一種利用微乳相生物轉化制備天然蝦青素的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于活性物質制備技術領域，具體涉及一種利用微乳相生物轉化制備天然 蝦青素的方法。
【背景技術】
[0002] 蝦青素（Astaxanthin)又名蝦黃質、龍蝦殼色素，化學名稱為3, 3' -二羥 基-00 -胡蘿卜素-4, 4' -二酮，分子式為CzroH52O4，相對分子質量為596. 86,廣泛存在于 海洋動植物體內，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 結構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 環結構。蝦青素獨特的化學結構，使其具有優良的抗氧化、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，易造成環境污染，同時，皂化得到的蝦青素在堿性環境 下極易氧化成蝦紅素和/或半蝦紅素，產生副產物。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，但是傳統反應體系致使酶解轉化率低，并且對酶的專一性要求 較高，很難實現工業化應用。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是提供一種利用微乳相生物轉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 而彌補現有技術的不足。
[0005] 本發明的方法，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，酶解條件為30°C~70°C，pH5. 0~ 8. 0,酶解時間為Ih~20h;
[0015] 4)產物分離
[0016] 酶解完成后，向酶解產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，經減壓濃縮，得到天然蝦青素產品。
[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] 本發明利用微乳相生物轉化制備蝦青素的方法，過程通過進薄層層析（TLC)、液質 聯用對轉化產物進行檢測鑒定，結果表明本發明提供了一種新的制備天然游離蝦青素的方 法。采用本發明所述的方法，蝦青素單體回收率最高可達80%以上。本方法操作簡單，反應 條件溫和，能耗低，環境友好，具有較好的應用前景。
【具體實施方式】
[0019] 以下采用實施例來詳細說明本發明的實施方式，借此對本發明如何應用技術手段 來解決技術問題，并達成技術效果的實現過程能充分理解并據以實施。
[0020] 蝦青素檢測方法：
[0021] HPLC分析
[0022] 準確稱取2.Omg樣品，加入IOml色譜純二氯甲烷溶解，經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，以蝦青素標準品溶液繪制標準曲線，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，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，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，反應條件為：酶解條 件為40°C，pH5. 5,酶解時間為12h。
[0030] (4)產物分離
[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，經減壓濃縮，得到天然蝦青素產品，經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，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，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，反應條件為：酶解條 件為40°C，pH60,酶解時間為10h。
[0039] (4)產物分離
[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，經減壓濃縮，得到天然蝦青素產品，經HPLC檢