[发明专利]壳多糖、水解产物和通过酶促水解的方式从昆虫生产至少一种目标产物

说明书

本发明涉及用于从昆虫生产壳多糖和/或脱乙酰壳多糖的方法。更具体地，本发明涉及用于从昆虫角质层生产壳多糖和/或脱乙酰壳多糖的方法，其包括昆虫角质层压榨步骤，随后为涉及使用蛋白水解酶将昆虫角质层酶促水解的步骤，所述角质层在酶促水解前已经使用氧化剂处理。

本发明涉及用于制备至少一种目标产物，并且更具体地来自昆虫的壳多糖和/或脱乙酰壳多糖的方法。更具体地，本发明涉及借助于昆虫角质层的酶促水解用于制备壳多糖和/或脱乙酰壳多糖的方法。它还涉及具体的壳多糖和水解产物。

根据本发明，“壳多糖”意指任何类型的壳多糖衍生物，即包含N-乙酰葡糖胺单元和D-葡糖胺单元的任何类型的多糖衍生物，特别是壳多糖-多肽共聚物（有时称为“壳多糖/多肽复合物”）。

壳多糖被认为是生物世界中排在纤维素之后的第二大合成聚合物。事实上，壳多糖由生物世界中的许多物种合成：它构成甲壳类和昆虫类的外骨骼以及围绕并保护真菌的侧壁的部分。更具体地，在昆虫中，壳多糖因此构成其外骨骼的3至60%。

根据本发明的“脱乙酰壳多糖”意指壳多糖脱乙酰作用的产物。脱乙酰壳多糖与壳多糖之间的通常限制是由乙酰化的程度决定：乙酰化程度小于50%的化合物称为脱乙酰壳多糖，并且乙酰化程度大于50%的化合物称为壳多糖。

壳多糖和/或脱乙酰壳多糖被用于许多应用中：化妆品（化妆品组合物）、医学和药物（药物组合物、烧伤治疗、生物材料、角膜敷料、缝合材料）、营养学和食品加工、技术（特别是用于水过滤和净化的过滤剂、组织形成剂、絮凝剂或吸附剂）等。事实上，壳多糖和/或脱乙酰壳多糖是生物相容的、可生物降解的和无毒的材料。

传统上，壳多糖以化学方法从甲壳类、头足类，以及更特别地真菌中提取。化学途径使用大量的试剂（如盐酸、氢氧化钠和漂烫剂），所述试剂具有使壳多糖结构（例如其以天然状态存在，例如如存在于甲壳类的壳中）变性的作用，。此外，大多数化学试剂对人类和环境都有害，并且生成大量必须处理的废水。最后，源于甲壳类的壳多糖和/或脱乙酰壳多糖可在敏感人群中产生过敏反应。

用于提取壳多糖的另一种途径是酶促途径。该途径被视为较温和，因此使得能够更好地保存壳多糖和/或脱乙酰壳多糖。然而，通过该途径获得的壳多糖是呈褐色的，需要纯化步骤以便获得可销售的粉末，即白色粉末。现有的方法因此一般包括用于从壳多糖中去除杂质的一个或多个步骤，例如在酶促水解之前进行的用酸脱矿物质的步骤、和/或在酶促水解之后进行的用氧化剂漂烫壳多糖的步骤。不幸的是，用于纯化壳多糖的这两个步骤均具有改变壳多糖的化学结构的作用。

由本发明人开展的工作证实通过在水解之前进行特定的步骤组合，即压榨步骤和用氧化剂处理昆虫角质层的步骤，能够获得更纯净并且结构更接近于壳多糖的原始结构的壳多糖。

本发明因此涉及用于从昆虫角质层生产壳多糖和/或脱乙酰壳多糖的方法，其包括下述步骤：

（i）压榨昆虫角质层，随后

（ii）用蛋白水解酶酶促水解昆虫角质层，

用氧化剂处理角质层已在酶促水解之前进行。

“昆虫”意指在任何发育阶段的昆虫，如成虫期、幼虫期或若虫期。优选地，根据本发明的方法中使用的昆虫是可食用的。

更具体地，昆虫可以选自鞘翅目（Coleoptera）、双翅目（Diptera）、鳞翅目（Lepidoptera）、等翅目（Isoptera）、直翅目（Orthoptera）、膜翅目（Hymenoptera）、蜚蠊目（Blattoptera）、半翅目（Hemiptera）、异翅目（Heteroptera）、蜉蝣目（Ephemeroptera）和长翅目（Mecoptera），优选选自鞘翅目、双翅目、直翅目和鳞翅目。