一種從蓮子渣中提取α-淀粉酶抑制劑的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種從蓮子渣中提取α?淀粉酶抑制劑的方法，以蓮子加工副產(chǎn)物蓮子渣為制備α?淀粉酶抑制劑的原料，將蓮子渣經(jīng)浸提、破碎、水解、離心、滅酶、鹽析、溶解、冷凍干燥后制得成品。該工藝主要優(yōu)點是使蓮子加工副產(chǎn)物得到了有效利用，且提取過程簡單、產(chǎn)品無毒安全、純度高、抑制活性強，其提取得率由原來的1.45%提高到了2.36%（提取得率由提取得到的產(chǎn)品的干重占原料總重的百分比），用3,5?二硝基水楊酸法測得其對淀粉酶的抑制率最高可達77.24%，是治療糖尿病和減肥的有效成分。
【專利說明】
一種從蓮子渣中提取α-淀粉酶抑制劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于食品加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種從蓮子渣中提取α-淀粉酶抑制劑的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著人們生活水平的提高，我們從食物中獲取的能量越來越多，而能量的 過度攝入也常常伴隨著各種疾病的發(fā)生，如糖尿病、高血壓、肥胖癥已經(jīng)成為危害人類身體 健康的三大疾病，嚴重影響人們的生活。糖尿病是一組以高血糖為主要特征的代謝性疾病。 高血糖則是由于胰島素分泌缺陷或其生物作用受損，或兩者兼有而引起的疾病，而且糖尿 病長期存在的高血糖，會導(dǎo)致各種組織的慢性損害、功能性障礙，特別是對眼、腎、心臟、血 管、神經(jīng)等。因此，為了更好的預(yù)防和治療糖尿病，我們迫切的需要一種能夠有效的抑制或 阻遏攝入食物向能量轉(zhuǎn)化的物質(zhì)，以達到降低餐后血糖水平的目的，其中又以抑制淀粉類 碳水化合物的消化具有較大的意義，而α-淀粉酶抑制劑就是一種能夠很好的抑制淀粉酶活 性的物質(zhì)，通過抑制淀粉的消化，達到降低血糖的目的。這對今后預(yù)防和控制糖尿病具有重 要的意義。
[0003] 蓮子為睡蓮科植物蓮/3uci/era Gaertn)的干燥成熟種子，分布于我國 南北各省，具有補脾止瀉，止帶，益腎澀精，養(yǎng)心安神之功效;常用于脾虛泄瀉，帶下，遺精， 心悸失眠。因此，蓮子被加工成各種產(chǎn)品，而這也伴隨著大量的蓮子加工副產(chǎn)物的產(chǎn)生，如 蓮子渣。本發(fā)明從蓮子渣中提取的α-淀粉酶抑制劑是一種能夠特異性抑制人體唾液和腸道 淀粉酶活性的糖蛋白，主要通過抑制淀粉的水解來達到降低餐后血糖水平的目的，因而在 預(yù)防和控制糖尿病方面具有廣泛的前景。目前，作為提取α-淀粉酶抑制劑的原料主要有白 蕓豆、小麥麥麩、鷹嘴豆等，而把蓮子渣作為提取α-淀粉酶抑制劑原料的還未見報道;關(guān)于 提取α-淀粉酶抑制劑的方法主要有熱處理法和/或使用溶劑法、雙水相萃取法、超聲波萃取 法以及超臨界C〇2萃取法等。
[0004] 例如:CN1665521A公開了一種利用超臨界C〇2純化淀粉酶抑制劑的方法，該方法主 要是把經(jīng)過粗研磨的豆子用超臨界CO 2進行提取和除雜，再用加熱的去離子水對處理過的 豆子進行保溫提取，重復(fù)兩次，最后將兩次收集的提取液混合，用熱交換濃縮和冷凍干燥得 到產(chǎn)品。該法主要存在如下的缺點：一是超臨界CO 2萃取設(shè)備投資大，單次萃取量有限，使得 生產(chǎn)成本增加，不利于工業(yè)化生產(chǎn)；二是用超臨界CO2萃取設(shè)備對粗研磨的豆子進行除雜， 其效率較低;三是重復(fù)用加熱的去離子水提取，會降低淀粉酶抑制劑的活性。
[0005] CN 103520374 A公開了一種從茶果皮中提取α-淀粉酶抑制劑的方法，該方法主要 用無水乙醇浸泡經(jīng)過干燥粉碎后的茶果皮2-3小時，離心得茶果皮;再用乙醇水溶液浸泡并 在300W-350W頻率下超聲提取3-4小時后離心，得到上清液；向上清液中依次加入丙酮、氯 仿、正丁醇，最后得到正丁醇的萃余液;將正丁醇的萃余液冷凍干燥得到α-淀粉酶抑制劑。 該法主要存在如下的缺點:一是用到了大量的有機溶劑，而有機溶劑會嚴重的污染環(huán)境，如 果用于工業(yè)化生產(chǎn)，其有機溶劑廢液處理將會是一個問題，會顯著增加生產(chǎn)成本;二是產(chǎn)品 中有機溶劑的殘留問題，有機溶劑對人體存在嚴重的危害，會破壞人的神經(jīng)系統(tǒng)，造成人體 肝臟、腎臟機能損傷，因此不利于將該產(chǎn)品應(yīng)用于治療糖尿病或肥胖癥等疾病中。
[0006] CN101575368A公開了一種從小麥麩皮中提取α-淀粉酶抑制劑的方法，該方法主要 將小麥麩皮與水按料液比8:1的比例混合，攪拌2h后過濾除去殘渣，將濾液于70 °C水浴滅酶 30min并離心取上清液;上清液用分子量為10000D的超濾膜超濾后加入硫酸銨至溶液的硫 酸銨飽和度為70%，沉淀后離心得沉淀物;最后將沉淀物溶解并用分子量為10000D的透析袋 透析后冷凍干燥即得α-淀粉酶抑制劑。該方法主要存在的缺點是直接將小麥麩皮用于提 取，在提取過程中，由于麩皮的粒度不夠細且沒有經(jīng)過酶水解這一步，麩皮中所含的α-淀粉 酶抑制劑不能被充分的提取出來，使最后得到的α_淀粉酶抑制劑較少，降低了麩皮的利用 率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了解決上述α-淀粉酶抑制劑提取中所存在的問題，本發(fā)明提供了一種以蓮子渣 為原料、生產(chǎn)工藝更為簡單、成本更為低廉的提取α-淀粉酶抑制劑的方法，將蓮子渣經(jīng)浸 提、破碎、水解、離心、滅酶、鹽析、溶解、冷凍干燥后制得成品，具體包括如下步驟： (1) 浸提:取蓮子渣，按料液比1:4~6加入濃度為1.0wt%-3. Owt%的NaCl溶液； (2) 破碎:將浸提后的蓮子渣用高速組織搗碎機破碎； (3 )水解：向破碎后的蓮子渣中加入食用級纖維素酶和淀粉酶100_300ug復(fù)合水解，纖 維素酶和淀粉酶的質(zhì)量比為1:1，并置于35°C-45°C條件下恒溫水浴震蕩lh-2.5h; (4) 離心:冷卻至室溫后于3000-10000rpm、常溫下離心20min，取上清液； (5) 滅酶:將步驟(4)得到的上清液70°C水浴滅酶15min后離心取上清液； (6 )鹽析:往步驟（5 )得到的上清液中加硫酸銨，使上清液中的硫酸銨濃度達60wt%_ 8〇wt%，靜置2-3h，離心收集沉淀； (7 )溶解:沉淀用蒸餾水溶解； (8)冷凍干燥:將溶液冷凍干燥，即得α-淀粉酶抑制劑產(chǎn)品。
[0008] 所制得的α-淀粉酶抑制劑為白色粉末狀，比活力為45-55U/mg。
[0009] 本發(fā)明的有益效果在于： (1) 首次采用蓮子加工副產(chǎn)物為原料，使蓮子加工副產(chǎn)物得到了有效的利用； (2) 提取時在較溫和的溫度下進行，避免了高溫重復(fù)提取對α-淀粉酶抑制劑造成的破 壞，而有利于獲得較高抑制活性的α-淀粉酶抑制劑，對淀粉酶的抑制率最高可達77.24%; (3) 用食用級纖維素酶和淀粉酶復(fù)合水解，使蓮子渣的細胞壁溶解，細胞內(nèi)溶物更多的 釋放出來，提高了 α-淀粉酶抑制劑的得率； (4) 加硫酸銨進行鹽析并離心收集沉淀，此過程中沒有用到有機溶劑，故不存在有機溶 劑殘留問題，產(chǎn)品無毒安全； (5) 無需用到昂貴的儀器設(shè)備，生產(chǎn)成本較低，操作步驟簡單，有利于進行大批量的工 業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0010] 為了使本發(fā)明所述的內(nèi)容更加的便于理解，下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明所述 的技術(shù)方案做進一步的解釋說明，但應(yīng)該理解本發(fā)明并不受這些內(nèi)容所限制。
[0011] 3, 5-二硝基水楊酸法 取0.5mL濃度為lmg/mL的α-淀粉酶抑制劑及等量的淀粉酶溶液(lOOU/mL)，在37°C條件 下預(yù)溫15min;然后加入2%的可溶性淀粉溶液2.5mL，準確反應(yīng)5min;再加入2mL DNS試劑，沸 水浴中反應(yīng)5min后流水冷卻；最后將溶液稀釋至適當?shù)谋稊?shù)，在540nm處測定吸光值，記為 OD;對照管中不加入α-淀粉酶抑制劑（以同體積的蒸餾水代替），其他步驟一樣，測得的吸光 值記為OD';以蒸餾水做空白管，測得的吸光值記為0D〃，淀粉酶抑制率直接用上述情況下α-淀粉酶抑制劑對淀粉酶活性的抑制，其還原糖含量減少造成吸光值降低的百分率來表示， 具體測定體系如表1所示。
[0012] 表1 α-淀粉酶抑制率測定體系
α_淀粉酶抑制劑的抑制率可桉下式計筧： 考馬斯亮藍法
本發(fā)明采用考馬斯亮藍法測定所得的α-淀粉酶抑制劑中的蛋白質(zhì)含量。取0.1 mL待測 樣與5mL考馬斯亮藍在室溫下混合，放置2min后在595nm處測定吸光值，通過標準曲線查得 蛋白質(zhì)含量。蛋白質(zhì)的標準曲線按表2繪制，分別取標準蛋白液O-lOOyL，用蒸餾水補足到 IOOyL后加入5mL考馬斯亮藍染液，放置2min后在595nm處測定吸光值，以濃度為橫坐標，相 應(yīng)吸光度為縱坐標，繪制標準曲線。
[0013] 表2蛋白質(zhì)標準曲線的繪制
實施例1: (1) 浸提:取100g蓮子渣，按料液比1:4加入400ml濃度為3. Owt%的NaCl溶液； (2) 破碎:將浸提后的蓮子渣用高速組織搗碎機破碎； (3 )水解：向破碎后的蓮子渣中加入食用級纖維素酶和淀粉酶IOOug復(fù)合水解，纖維素 酶和淀粉酶的質(zhì)量比為1:1，并于35°C條件下恒溫水浴震蕩2.5h; (4)離心:冷卻至室溫后于lOOOOrpm、常溫下離心20min，取上清液； (5)滅酶:將步驟(4)得到的上清液70°C水浴滅酶15min后離心取上清液； (6 )鹽析:往步驟(5 )得到的上清液中加硫酸銨，使上清液中的硫酸銨濃度達80wt%，靜 置2h，離心收集沉淀； (7 )溶解:沉淀用蒸餾水溶解； (8)冷凍干燥:將溶液冷凍干燥，即得α-淀粉酶抑制劑產(chǎn)品。
[0014] 用3，5-二硝基水楊酸法測定按上述提取方法得到的α-淀粉酶抑制劑對淀粉酶的 抑制率，用考馬斯亮藍法測定蛋白質(zhì)含量。經(jīng)過計算，α-淀粉酶抑制劑對淀粉酶的抑制率為 77.24%，總蛋白含量為0.25 8，比活力為53.861]/11^，總抑制活力為130741]。
[0015] 實施例2: (1) 浸提:取200g蓮子渣，按料液比1:6加入1200ml濃度為3. Owt%的NaCl溶液； (2) 破碎:將浸提后的蓮子渣用高速組織搗碎機破碎； (3) 水解：向破碎后的蓮子渣中加入食用級纖維素酶和淀粉酶300ug復(fù)合水解，纖維素 酶和淀粉酶的質(zhì)量比為1:1，并于40°C條件下恒溫水浴震蕩2h; (4) 離心:冷卻至室溫后于8000rpm、常溫下離心20min，取上清液； (5) 滅酶:將步驟(4)得到的上清液70°C水浴滅酶15min后離心取上清液； (6 )鹽析:往步驟(5 )得到的上清液中加硫酸銨，使上清液中的硫酸銨濃度達70wt%，靜 置2.5h，離心收集沉淀； (7 )溶解:沉淀用蒸餾水溶解； (8)冷凍干燥:將溶液冷凍干燥，即得α-淀粉酶抑制劑產(chǎn)品。
[0016] 用3，5-二硝基水楊酸法測定按上述提取方法得到的α-淀粉酶抑制劑對淀粉酶的 抑制率，用考馬斯亮藍法測定蛋白質(zhì)含量。經(jīng)過計算，α-淀粉酶抑制劑對淀粉酶的抑制率為 68.73%，總蛋白含量為0.44 8，比活力為52.141]/11^，總抑制活力為225261]。
[0017] 實施例3: (1) 浸提:取300g蓮子渣，按料液比1:4加入1200ml濃度為2.0%的NaCl溶液； (2) 破碎:將浸提后的蓮子渣用高速組織搗碎機破碎； (3) 水解：向破碎后的蓮子渣中加入食用級纖維素酶和淀粉酶200ug復(fù)合水解，纖維素 酶和淀粉酶的質(zhì)量比為1:1，并于45°C條件下恒溫水浴震蕩1.5h; (4) 離心:冷卻至室溫后于6000rpm、常溫下離心20min，取上清液； (5) 滅酶:將步驟(4)得到的上清液70°C水浴滅酶15min后離心取上清液； (6 )鹽析:往步驟(5 )得到的上清液中加硫酸銨，使上清液中的硫酸銨濃度達60wt%，靜 置3h，離心收集沉淀； (7 )溶解:沉淀用蒸餾水溶解； (8)冷凍干燥:將溶液冷凍干燥，即得α-淀粉酶抑制劑產(chǎn)品。
[0018] 用3，5-二硝基水楊酸法測定按上述提取方法得到的α-淀粉酶抑制劑對淀粉酶的 抑制率，用考馬斯亮藍法測定蛋白質(zhì)含量。經(jīng)過計算，α-淀粉酶抑制劑對淀粉酶的抑制率為 64.52%，總蛋白含量為0.57 8，比活力為50.381]/11^，總抑制活力為277411]。
[0019]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與 修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種從蓮子渣中提取α-淀粉酶抑制劑的方法，其特征在于：以蓮子加工副產(chǎn)物蓮子 渣為制備α_淀粉酶抑制劑的原料，將蓮子渣經(jīng)浸提、破碎、水解、離心、滅酶、鹽析、溶解、冷 凍干燥后制得成品。2. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述一種從蓮子渣中提取α-淀粉酶抑制劑的方法，其特征在于:具 體包括如下步驟： (1)浸提:取蓮子渣，按料液比1:4~6加入濃度為1.0wt%-3. Owt%的NaCl溶液； (2 )破碎:將浸提后的蓮子渣用高速組織搗碎機破碎； (3 )水解：向破碎后的蓮子渣中加入食用級纖維素酶和淀粉酶100_300ug復(fù)合水解，纖 維素酶和淀粉酶的質(zhì)量比為1:1，并置于35°C-45°C條件下恒溫水浴震蕩lh-2.5h; (4) 離心:冷卻至室溫后于3000-10000rpm、常溫下離心20min，取上清液； (5) 滅酶:將步驟(4)得到的上清液70°C水浴滅酶15min后離心取上清液； (6 )鹽析：往步驟（5 )得到的上清液中加硫酸銨，使上清液中的硫酸銨濃度達6 0 w t % -8〇wt%，靜置2-3h，離心收集沉淀； (7)溶解:沉淀用蒸餾水溶解； (8 )冷凍干燥:將溶液冷凍干燥，即得α-淀粉酶抑制劑產(chǎn)品。3. 根據(jù)權(quán)利要求1和2中所述的方法，其特征在于:所制得的α-淀粉酶抑制劑為白色粉 末狀，比活力為45-55 U/mg。
【文檔編號】A61K36/62GK105943625SQ201610314221
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月13日
【發(fā)明人】曾紹校, 池文文, 林瑜, 鄭明靜, 李惠, 林端權(quán), 周美玲, 鄭寶東
【申請人】福建農(nóng)林大學(xué)