一種利用微乳相生物轉(zhuǎn)化制備天然蝦青素的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于活性物質(zhì)制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用微乳相生物轉(zhuǎn)化制備天然 蝦青素的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 蝦青素（Astaxanthin)又名蝦黃質(zhì)、龍蝦殼色素，化學(xué)名稱為3, 3' -二羥 基-00 -胡蘿卜素-4, 4' -二酮，分子式為CzroH52O4，相對分子質(zhì)量為596. 86,廣泛存在于 海洋動植物體內(nèi)，如蝦、蟹、野生三文魚、虹鱒魚、微藻等，是一種天然的類胡蘿卜素。其化學(xué) 結(jié)構(gòu)是由四個異戊二烯單位以共輒雙鍵形式連接，在兩端有兩個異戊二烯單位組成的六元 環(huán)結(jié)構(gòu)。蝦青素獨特的化學(xué)結(jié)構(gòu)，使其具有優(yōu)良的抗氧化、抗癌以及增強機體免疫等功能。
[0003] 在自然界中，蝦青素主要以蝦青素酯的形式存在，天然蝦青素的獲得主要是通過 對蝦青素酯進行水解而制得的。傳統(tǒng)的水解方法有皂化法，即利用強堿將蝦青素酯的脂肪 酸鏈水解掉，但是該工藝用堿量大，易造成環(huán)境污染，同時，皂化得到的蝦青素在堿性環(huán)境 下極易氧化成蝦紅素和/或半蝦紅素，產(chǎn)生副產(chǎn)物。另外，雖然利用脂肪酶酶解的方法制備 蝦青素具有一定的適用性，但是傳統(tǒng)反應(yīng)體系致使酶解轉(zhuǎn)化率低，并且對酶的專一性要求 較高，很難實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種利用微乳相生物轉(zhuǎn)化制備天然蝦青素的方法，即以蝦青 素酯為原料，通過制備含底物的有機相和含酶微乳液，然后酶解制備天然蝦青素的方法，從 而彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0005] 本發(fā)明的方法，包括有如下的步驟：
[0006] 1)制備含底物的有機相
[0007] 以蝦青素酯為原料，加入質(zhì)量比為1:1~20的載體油，充分混勻，使蝦青素酯均勻 的溶于載體油當(dāng)中作為油相；然后向油相中加入1~10倍體積的乳化劑和/或助乳化劑混 合物，均質(zhì)使體系分散均勻，得到含底物的有機相；
[0008] 其中所用載體油為直鏈脂肪酸酯、脂肪酸甘油酯中的一種或幾種；
[0009] 所用的乳化劑為山梨酸醇脂肪酸酯類乳化劑、磷脂類乳化劑、糖脂類乳化劑中的 一種或幾種的混合物；
[0010] 助乳化劑為乙醇、丁醇、丙二醇、聚乙二醇、甘油和聚甘油酯中的一種或幾種的混 合物；
[0011] 2)制備含酶微乳液
[0012] 將脂肪酶溶于緩沖液中，得到酶液；向步驟1)得到的含底物有機相中加入酶液， 均質(zhì)得到含酶微乳液；
[0013] 3)酶解
[0014] 將步驟2)制備的含酶微乳液進行酶解反應(yīng)，酶解條件為30°C~70°C，pH5. 0~ 8. 0,酶解時間為Ih~20h;
[0015] 4)產(chǎn)物分離
[0016] 酶解完成后，向酶解產(chǎn)物中加入載體油使水解得到油溶性的游離蝦青素從乳化體 系中分離出來，收集油相，經(jīng)減壓濃縮，得到天然蝦青素產(chǎn)品。
[0017] 所述的脂肪酶為假絲酵母酯酶、曲霉酯酶、假單胞菌酯酶和根霉酯酶中的一種或 幾種的混合物。
[0018] 本發(fā)明利用微乳相生物轉(zhuǎn)化制備蝦青素的方法，過程通過進薄層層析（TLC)、液質(zhì) 聯(lián)用對轉(zhuǎn)化產(chǎn)物進行檢測鑒定，結(jié)果表明本發(fā)明提供了一種新的制備天然游離蝦青素的方 法。采用本發(fā)明所述的方法，蝦青素單體回收率最高可達(dá)80%以上。本方法操作簡單，反應(yīng) 條件溫和，能耗低，環(huán)境友好，具有較好的應(yīng)用前景。
【具體實施方式】
[0019] 以下采用實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式，借此對本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段 來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。
[0020] 蝦青素檢測方法：
[0021] HPLC分析
[0022] 準(zhǔn)確稱取2.Omg樣品，加入IOml色譜純二氯甲烷溶解，經(jīng)0. 22ym有機膜過濾，然 后進行HPLC-MS分析。檢測儀器：1100系列高效液相色譜儀，配二極管陣列檢測器（DAD， 美國Agilent公司）；色譜柱為DevelosilC3〇-UG(4.6mmX250mm，5iim);流動相A:甲醇； 流動相B:甲基叔丁基醚；線性梯度洗脫：0-15min:B為0% ;15-22min:B由0%升至22% ; 22-48min:B維持在 22 % ;48-56min:B由 22 %升至 40 % ;56-76min:B為 40 %。流速為I.Oml/ min;檢測波長：476nm;柱溫：35°C;DAD全波長掃描范圍：200~800nm;進樣量為10yL。通 過積分面積，以蝦青素標(biāo)準(zhǔn)品溶液繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，對蝦青素進行定量，進而計算蝦青素單體 的回收率。
[0023] 實施例1
[0024] (1)制備含底物有機相
[0025] 以南極磷蝦來源蝦青素酯為原料，加入質(zhì)量比為1:2的乙酸乙酯，充分混勻，使蝦 青素酯均勻的溶于載體油當(dāng)中，作為油相。然后向油相中加入2倍體積的乳化劑和助乳化 劑混合物，然后均質(zhì)，使體系分散均勻，得到含底物的有機相。所用的乳化劑為：吐溫80;助 乳化劑為：乙醇；其中乳化劑和助乳化劑的體積比為：1:0. 5。
[0026] (2)制備含酶微乳液
[0027] 將脂肪酶溶于pH7的磷酸鹽緩沖液中，得到酶液；向步驟（1)得到的含底物有機相 中加入5倍的酶液，均質(zhì)，得到含酶微乳液。
[0028] ⑶酶解
[0029] 將步驟（2)制備的含酶微乳液于一定條件下進行酶解反應(yīng)，反應(yīng)條件為：酶解條 件為40°C，pH5. 5,酶解時間為12h。
[0030] (4)產(chǎn)物分離
[0031] 酶解完成后，向體系中加入乙酸乙酯，直至破乳，使水解得到油溶性的游離蝦青素 從乳化體系中分離出來，收集油相，經(jīng)減壓濃縮，得到天然蝦青素產(chǎn)品，經(jīng)HPLC檢測，游離 蝦青素單體的回收率為70. 8%。
[0032] 實施例2
[0033] (1)制備含底物有機相
[0034] 以雨生紅球藻來源蝦青素酯為原料，加入質(zhì)量比為1:4的丁酸乙酯，充分混勻，使 蝦青素酯均勻的溶于載體油當(dāng)中，作為油相。然后向油相中加入3倍體積的乳化劑和助乳 化劑混合物，然后均質(zhì)，使體系分散均勻，得到含底物的有機相。所用的乳化劑為：吐溫60 ; 助乳化劑為：聚乙二醇400 ;其中乳化劑和助乳化劑的體積比為：1:0. 5。
[0035] (2)制備含酶微乳液
[0036] 將脂肪酶溶于pH7. 5磷酸鹽緩沖液中，得到酶液；向步驟（1)得到的含底物有機相 中加入8倍的酶液，均質(zhì)，得到含酶微乳液。
[0037] (3)酶解
[0038] 將步驟（2)制備的含酶微乳液于一定條件下進行酶解反應(yīng)，反應(yīng)條件為：酶解條 件為40°C，pH60,酶解時間為10h。
[0039] (4)產(chǎn)物分離
[0040] 酶解完成后，向體系中加入載體油，直至破乳，使水解得到油溶性的游離蝦青素從 乳化體系中分離出來，收集油相，經(jīng)減壓濃縮，得到天然蝦青素產(chǎn)品，經(jīng)HPLC檢