摘 要:本发明涉及植物提取和发酵领域,具体涉及一种双向调节雌激素的亚麻籽提取物的制备方法及其产品。本发明通过选取亚麻籽的特定部位,采用微生物发酵配合特定的方法提取,得到富含亚麻木酚素的产物,其提取纯度和提取率较高。同时产物经小鼠实验,表明具有显著的双向调节雌激素水平的功效。
1.一种亚麻籽提取物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
取亚麻籽,通过需氧发酵,碱水溶液提取发酵液,然后过滤,添加酸性物质调整pH为6.5?7.5后干燥后得到麻籽提取物。
2.根据权利要求1所述的亚麻籽提取物的制备方法,其特征在于,所述亚麻籽的部位为亚麻籽壳皮和/或亚麻籽粕。
3.根据权利要求1所述的亚麻籽提取物的制备方法,其特征在于,所述液态需氧发酵的菌种为酵母菌和芽孢杆菌。
4.根据权利要求3所述的亚麻籽提取物的制备方法,其特征在于,所述液态需氧发酵的条件为:通氧,温度为25?37℃,时间为12?24h。
5.根据权利要求3所述的亚麻籽提取物的制备方法,其特征在于,所述酵母菌和芽孢杆菌的质量比为1:1?3;
所述菌种的添加量为发酵底物质量的0.5?2wt%。
6.根据权利要求1所述的亚麻籽提取物的制备方法,其特征在于,所述酸性物质为以下物质中的至少一种:
柠檬酸,醋酸、维生素C。
7.根据权利要求1所述的亚麻籽提取物的制备方法,其特征在于,碱水溶液提取的条件为pH为9?12的碱水溶液;温度为50?70℃;
所述碱水溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或碳酸氢钠溶于水后形成的溶液。
8.根据权利要求1所述的亚麻籽提取物的制备方法,其特征在于,所述过滤为先通过纤维膜过滤后通过超滤膜超滤,超滤后浓缩。
9.根据权利要求1所述的亚麻籽提取物的制备方法,其特征在于,所述干燥为喷雾干燥或冷冻干燥。
10.一种产品,其特征在于通过权利要求1?9的制备方法所制备得到。
技术领域
本发明涉及亚麻籽晾晒技术领域,尤其涉及一种亚麻籽悬磁晾晒机及其使用方法。本发明涉及植物提取和发酵领域,具体涉及一种双向调节雌激素的亚麻籽提取物的制备方法及其产品。
亚麻在全球温带地区广泛种植 使木酚素提取原料充足。仅我国亚麻的年种植面积已达300?400万亩,每年出口62万吨。亚麻的种植与产品加工业在国民经济的发展中发挥着重要的作用。而木酚素的开发利用研究己经受到高度重视国内外研究发现木酚素作为天然植物提取物是非活性物质,它在哺乳动物肠道微生物的作用下生成肠二醇和肠内醋后才成为活性物质。木酚素在亚麻中的高含量及其具有的雌激素效应、抗癌、抗肿瘤和预防糖尿病等方面的药效成为了天然产物研究中的焦点之一。美国和加拿大在研制木酚素商品上发展迅速,已经研制出含木酚素的亚麻籽壳纯品,木酚素粉末产品、胶囊,含木酚素的亚麻籽油胶囊。在化妆品中也添加木酚素,利用其抗氧化性用于防治湿疹、座疮、皮肤干燥等。亚麻籽木酚素是在提取亚麻胶和榨取亚麻油的废渣的基础上再次开发利用。
亚麻籽中主要含有开环异落叶松树脂酚(SECO)和乌台树脂酚(MAT)。通常SECO是以如图所示开环异落叶松树脂酚二葡萄糖苷SDG(附图1)的形式存在的。SDG存在两种空间异构体。木酚素为无色晶体,能溶于水、甲醇、含水乙醇和丙醇,并易被酶和酸水解。
亚麻木酚素,以开环异落叶松树脂素酚二葡萄糖苷(secoisolariciresinoldiglucoside,SDG)及开环异落叶松树脂素酚(secoisolarciresinol,SECO)为主。亚麻木酚素主要存在于亚麻籽外种皮骨细胞的次生细胞壁中,只有约8%存在于胚乳细胞。
亚麻木酚素作为一种天然植物雌激素具有多种生物学作用在抗癌、抗肿瘤、抗心血管疾病等方面具有显著药效有重要的利用价值和广阔的市场前景。
SECO(或SDG)和MAT在人体或动物的胃肠道内会被兼性需氧微生物作用转化为能被人体吸收利用的活性动物木酚素:肠内脂和动物木酚素肠二醇如附图2所示。
木酚素可以降低妇女绝经后的乳腺癌发病率。
雌性激素可以缓解更年期女性绝经后荷尔蒙代谢,Hutchins等人发现在更年期女性食物中补充亚麻木酚素可以减少雌二醇和硫酸雌酮的含量,进而增加血液中催乳激素的浓度。Abe等人研究发现绝经期女性通过食用添加亚麻木酚素的食品,可以很大程度上改善了因绝经导致的骨质疏松、高血脂、高血压、肥胖等症状。
因此,有必要开发含有高含量亚麻木酚素的相关产品。
针对前述问题,本发明提供了一种双向调节雌激素的亚麻籽提取物的制备方法及其产品,本发明采用以下技术方案来实现:
一种亚麻籽提取物的制备方法,包括以下步骤:
取亚麻籽,通过需氧发酵,碱水溶液提取发酵液,然后过滤,添加酸性物质调整pH为6.5?7.5后干燥后得到麻籽提取物。
优选的,所述亚麻籽的部位为亚麻籽壳皮和/或亚麻籽粕。
优选的,所述液态需氧发酵的菌种为酵母菌和芽孢杆菌;所述液态需氧发酵的条件为:通氧,温度为25?37℃,时间为12?24h;所述酵母菌和芽孢杆菌的质量比为1:1?3;所述菌种的添加量为发酵底物质量的0.5?2wt%。
优选的,所述酸性物质为以下物质中的至少一种:
柠檬酸,醋酸、维生素C。
优选的,碱水溶液提取的条件为pH为9?12的碱水溶液;温度为50?70℃;
所述碱水溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或碳酸氢钠溶于水后形成的溶液。
优选的,所述过滤为先通过纤维膜过滤后通过超滤膜超滤,超滤后浓缩。
优选的,所述干燥为喷雾干燥或冷冻干燥。
一种产品,通过前述的制备方法所制备得到。
本发明中:
发酵工艺:利用需氧发酵提高亚麻木酚素含量:亚麻籽中的亚麻木酚素含量可以通过微生物发酵得到提升。酵母菌和芽孢杆菌的共同作用可能会激活亚麻籽中的酶系统,促进亚麻木酚素的释放和合成,同时还能加速水解,释放亚麻籽自身的亚麻木酚素。
发酵条件优化:通过控制通氧、温度和时间以及酵母菌和芽孢杆菌的比例,可以优化发酵过程,提高亚麻木酚素的产量和纯度。
碱水溶液提取效率高:以有效溶解亚麻木酚素,同时较低的温度有利于减少热敏感物质的破坏。
双重过滤工艺:先用纤维膜过滤去除大颗粒杂质,再用超滤膜进一步净化,可以有效地分离出目标成分,同时保留亚麻木酚素的活性。
浓缩过程:超滤后的浓缩步骤可以增加提取物的浓度,减少后续干燥过程中的能耗。
干燥方式多样性:采用喷雾干燥或冷冻干燥两种干燥方式,可以根据最终产品的需求选择合适的干燥方法,喷雾干燥适用于大规模生产,而冷冻干燥则能更好地保持亚麻木酚素的活性和稳定性。
提取亚麻籽的非传统部位:通常亚麻籽的油脂被广泛提取利用,但本发明使用亚麻籽壳皮和/或亚麻籽粕,这些部位可能含有未充分利用的亚麻木酚素,通过特定的提取工艺可以更充分地利用亚麻籽资源。
本发明的有益技术效果体现在以下方面:
本发明通过选取亚麻籽的特定部位,采用微生物发酵配合特定的方法提取,得到富含亚麻木酚素的产物,其提取纯度和提取率较高。同时产物经小鼠实验,表明具有显著的双向调节雌激素水平的功效。
附图说明
图1为亚麻木酚素(SDG)的化学结构式。
图1
图2为司可异罗叶松酯素(SECO)与乌台树脂酚((MAT)在人体内的代谢成肠内脂和动物木酚素肠二醇的路径。
图2
图3为SDG标准品?2ul?280nmHPLC谱图。
图3
图4为SDG标准品?DAD谱图。
图4
具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合具体实施例对本发明作进一步的描述,其中实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案,不构成对本发明保护范围的限制。
本发明中部分成分的来源如下
白假丝酵母Candidaalbicans,编号CICC1965,购于中国工业微生物菌种保藏管理中心;
枯草芽胞杆菌Bacillussubtilis,编号CICC10732,购于中国工业微生物菌种保藏管理中心;
地衣芽胞杆菌Bacilluslicheniformis,编号CICC10084,购于中国工业微生物菌种保藏管理中心;
乳酸菌Lactiplantibacillusplantarum:编号CICC21790,购于中国工业微生物菌种保藏管理中心;
米曲霉Aspergillusoryzae,编号CICC2001,购于中国工业微生物菌种保藏管理中心;
亚麻籽(完整)、亚麻籽壳皮、亚麻籽粕:市场销售。
一种亚麻籽提取物的制备方法,包括以下步骤:
(1)取亚麻籽原料,破碎后得原料;
(2)原料中加入菌种、亚麻籽原料质量5wt%的水;搅拌后保温供氧发酵,得发酵液;
(3)发酵液通过碱水溶液水浴下搅拌提取,得提取液,碱水溶液为氢氧化钠水溶液;
(4)提取液经纤维膜过滤,5000道尔顿分子量截留超滤膜超滤,超滤膜透过液,再经200道尔顿纳滤膜浓缩;得浓缩液;
(5)浓缩液中加入柠檬酸,醋酸或维生素C将ph调节至6.5?7.5的范围内。
(6)浓缩液喷雾干燥或冷冻干燥,得到麻籽提取物。
具体的参数和成分配比如下表1所示。
表1亚麻籽提取物的制备参数
续表1亚麻籽提取物的制备参数
表1中“?”表示没有添加或无相关步骤;发酵温度为初始发酵温度,同时控制整个发酵过程温度在初始发酵温度±1℃内。
对比例4与实施例2的区别在于:用亚麻籽(完整)作为发酵原料。
对比例5与实施例2的区别在于:用单一酵母菌发酵。
对比例6与实施例2的区别在于:用单一芽孢杆菌发酵。
对比例7与实施例2的区别在于:用单一乳酸菌发酵。
对比例8与实施例2的区别在于:用去单一曲霉发酵。
对比例9与实施例2的区别在于:使用了较低的发酵温度。
对比例10与实施例2的区别在于:酵母菌和芽孢杆菌的质量比为2:1。
含量和提取率测试:
利用HPLC测量各对比例和实施例的亚麻木酚素含量,同时根据原料和产物的质量比计算得率。
(1)色谱条件
Waterse2695型号HPLC,2998PDA检测器,色谱柱:AltalantisTMT3(250mm*4.6mm,5um);柱温度30℃;流速1.0ml/min;检测波长254nm,327,220,280nm;流动相梯度表如下:
表2流动相梯度
(2)溶液制备
对照品溶液制备:精密称取SDG对照品约5mg于10mL容量瓶中,加入甲醇溶解定容至刻度。
样品溶液制备:精密称取亚麻木酚素样品约10mg于25mL容量瓶中,加入甲醇溶解定容至刻度。
(3)样品测定
在上述色谱条件下,进样测定,用外标法计算样品中SDG的含量。
(4)结果如下所示:
实施例1:得率6.68%,纯度43.7%;
实施例2:得率6.11%,纯度41.2%;
实施例3:得率7.02%,纯度42.6%;
对比例4:得率3.68%,纯度29.4%;
对比例5:得率4.91%,纯度36.2%;
对比例6:得率3.76%,纯度32.6%;
对比例7:得率2.24%,纯度41.7%;
对比例8:得率3.45%,纯度28.4%;
对比例9:得率3.12%,纯度26.2%;
对比例10:得率5.16%,纯度31.9%;
对比例4由于使用的是亚麻籽(完整)作为发酵原料,由于原料中含有大量的油分,严重影响了不溶于脂类的亚麻木酚素得率和纯度。
对比例5?8采用不同的菌种发酵,结果显示其效果都不如酵母菌和芽孢杆菌混合发酵好。
对比例9采用较低温度发酵,其菌种不活跃,无法提高产率;同时也无法发酵加快水解的方法释放亚麻木酚素,导致纯度也较低。
实施例1?3、对比例10采用不同比例的酵母菌和芽孢杆菌,其效果有差异,证明酵母菌和芽孢杆菌并非以任意比例混合都能进一步提高得率。
雌激素调节测试:
1、试剂和药品
促黄体生成激素放免试剂盒、白细胞介素?2放免药盒、雌二醇放免试剂盒、促卵泡生成激素放免试剂盒、尼尔雌醇片(2mg/片):市售。
亚麻籽提取物:由实施例2所制备的样品;
2、仪器
1470型Wizard全自动伽玛计数器;
DK?型电热恒温水槽;
LDZ5?2型低速自动平衡离心机;
Leica TP1020自动脱水机。
3、动物
SD大白鼠雌性40只,体重250~280g,雌雄各半。
4、实验方法
4.1.去卵巢大鼠更年期综合征模型复制
选用雌性SD大鼠40只,体重250~280g。将实验鼠以乙醚麻醉,腹位固定于大鼠固定板上,并以浸透乙醚的棉球放置动物口鼻部位维持麻醉。然后在最末肋骨下、腋中线和距脊柱外侧约2cm交叉处,剪除长毛,切开皮肤和背肌约1.5~2cm,切口视野中可见一乳白色脂肪团,卵巢即包埋其中,结扎卵巢下输卵管,摘除双侧卵巢,术后将子宫角送回腹腔,缝针。手术后5d作阴道涂片,观察造模后动物动情周期,每天1次,连续5d,挑选不显周期性改变(即卵巢切除干净)的大鼠为造模成功的大鼠。
4.2.评价指标
4.2.1.动情周期的阴道涂片细胞学变化
(1)动情间期:主要是大量多核的白细胞,也有少量的上皮细胞。
(2)动情前期:有大量上皮细胞,呈粒状胞浆,尚有少量角化(无核)的上皮细胞,但无白细胞。
(3)动情期:主要是大量角化上皮细胞,形状大而不规则,间有少量上皮细胞。
(4)动情后期:有大量白细胞,亦有融合的角化上皮细胞。
4.2.2.造模成功参考结果:
实验动物从手术后第5天起,全部进入了动情间期,以后脱落细胞逐日减少,至第9日,仅见到少量的白细胞,偶见有核上皮细胞,但动物仍活泼喜动,毛色光滑,肌肉紧张度正常。
4.3.分组给药
将造模成功的大鼠随机分为4组:(1)假手术组:蒸馏水10ml/kg;(2)模型组:蒸馏水10ml/kg;(3)尼尔雌醇组:0.42mg/kg;(4)亚麻籽提取物组:8.0g(生药)/kg。
4.4.检测指标
(1)阴道涂片细胞学观察:于灌胃给药后第10日作阴道涂片观察大鼠的动情周期,用消毒棉签插入大鼠阴道约1?2cm,沿阴道壁旋转一圈取出,均匀涂于载波片上,稍风干后用10%甲醛溶液固定,经常规取材,脱水,石蜡包埋,制片,HE染色后进行光镜检查,每日1次,连续4日。
(2)性激素水平测定:末次给药后24h大鼠眼眶取血,检测血清促性腺激素、性激素水平:放免法测定雌二醇(E2)、促黄体生成素(LH)、促卵泡素(FSH)、白细胞介素?2(IL?2)等指标。
4.5.统计方法
量反应用Excel软件作student?t检验。质反应用SPSS软件作χ2(卡方)检验。
5、实验结果
5.1对大鼠阴道涂片及动情周期结果的影响
结果显示,模型组大鼠出现大量角化上皮细胞的动物数明显低于假手术组,与假手术组比较差异显著(p<0.01);各给药组出现大量角化上皮细胞的动物数目均比模型组有所增加,其中亚麻籽提取物组与模型组比较有显著性差异(p<0.05),但提取物I组与模型组比较有极显著性差异(p<0.01)。提示药物可改善更年期大鼠模型的动情周期的变化;如表3所示。
5.2.对大鼠血清IL?2及LH、E2、FSH激素水平的影响
结果提示,造模后大鼠白细胞介素?2(IL?2)、雌二醇(E2)低于假手术组,促黄体生成素(LH)、促卵泡素(FSH)高于假手术组。结果见表4。
表3大鼠阴道涂片的影响
表4大鼠血清激素水平的影响
表3、表4中与假手术组比较,△△p<0.01;与模型组比较,**p<0.01,*p<0.05。
6、实验结论
从上述研究结果表明,本发明所得的提取物对调节雌激素有一定的作用,可以缓解更年期女性绝经后荷尔蒙代谢。
上述详细说明是针对本发明其中之一可行实施例的具体说明,该实施例并非用以限制本发明的专利范围,凡未脱离本发明所为的等效实施或变更,均应包含于本发明技术方案的范围内。