專利名稱：植物花青素的微生物或/和生物酶提取方法
技術領域：
本發明涉及生物工程技術領域的
花青素的微生物或/和生物酶提取方法。
種植物陽離子花青素的提取方法，尤其是植物
背景技術：
隨著人們生活水平的提高和對天然植物性來源的無毒無害的有利于保護人們身 體健康、防病治病的天然有機物質的追求，同時也由于人工合成花青素對人體有較大的毒 副作用，已被世界衛生組織所禁止使用，因此高效無毒的天然植物陽離子花青素及其提取 方法已成為21世紀新興前沿研究課題。 但是現有的分離提取技術只是得到含花青素的花色苷，且含量太低，雜質太多，因 此其大多用在食品染色和化妝品的著色，醫療保健價值低。現有的超聲波、微生物降解破壞 植物組織細胞壁，萃取等分離純化技術提取得到的花色苷與真正對人體有保健、防病治病 作用的陽離子花青素有著本質的區別。花色苷是植物體內陽離子花青素即花色基元與各種 單糖通過糖苷鍵結合形成的糖苷，這是一種中性物質，生物活性低，在人體內只有通過人體 腸道菌降解脫糖形成陽離子花青素即花色基元才能被人體吸收利用，消除人體內有害的自 由基，防病治病，但這種中性的花色苷在人體中降解、代謝率很低，生物利用率低，因而人體 對其吸收率也很低。 再加上人的個體生物轉化功能差異很大，特別是中老年人和病人的腸道對花色苷 的降解吸收程度更低。因而人體外工業化植物花色苷的降解和陽離子花青素的分離提取就 顯得特別重要。這對于從根本上保護人們的身體健康、防病治病具有重大的現實意義。

發明內容
為有效地克服目前現有花色苷分離提取技術的缺陷，確實有力保護人們的身體健 康、防病治病，本發明提供一種簡單可靠、技術可操作性強、生產成本低、效果好、陽離子花 青素提取物純度高的植物花青素的微生物或/和生物酶提取方法。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是
1、本發明提取方法包括以下步驟 —、原材料預處理新鮮含植物花青素的原材料，如葡萄皮、胡蘿卜、藍靛果，進行 分類一粉碎一食用軟水浸泡吸水一冰凍破壞植物組織細胞壁一加熱解凍一壓榨一過濾制 汁備用(1)—殘渣適當加水一浸泡攪拌一壓榨一過濾制汁備用(2)。 二、將上述壓榨過濾水溶液(1)和(2)合在一起，并將其水溫調節到下述降解微生 物或/和生物酶的最適范圍。 三、將上述產物以可裂解花色苷糖苷鍵、降解碳水化合物的微生物或/和生物酶 進行生物降解，先低速攪拌，100-600轉/分，后靜置，使含花青素的花色苷降解為陽離子花 青素。具體可用人體腸道菌的乳酸菌和雙歧桿菌等或黑曲霉菌再加上P-葡萄糖苷酶、苦 杏仁苷酶、轉化糖酶、麥芽糖苷酶、P-糖苷酶、果膠裂解酶中的一種或幾種復配協同增效。
裂解和降解時間10-24小時，溫度25°C -40°C、PH2. 5-6. 9。
以上各種酶可用淀粉底物吸附沉淀回收再利用。
此步降解前需要先用微生物或/和生物酶降解蛋白質。 四、將上述產物再加入相對于陽離子花青素稍微過量的陰離子表面活性劑，如 十二烷基硫酸銨(C12H250S03NH4)，以中速攪拌，600-1400轉/分，使之充分反應后靜置，使陽 離子花青素大多被化合沉淀為止。此步反應最好輔以0°C以上的較低的溫度，這有利于反應 物的快速完全沉淀。 五、取出上述含水化合物進行微生物降解，可加入少量無菌飲用水，在先低速攪拌 后靜置中進行，攪拌速度100轉/分左右，使所加入的陰離子表面活性劑被微生物降解，恢 復花青素的陽離子活性和水溶性。 具體可用假單孢菌屬、無色桿菌屬、節桿菌屬、微球菌屬、諾卡氏菌屬、不動桿菌 屬、短桿菌屬、棒桿菌屬、黃桿菌屬這些微生物中的一種或幾種的組合進行生物降解。
降解時間10-24小時，降解溫度20°C -40°C ， PH3-8。 六、將上述降解產物加熱干燥殺菌，干燥溫度70°C -IO(TC，得陽離子花青素產品。
七、制取高純度醫藥用陽離子花青素產品時，可將上述方法所得花青素產品用蒸 餾水或食用乙醇溶解，使失活蛋白質殘體沉淀析出。 八、要制得高純度的陽離子花青素干品，還需將上述花青素溶液進一步蒸發濃縮 干燥。 2、所述提取方法優選為
它是由下列步驟組成的 —、原材料預處理新鮮含植物花青素的原材料，如葡萄皮、胡蘿卜、藍靛果，進行 分類一粉碎一食用軟水浸泡吸水一冰凍破壞植物組織細胞壁一加熱解凍一壓榨一過濾制 汁備用 (1)—殘渣適當加水一浸泡攪拌一壓榨一過濾制汁備用(2)。 二、將上述壓榨過濾水溶液(1)和(2)合在一起，并將其水溫調節到下述降解微生 物或/和生物酶的最適范圍。 三、用人體腸道菌的乳酸菌和雙歧桿菌等再加上13 -葡萄糖苷酶、苦杏仁苷酶、轉 化糖酶、麥芽糖苷酶、P-糖苷酶、果膠裂解酶復配協同增效，進行生物降解。先低速攪拌， 100-600轉/分，后靜置，使含花青素的花色苷降解為陽離子花青素。
裂解和降解時間10-24小時，溫度25°C _40°C、PH2. 5-6. 9。
以上各種酶可用淀粉底物吸附沉淀回收再利用。
此步降解前需要先用微生物或/和生物酶降解蛋白質。 四、將上述產物再加入相對于陽離子花青素稍微過量的十二烷基硫酸銨 (C12H250S03NH4)，以中速攪拌，600-1400轉/分，使之充分反應后靜置，使陽離子花青素大多 被化合沉淀為止。此步反應最好輔以(TC以上的較低的溫度，這有利于反應物的快速完全沉 淀。 五、取出上述含水化合物用不動桿菌屬微生物進行生物降解。 可加入少量無菌飲用水，在先低速攪拌后靜置中進行，攪拌速度100轉/分左右， 使所加入的陰離子表面活性劑被微生物降解，恢復花青素的陽離子活性和水溶性。
降解時間10-24小時，降解溫度20 °C -40 °C ， PH3-8 。 六、將上述降解產物加熱干燥殺菌，干燥溫度70°C -IO(TC，得陽離子花青素產品。
七、制取高純度醫藥用陽離子花青素產品時，可將上述方法所得花青素產品用蒸 餾水或食用乙醇溶解，使失活蛋白質殘體沉淀析出。 八、要制得高純度的陽離子花青素干品，還需將上述花青素溶液進一步蒸發濃縮 干燥。 本發明的有益效果是 1、本發明有利于含陽離子花青素植物資源的有效、合理和充分利用，減少植物資 源的浪費和廢棄物排放，避免環境污染。 2、本發明有利于提取得到高純度的陽離子花青素產品而非含花青素的低純度的 花色苷。實現植物陽離子花青素的醫療價值，防病治病、醫療急救功效顯著。
3、本發明技術方案簡單，易于操作，生產成本低，易于產業化。 4、本發明的降解產物陽離子花青素以陰離子表面活性劑化合反應沉淀步驟及其
與花色苷的微生物或/和生物酶裂解和降解、陽離子花青素與陰離子表面活性劑化合物的
微生物降解步驟的有序組合是本發明的核心技術即創新必要技術特征。 5 、本發明需在無有害微生物的環境中進行。 6、本發明所采用的陰離子表面活性劑的選擇要求( — )對微生物無毒或低毒；(二 )分子量較小，碳鏈較短(C1Q-C22)含直鏈親油基； (三)生物降解性好，降解比較迅速、徹底；(四)只含C、H、0、S、N、P這些可轉化為氣態物 質和水的元素或維持微生物生命活動所必需的元素。
7、本發明的微生物裂解和降解過程中要將待降解底物的溫度和ra調控到各種微
生物生命活動的最適范圍，并保持微生物在裂解和降解前的生長繁殖階段及裂解和降解過 程中有全面、充足和比例協調的維持其生命活動所必需的C、H、0、S、N、P等及其他各微量元 素營養源。 如以葡萄糖和煮熟的淀粉或果膠等補充C源，也以此引導微生物裂解花色苷的糖 苷鍵。以尿素補充N源。以(朋4)3P04補充N和P。以(朋4)2S04補充S和N。以戰補充
S禾口 K，以Ca (HC03) 2、 Mg (HC03) 2補充Ca禾口 Mg。以FeS04、 Fe2 (S04) 3補充S禾口 Fe。 8、本發明的提取方法也是其他需經人體腸道降解、代謝和吸收的植物性苷類，進
行人體外裂解和降解，分離提取其活性苷元的基本方法或重要參考。
具體實施例方式下面就實施例對本發明作進一步說明 實施例 提取時按如下步驟進行 —、原材料預處理新鮮含植物花青素的原材料，如葡萄皮、胡蘿卜、藍靛果，進行 分類一粉碎一食用軟水浸泡吸水一冰凍破壞植物組織細胞壁一加熱解凍一壓榨一過濾制 汁備用(1)—殘渣適當加水一浸泡攪拌一壓榨一過濾制汁備用(2)。 二、將上述壓榨過濾水溶液(1)和(2)合在一起，并將其水溫調節到下述降解微生 物或/和生物酶的最適范圍。
三、將上述產物用人體腸道菌的乳酸菌和雙歧桿菌等再加上13 -葡萄糖苷酶、苦 杏仁苷酶、轉化糖酶、麥芽糖苷酶、P-糖苷酶、果膠裂解酶配合使用，也可將上述人體腸道 菌與上述各種酶分開使用，并調節Kl值，進行生物降解。先低速攪拌，100-600轉/分，后靜 置，使含花青素的花色苷降解為陽離子花青素。 裂解和降解時間10-24小時，溫度25。C -40。C、PH2. 5-6. 9。
以上各種酶可用淀粉底物吸附沉淀回收再利用。
此步降解前需要先用微生物或/和生物酶降解蛋白質。 四、將上述產物再加入相對于陽離子花青素稍微過量的十二烷基硫酸銨 (C12H250S03NH4)，以中速攪拌，600-1400轉/分，使之充分反應后靜置，使陽離子花青素大多 被化合沉淀為止。此步反應最好輔以(TC以上的較低的溫度，這有利于反應物的快速完全沉 淀。 五、取出上述含水化合物用不動桿菌屬這些微生物進行生物降解。 可加入少量無菌飲用水，在先低速攪拌后靜置中進行，攪拌速度100轉/分左右，
使所加入的陰離子表面活性劑被微生物降解，恢復花青素的陽離子活性和水溶性。 降解時間10-24小時，降解溫度20 。C -40 。C ， PH3-8 。 六、將上述降解產物加熱干燥殺菌，干燥溫度70°C -IO(TC，得陽離子花青素產品。
七、制取高純度醫藥用陽離子花青素產品時，可將上述方法所得花青素產品用蒸 餾水或食用乙醇溶解，使失活蛋白質殘體沉淀析出。 八、要制得高純度的陽離子花青素干品，還需將上述花青素溶液進一步蒸發濃縮 干燥。
權利要求
植物花青素的微生物或/和生物酶提取方法，其特征在于它是由下列步驟組成的一、原材料預處理新鮮含植物花青素的原材料，如葡萄皮、胡蘿卜、藍靛果，進行分類→粉碎→食用軟水浸泡吸水→冰凍破壞植物組織細胞壁→加熱解凍→壓榨→過濾制汁備用(1)→殘渣適當加水→浸泡攪拌→壓榨→過濾制汁備用(2)。二、將上述壓榨過濾水溶液(1)和(2)合在一起，并將其水溫調節到下述降解微生物或/和生物酶的最適范圍。三、將上述產物以可裂解花色苷糖苷鍵、降解碳水化合物的微生物或/和生物酶進行生物降解，先低速攪拌，100-600轉/分，后靜置，使含花青素的花色苷降解為陽離子花青素。具體可用人體腸道菌的乳酸菌和雙歧桿菌等或黑曲霉菌再加上β-葡萄糖苷酶、苦杏仁苷酶、轉化糖酶、麥芽糖苷酶、β-糖苷酶、果膠裂解酶中的一種或幾種復配協同增效。裂解和降解時間10-24小時，溫度25℃-40℃、PH2.5-6.9。以上各種酶可用淀粉底物吸附沉淀回收再利用。此步降解前需要先用微生物或/和生物酶降解蛋白質。四、將上述產物再加入相對于陽離子花青素稍微過量的陰離子表面活性劑，如十二烷基硫酸銨(C12H25OSO3NH4)，以中速攪拌，600-1400轉/分，使之充分反應后靜置，使陽離子花青素大多被化合沉淀為止。此步反應最好輔以0℃以上的較低的溫度，這有利于反應物的快速完全沉淀。五、取出上述含水化合物進行微生物降解，可加入少量無菌飲用水，在先低速攪拌后靜置中進行，攪拌速度100轉/分左右，使所加入的陰離子表面活性劑被微生物降解，恢復花青素的陽離子活性和水溶性。具體可用假單孢菌屬、無色桿菌屬、節桿菌屬、微球菌屬、諾卡氏菌屬、不動桿菌屬、短桿菌屬、棒桿菌屬、黃桿菌屬這些微生物中的一種或幾種的組合進行生物降解。降解時間10-24小時，降解溫度20℃-40℃，PH3-8。六、將上述降解產物加熱干燥殺菌，干燥溫度70℃-100℃，得陽離子花青素產品。七、制取高純度醫藥用陽離子花青素產品時，可將上述方法所得花青素產品用蒸餾水或食用乙醇溶解，使失活蛋白質殘體沉淀析出。八、要制得高純度的陽離子花青素干品，還需將上述花青素溶液進一步蒸發濃縮干燥。
全文摘要
本發明涉及植物花青素的微生物或/和生物酶提取方法。它屬生物工程技術領域。它是由下列步驟組成的含花青素植物的分類粉碎、吸水、冰凍、加熱解凍、壓榨、過濾制汁，以裂解花色苷糖苷鍵的微生物或/和生物酶對花色苷進行裂解和降解，以陰離子表面活性劑進行反應沉淀，再到微生物對沉淀物進行降解，沉淀分離，蒸發濃縮。本發明技術可得到真實含量在95％以上的陽離子花青素即花色基元而非花色苷。本發明制得的陽離子花青素不需人體腸道微生物降解，而直接被人體吸收利用或直接進入人體血液。其醫療保健價值遠遠高于花色苷。
文檔編號C12R1/06GK101760497SQ200910185829
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月7日 優先權日2009年12月7日
發明者耿兆翔 申請人:耿兆翔