天然地消除。这种分子的一个非限制性实例是Klenow(5'→3'片段)(也可以写为Klenow(Asp335；Glu357；5'→3'exo.sup.-)，其中5'→3'核酸外切酶活性已经被消除，但是酶的3'→5'核酸外切酶活性被保留。本领域技术人员将容易地理解，尽管没有在上面列出，存在其他的内切核酸酶和外切核酸酶，适合本发明的上下文中使用，而不脱离本发明的精神和范围。
在一些实施方案中，核酸酶是位点特异性核酸酶，在特定核苷酸序列内结合和/或切割特异性磷酸二酯键，其在本文中也称为“识别序列”、“核酸酶靶位点”，或“靶位点”。在一些实施方案中，核酸酶识别单链靶位点，而在其它实施方案中，核酸酶识别双链靶位点，例如双链DNA靶位点。许多天然存在的核酸酶，例如许多天然存在的DNA限制性核酸酶的靶位点是本领域技术人员公知的。
示例性核酸酶包括外切核酸酶和内切核酸酶。外切核酸酶还包括脱氧核糖核酸酶和寡核糖核酸酶。一个例子是EC 3.1.13.3，寡核糖核酸酶，其是来自绒状火菇(Flammulinavelutipes)的外切核糖核酸酶。内切核酸酶还包括内切脱氧核糖核酸酶类和内切核糖核酸酶。内切脱氧核糖核酸酶还包括脱氧核糖核酸酶I、脱氧核糖核酸酶II、脱氧核糖核酸酶IV、限制性酶、UvrABC内切核酸酶。脱氧核糖核酸酶IV还包括内切核糖核酸酶IV、大肠杆菌内切核酸酶IV、内切脱氧核糖核酸酶、氧化内切核酸酶、脱氧核糖核酸酶、大肠杆菌内切核酸酶II、内切核酸酶II，其催化内切核酸切割5'-磷酸核苷酸末端产物。内切核酸酶还包括核糖核酸酶III、核糖核酸酶H、核糖核酸酶P、核糖核酸酶A、核糖核酸酶T1。核酸酶还包括磷酸二酯酶。磷酸二酯酶还包括自分泌磷脂酶、鞘磷脂磷酸二酯酶、PDE1、PDE2、PDE3、PDE4A/PDE4B、PDE5、卵磷脂酶(产气荚膜梭菌α毒素)、环核苷酸磷酸二酯酶。磷酸二酯酶还包括从包括酵母、细菌真菌在内的微生物中获得或分离的那些。优选地，磷酸二酯酶来自子囊菌真菌。进一步优选地，该磷酸二酯酶是来自子囊菌真菌的青霉属。磷酸二酯酶来自拜赖青霉属、卡门培尔青霉菌、念珠菌青霉属、产黄青霉、桔青霉、棒形青霉、皮落青霉、指状青霉、散枝青霉、扩展青霉、灰绿青霉、粒状青霉、马尔尼菲青霉菌、特异青霉、产紫青霉、娄地青霉、尖孢青霉、葡枝青霉、变异青霉、纯绿青霉、疣孢青霉、团青霉。
本文所用的术语“核酸”是指任何长度的聚合物，例如大于约2个碱基、大于约10个碱基、大于约100个碱基、大于约500个碱基、大于1000个碱基或更多个由核苷酸组成的碱基，例如脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸。核酸可以单链或双链形式存在。具有两条互补链的双链核酸在本文中可称为“第一”和“第二”链或一些其它任意指定。
本文所用的术语“核苷酸”是指核苷单磷酸，核酸(无论是DNA还是RNA或其类似物)的子单元，其包括磷酸基、糖基和杂环基，以及这些子单元的类似物。
本文所用的术语“预处理”是指使生物质更容易用溶剂萃取的任何机械、热、生物化学或化学方法或其组合，所述溶剂如醇或碱性水溶液。
本文所用的术语“酒糟”是指不可发酵(或未发酵)的溶解固体、不溶性谷粒细蛋白、死酵母和水的混合物，其是通过蒸馏去除发酵啤酒中的乙醇后的残余物。可以干燥酒糟以回收固体物质(作为原料的DDG)。
如本文所用的术语“稀酒糟”是指通过筛选或离心从固体分离的酒糟的液体部分。这种酒糟含有一些酵母，悬浮细颗粒以及溶解的物质。这种酒糟通常送至蒸发器中浓缩成浓糖浆，然后用固体部分干燥，得到DDGS。
如本文所用术语“全酒糟”是指从蒸馏单元出来的全部酒糟，未经筛选或离心除去任何固体。
具体实施方式
本发明提供了新的、改进的方法，该方法允许在商业规模上，有成本效益地、高效地捕获全酒糟和稀酒糟中的有价值的活性成分。可以有效捕获的活性成分包括，例如维生素，类黄酮，类胡萝卜素，生育酚和亲脂性酚类，酚酸，和核苷酸。本发明还提供具有独特性质(例如更高的营养价值和增强的生物利用度)的活性成分的新型组合物和配方。此外，本发明通过生物质的高效和有成本效益的利用，减轻了环境负担并降低了生物燃料生产的成本。
以工业规模，从全酒糟或稀酒糟中高效经济地回收活性成分存在着许多挑战。典型的困难包括提取能够满足市场需求的特定成分、总提取产率低、与使用其他原材料(如玉米本身)制成的竞争性产品相比，较差的提取物质量。因此，需要精心设计的方法，精心选择的加工条件以及精确的操作方案来平衡不同因素，并优化整体效率和生产率。
本发明的方法可用于从各种生物质原料中提取活性成分，例如，选自全酒糟、稀酒糟、具有可溶物的干酒糟(DDGS)、糖浆、啤酒、具有可溶物的湿酒糟(WDGS)以及改性具有可溶物的湿酒糟(改性WDGS)。在某些优选实施方案中，生物质原料包含选自玉米、水稻、小麦、大麦和黑麦等谷物的全酒糟。在某些优选实施方案中，生物质原料包含选自玉米、水稻、小麦、大麦和黑麦等谷物的稀酒糟。在某些优选实施方案中，生物质原料包含选自玉米、水稻、小麦、大麦和黑麦等谷物的具有可溶物的干酒糟(DDGS)。在某些优选的实施方案中，生物质原料包含选自玉米、水稻、小麦、大麦和黑麦等谷物的具有可溶物的湿酒糟(WDGS)。在某些优选实施方案中，生物质原料包含选自玉米、水稻、小麦、大麦和黑麦等谷物的改性具有可溶物的湿酒糟(改性WDGS)。在某些优选的实施方案中，生物质原料包括选自玉米、水稻、小麦、大麦和黑麦等谷物的啤酒。
图1描绘了描述本发明的示例性实施方案的流程图(100)，用于从全酒糟或稀酒糟中提取活性成分。用酶处理全酒糟原料以释放核苷酸。然后将混合物通过过滤或离心分离成水相和固相。将水相旋转蒸发或喷雾干燥，得到核苷酸和维生素的混合物(产物1)。进一步将产物1分离成核苷酸组分和维生素组分。
在固相上进行含水醇的提取。相分离得到固体产物(产物4)和水性物质，水性物质被进一步提取，产生玉米醇溶蛋白(产物2)以及类胡萝卜素、酚类和植物甾醇(产物3)的混合物。该方法的细节提供在本文实施例部分。
图2描绘了描述本发明的另一个示例性实施方案的流程图，用于从全酒糟或稀酒糟中提取活性成分。
一方面，本发明一般涉及从生物质原料中提取一种或多种活性成分的方法。该方法包括：(a)将生物质原料(选自全酒糟或稀酒糟)与能够引起生物质原料释放一个或多个核苷酸的酶接触，从而形成固相和含一个或多个核苷酸的水相的混合物；(b)将固相从水相分离；(c)从水相中除去水以形成包含一个或多个核苷酸的第一产物；(d)将固相与溶剂接触，其条件和时间足以将一种或多种活性成分从固相萃取到溶剂中，从而形成生物质固体残留相以及包含溶剂和提取的一种或多种活性成分的液相；(e)分离生物质固体残留相和包含溶剂和一种或多种活性成分的液相；(f)选择性地提取液相以产生第二产物；(g)选择性地提取液相以产生第三产物；以及(h)选择性地提取生物质固体残留相以产生第四产物。
任何合适的全酒糟或稀酒糟原料均可以使用。示例性原料包括植物或基于植物材料的发酵产物。在某些实施方案中，生物质原料是各种谷物(例如玉米、水稻、小麦、大麦和黑麦)的发酵产物。在某些优选的实施方案中，原料是全酒糟。在某些优选实施方案中，原料是玉米乙醇发酵产生的全酒糟。
在某些实施方案中，该生物质原料包含选自玉米、水稻、小麦、大麦和黑麦等谷物的全酒糟。在某些实施方案中，该生物质原料包含选自玉米、水稻、小麦、大麦和黑麦等谷物的稀酒糟。
在某些实施方案中，该酶是核酸酶。
在某些实施方案中，生物质原料与酶的接触温度在约15℃至约70℃之间(例如，约20℃至约70℃之间，约25℃至约70℃之间，约30℃至约70℃之间，约35℃至约70℃之间，约40℃至约70℃之间，约20℃至约60℃之间，约25℃至约60℃之间，约30℃至约60℃之间，约40℃至约60℃之间，约15℃至约55℃，约15℃至约50℃，约15℃至约45℃之间，约15℃至约40℃之间，约15℃至约35℃之间)，接触时间在约0.5小时至约30小时(例如，约1小时至约30小时，约1小时至约24小时，约2小时至约20小时，约3小时至约20小时，约5小时至约20小时，约8小时至约20小时，约10小时至约20小时，约0.5小时至约10小时，约0.5小时至约8小时，约0.5小时至约5小时，约0.5小时至约3小时，约1小时至约10小时，约1小时至约5小时，约1小时至约3小时)。
在某些实施方案中，第一产物包含一个或多个核苷酸以及一种或多种维生素。提取物中回收的核酸可以包括RNA分子、DNA分子或两者，例如，酵母RNA和酵母DNA。该提取物可以产生选自GMP、UMP、AMP和CMP的5'-核苷酸单磷酸酯(MP)单体的混合物。在某些实施方案中，该方法还包括将GMP、UMP、IMP和CMP分离成基本上纯的形式。GMP、UMP、IMP和CMP的分离和/或隔离可以通过任何合适的技术进行，例如通过阴离子交换色谱法进行。
在某些实施方案中，所述一个或多个核苷酸包括AMP和GMP。
在某些实施方案中，所述一种或多种维生素包含维生素E、维生素B(例如维生素B1、B2、B3、B4、B6)、维生素D、维生素A中的一种或多种。
在某些实施方案中，所述第二产物包含玉米醇溶蛋白(例如，α-玉米醇溶蛋白)。
在某些实施方案中，所述第三产物包含叶黄素、香草酸、咖啡酸、对香豆酸和阿魏酸中的一种或多种。
在某些实施方案中，所述第四产物包含一种或多种纤维和蛋白质。
任何合适的溶剂(例如醇、水、丙酮、乙酸乙酯和己烷，包括其溶剂混合物)均可用于萃取。在某些实施方案中，使用醇作为溶剂。在某些优选的实施方案中，使用乙醇作为溶剂。
在某些实施方案中，所述溶剂可以包括两种或更多种共溶剂，例如第一或主要共溶剂以及第二或次要共溶剂。在某些实施方案中，使用乙醇作为主要共溶剂，并且还使用共溶剂。第一、主要共溶剂与第二、次要共溶剂的重量比可以是任何合适的比例，例如约0.01:1至约100:1(例如，约0.1:1至约100:1，约0.5:1至约100:1，约1:1至约100:1，约3:1至约100:1，约5:1至约100:1，约10:1至约100:1，约0.01:1至约80:1，约0.01:1至约50:1，约0.01:1至约20:1，约0.01:1至约10:1，约0.01:1至约5:1，约0.01:1至约3:1)。在某些优选的实施方案中，第一共溶剂为乙醇。
固相和液相的分离可以通过任何合适的方法进行，例如通过过滤和离心。
溶剂可以通过多种技术除去，例如通过蒸发、蒸馏、真空转移和过滤。蒸发可以在升高的温度和/或减压下进行。适于除去溶剂的温度和压力可以根据溶剂的性质、生产的规模、回收的溶剂是否循环再次用于萃取等来选择。通常，蒸发温度可以在约20℃至约100℃(例如，约30℃至约100℃，约40℃至约100℃，约50℃至约100℃，约60℃至约100℃，约20℃至约100℃，约20℃至约100℃，约20℃至约100℃，约20℃至约100℃)，以及在约大气压至约1mmHg的压力。在某些实施方案中，从液相中除去的溶剂被回收并用于萃取步骤。
应注意，尽管该方法通常可以通过不同规模(例如，每批次至少5Kg的原料，每批次至少10Kg的原料，每批次至少20Kg的原料，每批次至少200Kg的原料，每批次至少1,000Kg的原料)的分批法进行，该方法也可以被设计为连续法，连续或周期性地补充生物质原料，连续的提取，分离残余和/或去除溶剂。
另一方面，本发明一般涉及从生物质原料中提取一种或多种活性成分的方法。该方法包括：(a)将选自全酒糟的生物质原料与能够引起生物质原料释放一个或多个核苷酸的酶接触，从而形成固相和包含一个或多个核苷酸的水相的混合物；(b)加入亲脂性溶剂，优选乙酸乙酯，以从混合物中提取脂溶性成分；(c)分离油相、水相和固相；(d)从水相中除去水以形成包含一个或多个核苷酸的第一产物；(e)从油相中除去乙酸乙酯以形成第二产物，其为具有包括生育酚在内的生物活性物质的油；(f)将固相与溶剂接触，其条件和时间足以将蛋白质(即玉米醇溶蛋白)从固相中提取到溶剂中，从而形成生物质固体残留相以及包含溶剂和玉米醇溶蛋白的液相；(g)分离生物质固体残留相和包含溶剂和玉米蛋白的液相；(h)从液相中除去溶剂，得到玉米醇溶蛋白；以及(i)干燥固体残余物以得到产物废酒糟。
再一方面，本发明一般涉及从生物质原料中提取一种或多种活性成分的方法。该方法包括：(a)将选自全酒糟的生物质原料与亲脂性溶剂接触，优选乙酸乙酯；(b)将脂质相从混合物中分离；(c)从脂质相中除去溶剂以产生具有生物活性物质的油，所述生物活性物质包括生育酚和类胡萝卜素；(d)将剩余水相和固体混合物与醇接触，以提取蛋白质(即玉米醇溶蛋白)；(e)将液相从固相分离；(f)从液相中除去溶剂以产生玉米醇溶蛋白；(g)将固体与水和核酸酶接触，以将RNA分解成核苷酸；(h)分离生物质固体残留相以及包含水和核苷酸的液相；(i)从液相中除去水，得到含有核苷酸的固体；以及(j)干燥固体残余物以得到产物废酒糟。
在又一方面，本发明一般涉及包含通过本文公开的方法提取的一种或多种活性成分的组合物。
依据原料的来源，可以获得各种化合物。优选地，所述一种或多种活性成分选自维生素、类黄酮、类胡萝卜素、生育酚、亲脂性酚类以及酚酸。在某些实施方案中，通过本文方法可提取的所述类黄酮包括以下中的一种或多种：花青素(包括无糖花色素糖苷和花青苷糖苷)。在某些实施方案中，通过本文方法可提取的所述类胡萝卜素包括以下中的一种或多种：β-胡萝卜素、叶黄素和玉米黄质。在某些实施方案中，通过本文方法可提取的所述生育酚包括以下中的一种或多种：α-生育酚、δ-茶氨酸和γ-生育酚。
依据原料的来源和具体的提取条件，活性成分的相对产率有所不同，可用此控制所得提取物的组成。例如，基于玉米的全或稀酒糟的类胡萝卜素通常比基于小麦基于玉米的全或稀酒糟的高。特定成分的回收的实际产率取决于诸如原料来源、溶剂选择、与生物质的比例、提取温度和时间等因素。该方法可被设计为适合于提取一种或多种特定活性成分或化合物类别。
在某些实施方案中，核苷酸的回收率为1％或更高，例如约20％至95％，优选约50％至95％，更优选约70％至约95％，以及最优选约90％至约100％。
在某些实施方案中，维生素的回收率为1％或更高，例如约20％至95％，优选约50％至95％，更优选约70％至约95％，以及最优选约90％至约100％。
在某些实施方案中，类胡萝卜素的回收率为1％或更高，例如约20％至95％，优选约50％至95％，更优选约70％至约95％，以及最优选约90％至约100％。
在某些实施方案中，亲脂性酚类的回收率为1％或更高，例如约20％至95％，优选约50％至95％，更优选约70％至约95％，以及最优选约90％至约100％。
本发明的方法可以包括预处理步骤，例如准备生物质原料以更适合于特定的提取和/或分离技术。例如，可以将原料(例如，全酒糟)浓缩至适于高效率且有效提取的水平以及适于通过过滤和/或离心分离。其他预处理技术包括例如膜分离、冷冻以及倾析以将脂质从水相分离。
应注意，对于某些应用，对所需组合物的提取产物进行重复(例如，第二或第三)循环萃取，分离和溶剂移除可能是有益的。重复轮可以与前一轮相同。在一个或多个方面，重复轮也可以与前一轮不同，例如溶剂的选择和量，提取时间，残留生物质分离技术和溶剂的去除。
依据生物质的来源，提取条件(例如溶剂的选择、溶剂与生物质比、萃取温度和时间长度)、分离方法和溶剂去除，原料萃取物的组成可以变化。因此，可以处理提取物以产生某些活性成分的组合物。
实施例
实施例I通过程序一从全酒糟中提取活性成分
图1描述了根据本发明的用于提取活性成分的示例性方法的流程图。该方法允许将全酒糟分馏成各种产物。
从全酒糟中提取酵母核苷酸和维生素(产物1)
将全酒糟(14.33g，水含量87％，干重，1.8g，样品获得自Three Rivers EnergyLLC，Coshocton，Ohio，USA)与水(6mL)以及核酸酶(0.2％)混合并在20～50℃的温度下搅拌数小时。通过HPLC监测一磷酸腺苷(AMP)和一磷酸鸟苷(GMP)的含量，结果示于图5。将所得浆液过滤并将溶液蒸发至干，得到产物1，重量：0.294g(产率：16.2％)。HPLC分析显示，其分别含有3.9mg/g AMP和GMP。
玉米醇溶蛋白(产物2)和生物活性成分的提取(产物3)
将来自上述【0068】步骤的残余物与70％乙醇(重量/体积比范围为1:5至1:20)混合，并在60℃油浴下加热1小时。将浆液过滤，残留物以相同方式用95％乙醇萃取两次(等体积)。残留物为产物4，其主要是纤维和蛋白质。合并滤液，蒸发挥发物，得到油状残余物。加入无水乙醇并在室温下搅拌10分钟。将混合物离心，并将上清液倾析至另一烧瓶。残余物用乙醇再洗涤两次。将乙醇溶液合并。然后将残余物真空干燥得到固体，其为产物2(玉米醇溶蛋白)。产量为0.134g(7.4％)。蒸发乙醇溶液，得到油状物产物3。产量：0.21g(11.6％)。
总体上，基于干重，全酒糟的提取产率为35.2％。
产物2的十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析显示其含有作为唯一蛋白质的α-玉米醇溶蛋白(泳道4)(图6)。结果还表明，全酒糟主要含有α-玉米醇溶蛋白(19和22kDa)。从该结果可以看出，全酒糟是提取α-玉米醇溶蛋白的好材料。
产物3的HPLC分析显示其含有香草酸、咖啡酸、对香豆酸和阿魏酸，以及可能是酚酸的几种未表征的化合物(图7)。此外，它含有大量的叶黄素(图8)。产物3中化合物的浓度为：叶黄素，0.63mg/g；香草酸，0.055mg/g；对香豆酸，0.89mg/g；阿魏酸，0.051mg/g。
实施例II通过程序二从全酒糟中提取活性成分
图2描述了根据本发明的用于提取活性成分的示例性方法的流程图。该方法允许将全酒糟分馏成各种产物。
从全酒糟中提取酵母核苷酸(产物1)
自美国爱荷华州普利茅斯能源有限责任公司(Plymouth Energy,LLC,Iowa,USA)收到全酒糟，其含有86％的水分。该全酒糟维生素B含量包含：维生素B2，0.11mg/100g(湿重)；维生素B3，5.45mg/100g(湿重)；维生素B9，2.97μg/100g(湿重)；胆碱，19mg/100g(湿重)；维生素B5，43.1μg/100g(湿重)。
将全酒糟(5KG)加入到双层玻璃反应器中，随后加入5'-磷酸二酯酶(50g)。将反应器加热至60℃并保持24小时。将乙酸乙酯(5L)加入到反应器中。将反应器的温度冷却至30℃。将混合物倾析至容器中。将浆液以3000rpm离心15分钟，从滤液中分离残留物，将其收集，滤液被分离。将水相加入反应釜中，收集有机相。将乙酸乙酯(5L)加入到反应器中的残留物中，然后加热至60℃并保持1小时。然后将反应器的温度冷却至30℃。将该混合物倾析至容器中。将浆液以3000rpm离心15分钟，从滤液中分离残留物，将其收集，滤液被收集。水相用温度设定在220℃的喷雾头喷雾干燥，液体流速设定为18ml/min。获得的固体是粗核苷酸级分，为棕褐色油状物的产物1，245g(基于干重的32.7％)。该产物含水份7.5％，蛋白质25.1％，以及灰分16.4％。
有机相通过装配有冷却循环器的旋转蒸发器浓缩，以回收溶剂。旋转蒸发器的温度设定在45℃至50℃。除去油挥发物后，得到产物3，产量：126.6g(基于干重的16.9％)。
玉米醇溶蛋白的提取(产物2)
将乙醇溶液(5L，70％)加入到双层玻璃反应器中，并将搅拌器的速度设定为280rpm。将上述步骤的最后残余物加入到反应器中。然后将反应器加热至60℃并保持1小时。然后将反应器的温度冷却至30℃。将浆液收集到两个5L的塑料烧杯中。使用3000rpm离心3分钟，将残余物和滤液分离，将其储存在5L塑料烧杯中。
将乙醇溶液(5L，70％)加入到双层玻璃反应器中。将搅拌器的速度设定为280rpm，将最后的残余物加入到反应器中。然后将反应器加热至60℃并保持1小时。然后将反应器的温度冷却至30℃。将浆液收集到两个5L的塑料烧杯中。使用3000rpm离心3分钟，将残余物和滤液分离，将其储存在5L塑料烧杯中。
通过装有冷却循环器的旋转蒸发器浓缩此法获得的滤液，以回收溶剂。该旋转蒸发器设定在50℃-60℃，真空度设定在13.4PSI至13.8PSI。
溶剂回收7.2L，得到半固体(83.9g)。该半固体在-14.4PSI下于65℃真空干燥15小时，得到无定形固体，为玉米醇溶蛋白级分。该玉米醇溶蛋白级分总量(55.7g)，显示提取产率为7.4％。该产物含水分(4.2％)，灰分(8.3％)，以及总蛋白质(31.6％)。
玉米醇溶蛋白的纯化
将如【0080】所述的提取自全酒糟中的玉米醇溶蛋白(10g)与去离子水(100mL)、乙酸乙酯(100mL)在圆底烧瓶(250mL)中混合。将混合物加热至55℃，同时搅拌20分钟。冷却后，将混合物倾析至离心瓶中，并以3000rpm离心15分钟以从滤液中分离出残余物。然后，将该残余物与另外100mL的去离子水以及100mL乙酸乙酯混合，再次重复同样的操作。然后将残余物真空干燥，得到淡黄色玉米醇溶蛋白粉末(2g，20％)。该玉米醇溶蛋白的SDS-PAGE分析如图3所示(泳道5)。α-玉米醇溶蛋白的纯度由图3估量。
废酒糟(产物4)
将残余物在100℃，1个大气压的干燥炉中干燥24小时，得到废全酒糟(320.9g)，产率为42.9％。该产物含有水分(4.6％)，灰分(1.03％)以及总蛋白质(34.1％)。
实施例III通过程序三提取全酒糟
图4描述了根据本发明的用于提取活性成分的示例性方法的流程图。
在250ml的单颈烧瓶中，放置全酒糟(50g，来自美国爱荷华州普利茅斯能源有限责任公司的样品)并与乙酸乙酯(50mL)混合，将混合物在60℃下加热30分钟，并持续搅拌。搅拌停止后，固体沉淀到***底部，倾析液相并过滤。使用分离漏斗分离有机层，同时将水层与固体残余物合并。合并的浆液用乙酸乙酯萃取两次(60℃，30分钟)。有机相分离后，通过旋转蒸发器蒸发挥发物，得到1.1836g黄色油状级分(基于干重的14.4％)。油的分析结果是：总植物甾醇含量：7.4mg/g，总类胡萝卜素含量为0.52mg/g。
将合并的水和固体残余物与无水乙醇(150mL)混合，并在60℃下搅拌加热30分钟。将混合物离心，并将上清液与固体残余物分离。固体残余物用乙醇(60℃，30分钟)萃取两次，合并乙醇溶液并通过旋转蒸发器蒸发，得到2.1716g玉米醇溶蛋白级分(基于干重的26.4％)。
将残余物与水(50mL)以及核酸酶(0.5g)混合，并在60℃下加热17小时。将所得浆液离心，倾析上清液，并通过旋转蒸发器除去挥发物，得到0.9733g(产率：11.8％，基于干重)核苷酸级分。该级分的分析结果包括：CMP，0.01％；UMP，0.018％；GMP，0.01％；AMP，0.02％。还原糖10.9％，总碳水化合物：18.9％。
将上述方法的固体残余物干燥，得到废全酒糟，总量为4.2573g(基于干重的51.9％)。
实施例IV从全酒糟、啤酒、糖浆、WDGS以及DDGS中提取油溶性活性成分和玉米醇溶蛋白
图9描述了根据本发明的用于提取活性成分的示例性方法的流程图。该方法能够将生物质分馏成多种产物。样品获自Three Rivers Energy LLC,Coshocton,Ohio,USA。
将两克的各样品连续用乙酸乙酯(100mL)、无水乙醇(100mL)以及70％乙醇(100mL)萃取三次。每次萃取操作振荡5小时，然后离心并过滤得到溶液。将该溶液合并，并通过旋转蒸发器减压去除溶剂。将回收的油混合物用乙酸乙酯(EA，10mL)洗涤三次，以从玉米醇溶蛋白中分离出其它脂质。EA不溶性残余物(主要是玉米醇溶蛋白)随后溶于70％乙醇(30mL)中。再次减压去除溶剂，分别得到油级分和玉米醇溶蛋白级分。重复该过程三次以获得每种级分产率的标准差。油分和玉米醇溶蛋白级分的产率列于表1。
表1.来自生物乙醇副产物的油和玉米醇溶蛋白的产率(干物质的重量％)
将油溶解在乙醇中，浓度为50mg/mL用于HPLC分析。将玉米醇溶蛋白溶解在乙醇水溶液中，浓度为50mg/mL用于SDS-PAGE分析，结果示于图10。油级分的酚酸含量示于表2。
表2.从生物量提取的油级分中的亲油性化合物的产量(mg/100g油)
通过SDS-PAGE电泳分析从全酒糟(来自Three River Engergy LLC，Ohio，USA)以及其DDGS提取的玉米醇溶蛋白级分(产物6，参见图9)，结果示于图10。根据α-玉米醇溶蛋白的含量，通过紫外-可见(UV-VIS)在650nm处的玉米醇溶蛋白在水中的悬浮液的吸光度进一步分析从全酒糟和DDGS提取的玉米醇溶蛋白的质量，结果如表3所示。玉米醇溶蛋白的质量参考α-玉米醇溶蛋白的标准。与DDGS相比，得自全酒糟的玉米醇溶蛋白的质量要高得多。
表3.在SDS-PAGE中α-玉米醇溶蛋白条带的紫外-可见吸光度(650nm)
*SDS-PAGE中α1-玉米醇溶蛋白Z22α2-玉米醇溶蛋白Z19条带的总吸光度用酶标仪(Bio-Tek，USA)测定。
实施例V从DDGS、WDGS、全酒糟和啤酒中提取RNA
将DDGS(100g)与水(300mL)以及氯化钠(24g)混合，并在90℃加热4小时，然后冷却至4℃，然后过滤溶液，并将滤液酸化至pH 2.5，在4℃保持过夜。过滤沉淀物，残余物用无水乙醇洗涤，干燥得到RNA提取物。通过相同的方法提取WDGS、全酒糟和“啤酒”中的RNA，该RNA含量通过UV-VIS光谱仪测定。样品的RNA浓度如表4所示。
表4.基于干重的酒糟生物质的核酸含量
*基于260nm处的吸光度值计算(一个吸光度单位等于40μg/mL)
实施例VI核苷酸的提取
在pH 4.0和60℃下，用0.2％的核酸酶P1水解基于干重10％的全酒糟水溶液。通过HPLC在特定时间点取样进行水解监测。然后将样品离心分离溶液和固体。将溶液用0.45μm微滤器过滤，并通过HPLC分析以确定该核苷酸的浓度，示于图11中。为了评价pH的影响，在pH5.0下进行了另一次水解。
实施例VII油级分中生物活性物质的HPLC定量方法
酚酸标准品(香草酸、咖啡酸、反式对香豆酸、阿魏酸)和α-生育酚购自西格玛奥德里奇(美国密苏里州圣路易斯)。购自GNC(美国宾夕法尼亚州匹兹堡)的叶黄素(40mg/胶囊)，用作叶黄素的参考标准。
油溶液的HPLC在Waters 2695HPLC***上进行，该***与光电二极管阵列检测器(PDA)(Waters 2996)以及自动采样器(Waters 717plus)耦合。该HPLC柱为250×4.6mm，5μmRP C18柱(Waters，Atlantis T3)。流动相由A(0.04％乙酸的去离子水溶液)和B(0.04％乙酸的甲醇溶液)组成。HPLC分离的梯度程序列于表5。
酚酸(香草酸、咖啡酸、对香豆酸和阿魏酸)、叶黄素和α-生育酚的鉴定是基于比较各化合物的保留时间和UV吸光度。
表5.色谱分离梯度程序
实施例VIII玉米醇溶蛋白的SDS-PAGE分析
用于SDS-PAGE的电泳凝胶通过以下步骤制备。溴苯酚蓝、丙烯酰胺/双丙烯酰胺溶液(19：1，40％)和丙烯酰胺/双丙烯酰胺溶液(29：1，30％)购自Bio-Rad(美国加利福尼亚赫拉克勒斯)。用于电泳的过硫酸铵(98％)购自西格玛奥德里奇(美国密苏里州圣路易斯)。考马斯亮蓝G-250购自AppliChem(德国达姆施塔特)。制备分离凝胶、浓缩凝胶以及电泳缓冲液，如表6所示。
表6.玉米醇溶蛋白电泳凝胶和缓冲液的组成
用Bio-Rad公司(美国加利福尼亚赫拉克勒斯)的电泳仪进行玉米醇溶蛋白的电泳。提取自DDGS以及全酒糟的玉米醇溶蛋白的分子量图谱测量采用4％的浓缩胶和12％的分离胶在SDS-Tris-甘氨酸缓冲液***中进行，按照SDS-PAGE法测定玉米醇溶蛋白。简言之，用样品缓冲液将玉米醇溶蛋白溶液稀释到10g/L,该样品缓冲液：125mM Tris-HCl，pH7.0，2％SDS，10％甘油，5％2-巯基乙醇和0.05％溴酚蓝。将蛋白质溶液离心以除去沉淀物，将15μL溶液加载到凝胶上。在200V下电泳60分钟。凝胶用0.1％考马斯亮蓝溶液染色。使用Bio-Rad(美国加利福尼亚赫拉克勒斯)分子量标记，其范围为10kDa至200kDa。
实施例IX核苷酸的HPLC分析程序
HPLC分析在与光电二极管阵列检测器(PDA)(Waters 2996)和自动采样器(Waters717plus)耦合的Waters 2695HPLC***上进行。固定相为HPLC柱，为250×4.6mm，5μmC18柱(Atlantis，Waters)。流动相A(K2HPO4，0.1M，pH5.6)通过将13.6g K2HPO4溶解在1000mL去离子水中，并用2M KOH溶液将pH调节至5.6来制备。流动相B为100％甲醇。溶剂梯度顺序如表7所示。
表7.核苷酸HPLC的分离梯度程序
在本说明书和所附权利要求中，单数形式“a”，“an”和“the”包括复数引用，除非上下文另有明确规定。除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本领域普通技术人员通常理解的相同的含义。除了所公开的特定顺序之外，本文所述的方法可以以逻辑上可能的任何顺序进行。
依据参考文献的引用
在本公开中已经提出了对其他文献的参考和引用，例如专利、专利申请、专利出版物、期刊、书籍、论文、网页内容。出于所有目的，所有这些文献的全部内容通过引用并入本文。所说的通过引用并入本文但与本文明确阐述的现有定义、陈述或其他公开内容相冲突的任何材料仅在材料和本公开材料之间不产生冲突的情况下被并入。在发生冲突的情况下，冲突以有利于本公开来解决，以本公开作为优选的公开。
等同
代表性示例旨在帮助说明本发明，并不意图，也不应被解释为限制本发明的范围。实际上，除了本文所示和所描述的实施例之外，本发明的各种改进以及其更多的其他实施例对于本领域技术人员来说相对本文的全部内容是显而易见的，包括实施例和对科学和专利文献的参考。这些实施例包含可以在各种实施方案及其等同中适用于本发明的实践的重要附加信息、例证和指导。

Claims (55)

1.一种从生物质原料中提取一种或多种活性成分的方法，包括：
将生物质原料与能够引起所述生物质原料释放一个或多个核苷酸的酶接触，从而形成固相和含一个或多个核苷酸的水相的混合物；
将所述固相从所述水相分离；
从所述水相中除去水，以形成包含一个或多个核苷酸的第一产物；
将所述固相与溶剂接触，其条件和时间足以将所述一种或多种活性成分从所述固相萃取到所述溶剂中，从而形成生物质固体残留相以及包含所述溶剂和提取的所述一种或多种活性成分的液相；以及
分离所述生物质固体残留相和包含所述溶剂和所述一种或多种活性成分的液相。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括选择性地提取所述液相，以产生第二产物。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括选择性地提取所述液相，以产生第三产物。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括选择性地提取所述生物质固体残留相，以产生第四产物。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述生物质原料选自全酒糟、稀酒糟、具有可溶物的干酒糟(DDGS)、糖浆、啤酒、具有可溶物的湿酒糟(WDGS)以及改性的具有可溶物的湿酒糟(改性WDGS)。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述生物质原料包含谷物的全酒糟，所述谷物选自玉米、水稻、小麦、大麦和黑麦。
7.根据权利要求5所述的方法，其中所述生物质原料包含谷物的稀酒糟，所述谷物选自玉米、水稻、小麦、大麦和黑麦。
8.根据权利要求5所述的方法，其中所述生物质原料包含谷物的具有可溶物的干酒糟(DDGS)，所述谷物选自玉米、水稻、小麦、大麦和黑麦。
9.根据权利要求5所述的方法，其中所述生物质原料包含谷物的啤酒，所述谷物选自玉米、水稻、小麦、大麦和黑麦。
10.根据权利要求5所述的方法，其中所述生物质原料包含谷物的具有可溶物的湿酒糟(WDGS)，所述谷物选自玉米、水稻、小麦、大麦和黑麦。
11.根据权利要求5所述的方法，其中所述生物质原料包含谷物的改性的具有可溶物的湿酒糟(改性WDGS)，所述谷物选自玉米、水稻、小麦、大麦和黑麦。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中所述酶是核酸酶。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述酶是内切核酸酶。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述酶是外切核酸酶。
15.根据权利要求12所述的方法，其中所述酶是位点特异性核酸酶。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的方法，其中所述生物质原料与所述酶在约15℃至约70℃的温度下接触约0.5小时至约30小时。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的方法，其中所述第一产物包含一个或多个核苷酸以及一种或多种维生素。
18.根据权利要求17的所述方法，其中所述一个或多个核苷酸包括一磷酸腺苷(AMP)和一磷酸鸟苷(GMP)。
19.根据权利要求17所述的方法，其中所述一种或多种维生素包含维生素B族化合物，所述维生素B族化合物选自B1、B2、B3、B4、B5和B6、B9以及胆碱。
20.根据权利要求2所述的方法，其中所述第二产物包含玉米醇溶蛋白。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述第二产物包含α-玉米醇溶蛋白。
22.根据权利要求3所述的方法，其中所述第三产物包含叶黄素、香草酸、咖啡酸、对香豆酸和阿魏酸中的一种或多种。
23.根据权利要求4所述的方法，其中所述第四产物包含纤维和蛋白质中的一种或多种。
24.根据权利要求1-23中任一项所述的方法，其中所述溶剂包含醇。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述醇是乙醇。
26.根据权利要求1-23中任一项所述的方法，其中所述溶剂包含乙酸烷基酯。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述乙酸酯是乙酸乙酯。
28.根据权利要求1-27中任一项所述的方法，其中所述溶剂包含第一共溶剂和第二共溶剂。
29.根据权利要求28所述的方法，其中所述第一共溶剂是醇，所述第二共溶剂选自另一种醇、水、丙酮、乙酸乙酯以及己烷。
30.根据权利要求28所述的方法，其中所述第一共溶剂与所述第二共溶剂的重量比为约1:0.01至约100:1。
31.根据权利要求29所述的方法，其中所述第一共溶剂是乙醇。
32.根据权利要求1-31中任一项所述的方法，其中固相和液相的分离通过过滤和离心中一种或多种进行。
33.根据权利要求32所述的方法，其中分离通过一轮或多轮过滤进行。
34.根据权利要求33所述的方法，其中分离通过一轮或多轮离心进行。
35.根据权利要求1-34中任一项所述的方法，其中从液相除去溶剂包括通过蒸发除去溶剂。
36.根据权利要求35所述的方法，其中从液相中除去溶剂包括在升高的温度和减低的压力中的一种或多种条件下，通过蒸发除去基本上所有的溶剂。
37.一种从生物质原料中提取一种或多种活性成分的方法，包括：
将选自全酒糟的生物质原料与能够引起所述生物质原料释放一个或多个核苷酸的酶接触，从而形成固相和包含一个或多个核苷酸的水相的混合物；
加入亲脂性溶剂，优选乙酸乙酯，以从所述混合物中提取脂溶性成分；
分离油相、水相和固相；
从所述水相中除去水以形成包含一个或多个核苷酸的第一产物；
从所述油相中除去乙酸乙酯以形成第二产物，其为具有包括生育酚在内的生物活性物质的油；
将所述固相与溶剂接触，其条件和时间足以将蛋白质(即玉米醇溶蛋白)从所述固相中提取到所述溶剂中，从而形成生物质固体残留相以及包含所述溶剂和玉米醇溶蛋白的液相；
分离所述生物质固体残留相以及包含所述溶剂和玉米蛋白的所述液相；
从所述液相中除去所述溶剂，得到玉米醇溶蛋白；以及
干燥固体残余物以得到产物废酒糟。
38.一种从生物质原料中提取一种或多种活性成分的方法，包括：
将选自全酒糟的生物质原料与亲脂性溶剂接触，优选乙酸乙酯；
将脂质相从混合物中分离；
从所述脂质相中除去溶剂以产生具有生物活性物质的油，所述生物活性物质包括生育酚和类胡萝卜素；
将剩余水相和固体混合物与醇接触，以提取蛋白质(即玉米醇溶蛋白)；
将所述液相从所述固相分离；
从所述液相中除去所述溶剂以产生玉米醇溶蛋白；
将所述固体与水以及核酸酶接触，以将RNA分解成核苷酸；
分离所述生物质固体残留相以及包含水和核苷酸的所述液相；
从所述液相中除去水，得到含有核苷酸的固体；以及
干燥固体残余物以得到产物废酒糟。
39.根据权利要求1-38中任一项所述的方法，其中所述方法是分批法。
40.根据权利要求39所述的方法，其中每批次包含至少5Kg的生物质。
41.根据权利要求40所述的方法，其中每批次包含至少20Kg的生物质。
42.根据权利要求41所述的方法，其中每批次包含至少200Kg的生物质。
43.根据权利要求42所述的方法，其中每批次包含至少1,000Kg的生物质。
44.根据权利要求1-43中任一项所述的方法，其中所述方法是连续法。
45.一种从生物质原料中提取一个或多个核苷酸的方法，包括：
将生物质原料与能够引起所述生物质原料释放一个或多个核苷酸的酶接触，从而形成固相和包含一个或多个核苷酸的水相的混合物；
将所述固相从所述水相分离；以及
从所述水相中除去水以产生一个或多个核苷酸。
46.根据权利要求45所述的方法，其中所述生物质原料选自全酒糟、稀酒糟、具有可溶物的干酒糟(DDGS)、糖浆、啤酒、具有可溶物的湿酒糟(WDGS)以及改性的具有可溶物的湿酒糟(WDGS)。
47.根据权利要求46所述的方法，其中所述生物质原料包含谷物的全酒糟，所述谷物选自玉米、水稻、小麦、大麦和黑麦。
48.根据权利要求46所述的方法，其中所述生物质原料包含谷物的稀酒糟，所述谷物选自玉米、水稻、小麦、大麦和黑麦。
49.根据权利要求46所述的方法，其中所述生物质原料包含谷物的具有可溶物的干酒糟(DDGS)，所述谷物选自玉米、水稻、小麦、大麦和黑麦。
50.根据权利要求46所述的方法，其中所述生物质原料包含谷物的啤酒，所述谷物选自玉米、水稻、小麦、大麦和黑麦。
51.根据权利要求46所述的方法，其中所述生物质原料包含谷物的具有可溶物的湿酒糟(WDGS)，所述谷物选自玉米、水稻、小麦、大麦和黑麦。
52.根据权利要求46所述的方法，其中所述生物质原料包含谷物的改性的具有可溶物的湿酒糟(改性WDGS)，所述谷物选自玉米、水稻、小麦、大麦和黑麦。
53.根据权利要求45-52中任一项所述的方法，其中所述酶是核酸酶。
54.根据权利要求45-52中任一项的所述方法，其中所述生物质原料与所述酶在约15℃至约70℃的温度下接触约0.5小时至约30小时。
55.一种组合物，其包含根据权利要求1-54中任一项所述的方法提取的一种或多种活性成分。
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