[发明专利]一种三孢布拉霉产物的提取方法及由其提取得到的三孢布拉霉产物

说明书

本发明提供一种三孢布拉霉产物的提取方法及由其提取得到的三孢布拉霉产物。所述三孢布拉霉产物的提取方法包括以下步骤：将由三孢布拉霉发酵得到的发酵液进行干燥、灭菌和酶解，得到提取物。本发明采用干燥和灭菌的前处理手段，再与酶解相结合对三孢布拉霉细胞破壁，实现三孢布拉霉菌中类胡萝卜素的有效提取，类胡萝卜素提取率能够达到90％以上。

技术领域

本发明属于纯化技术领域，具体涉及一种三孢布拉霉产物的提取方法。

背景技术

类胡萝卜素是一类040四萜结构的化合物及其衍生物的总称，已作为抗氧化剂被广泛研究。它是由8个类异戊二烯单位组成，呈黄色、橙红色或红色的色素。番茄红素和β-胡萝卜素是极具代表性的类胡萝卜素，能高效淬灭人体中的单线态氧和清除自由基，从而起到抗癌、抑癌作用及活化免疫细胞等功能，被称为“植物黄金”

目前，类胡萝卜素的一种制备方式为从植物中萃取，如胡萝卜、玉米、沙棘、番茄等。以番茄红素为例，即使是番茄红素含量最高的番茄其含量也仅有约100mg/kg，大规模植物提取会造成植物资源大量浪费，且植物成分复杂，造成提取产物纯度不高。因此，综合考虑到品质、技术、生产、资源成本等因素，从天然植物中提取生产类胡萝卜素的前景并不乐观。通过Wittig烯化反应可以人工合成番茄红素，但化学合成法工艺路线较长，反应条件比较苛刻，收率较低，同时产品带有大量的有毒物质残余，对食品安全产生很大影响。

微生物有生长繁殖快，生长周期短，产量高，杂质少，可以进行大规模生产的特点，可以克服番茄提取和化学法合成番茄红素的不足之处，非常适合用于工业化生产；其培养方法简单，原料来源丰富，价格低廉，经济效益高。

三孢布拉霉能够产β-胡萝卜素和番茄红素，目前作为两者产业化的常用菌种而得到广泛应用。三孢布拉霉属于毛霉菌，能生长成粗壮的长菌丝，对于普通微生物的所采用的常规破壁手段难以实现较好效果，而类胡萝卜素在菌体中以微小晶体存在，因此需要对三孢布拉霉进行彻底的破壁处理。

根据文献报道，现有技术中主要是通过酶法、物理均质或研磨、酸法，其中酸法需要在强酸溶液中对菌体进行长时间的裂解，而类胡萝卜素为多烯结构，在长时间的强酸条件下容易被破坏；现有技术中的酶法破壁，如文献《三孢布拉霉菌的复合酶破壁处理》宣称其提取率能够达到90％；物理均质或研磨手段是目前针对三孢布拉霉最常用的破壁手段，本申请人也曾经尝试采用高压均质以及配合酶解手段的使用，如CN110407659A中所述，将番茄红素从三孢布拉霉中提取出来并取得良好的收率，虽然酶解手段的配合能够一定程度上减轻均质工艺的压力，但是，高压均质所产生的能耗，处理量级，以及温度对设备带来的损耗，对于大规模的生产来说是无法忽视的。

因此，申请人想要开发一种以酶法手段为主的三孢布拉霉破壁方法，在破壁完全的同时，能够使得类胡萝卜素在温和的条件下被顺利的提取出来。

发明内容

在申请人的研究过程中，发现按照现有技术所给出的复合酶法破壁方法并无法达到其宣称的良好效果，究其原因可能在于本申请人所处理的菌株为诱变后的三孢布拉霉菌株，且经过驯化后，其类胡萝卜素产量高于大部分常规三孢布拉霉菌株，通过发酵调控其类胡萝卜素含量能够达到7％以上，类胡萝卜素在霉菌体内以晶体形式存在，相对应的，诱变后的三孢布拉霉菌株进化出更厚的细胞壁来承载高含量产物所带来的压力，所以仅采用复合酶法的手段难以达到如文献所报道的效果。申请人为了解决现有技术无法解决的问题，针对此三孢布拉霉提出新的提取方法，所述提取方法喷雾干燥法等前处理手段和酶解相结合对三孢布拉霉细胞破壁，对细胞壁破壁效果良好。

本发明所针对的菌株于2014年8月8日保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，保藏地址是，中国，武汉，武汉大学，保藏编号为：三孢布拉霉BT7251(+)CCTCC M 2014378；三孢布拉霉BT7603(-)CCTCC M 2014379。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：