純化游離生物氨基酸的無溶劑方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及從植物部位尤其是從茶的葉和嫩芽中純化游離生物氨基酸的綠色方法。更具體地,本發(fā)明涉及不使用任何化學(xué)物質(zhì)、酸或堿物質(zhì)大規(guī)模地純化天然氨基酸的無有機(jī)溶劑的快速且經(jīng)濟(jì)的方法。本發(fā)明還涉及一種從富含游離氨基酸的植物和植物部位(可再生生物資源)中純化生物氨基酸的方法。
【專利說明】純化游離生物氨基酸的無溶劑方法
[0001] 下述說明書具體地描述了本發(fā)明及其實(shí)施方式。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及從植物部位優(yōu)選從茶(Camellia sinensis)中純化游離生物氨基酸 (富含茶氨酸)的改進(jìn)方法。具體地,本發(fā)明涉及在不使用任何化學(xué)物質(zhì)、酸或堿的情況下 從植物和植物部位如葉、花和果實(shí)(可再生生物資源)中純化天然游離氨基酸的經(jīng)濟(jì)方法。 更具體地,本發(fā)明涉及純化包含天然游離氨基酸的流份(fraction)的低成本綠色方法;用 作易生物利用的營養(yǎng)補(bǔ)充劑,尤其是作為昂貴的蛋白補(bǔ)充劑的一種選擇用于素食者和缺乏 蛋白質(zhì)的人。
【背景技術(shù)】
[0003] 氨基酸是蛋白質(zhì)的構(gòu)建模塊,且作為機(jī)體代謝的中間體。長期以來已證明了氨基 酸作為蛋白質(zhì)的構(gòu)建模塊對(duì)于肌肉、骨骼、皮膚、肌腱、韌帶、毛發(fā)、眼睛和其它組織的生長 和修復(fù)的重要性。蛋白質(zhì)在各種機(jī)體功能如代謝、細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)、免疫系統(tǒng)、細(xì)胞粘附和細(xì) 胞周期中起著至關(guān)重要的作用。蛋白質(zhì)缺乏的問題在貧窮、不發(fā)達(dá)和發(fā)展中國家的人群中 是非常常見的。即使在發(fā)達(dá)國家,在某些具有特殊飲食習(xí)慣的人群中也報(bào)道了這種蛋白質(zhì) 缺乏的問題。具體地,素食者對(duì)于吃恰當(dāng)?shù)闹参镄允澄锝M合以獲得足夠的必需氨基酸需要 非常慎重。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)進(jìn)入人體時(shí);首先,它們?cè)谙^程中被分解成氨基酸。然后,氨基酸 被用于身體的不同區(qū)域,在這些區(qū)域需要這些氨基酸來進(jìn)行蛋白質(zhì)合成。氨基酸還負(fù)責(zé)蛋 白質(zhì)的生物活性。因此,作為蛋白質(zhì)的構(gòu)建模塊的氨基酸對(duì)于身體機(jī)能發(fā)揮正常作用是至 關(guān)重要的。因此以營養(yǎng)補(bǔ)充劑形式使用氨基酸,存在著巨大的潛力。
[0004] 通常,蛋白質(zhì)由20種標(biāo)準(zhǔn)氨基酸構(gòu)成,而其中僅有10種是在我們體內(nèi)合成的。不 在我們體內(nèi)合成的其它10種氨基酸被稱為必需氨基酸,即丙氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半 胱氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、脯氨酸、絲氨酸和酪氨酸。我們需要從我們的飲食中獲 得這些必需氨基酸,而未能獲得任何必需氨基酸都可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)體蛋白質(zhì)的降解和其它相 關(guān)問題。
[0005] 由于植物和植物部位如葉、花、果實(shí)、種子,以及蔬菜都被認(rèn)為是富含游離氨基酸 的來源,因此,這些植物和植物部位可被用作獲得這些必需組分的天然和可再生的來源。此 夕卜,在最近幾十年間,與合成來源的營養(yǎng)制品(nutraceuticals)、飲食健康補(bǔ)充劑和提取物 相比,人們對(duì)獲自天然來源的營養(yǎng)制品、飲食健康補(bǔ)充劑和提取物產(chǎn)生了極大的興趣。
[0006] 山茶科(Theaceae)的茶(Camellia sinensis)是世界聞名的飲料作物。這種 植物也是游離氨基酸的良好來源。茶中的氨基酸含量估計(jì)占干重的3-4%。茶中存在游 離氨基酸是眾所周知的,且據(jù)報(bào)道,茶包含了所有20種氨基酸。已通過氨基酸分析儀以 及通過HPLC分析確定了茶中存在不同的氨基酸,如丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、 谷氨酸、異亮氨酸、組氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、絲氨酸、茶氨酸、蘇氨酸和酪氨酸(Wang et al. Analysis of free amino acids in Chinese teas and flower of tea plant by high performance liquid chromatography combined with solid-phase extraction. Food Chemistry, 123, 2010, 1259 - 1266 ; Jean-Philippe Veyssier, Analysis of Theanine in Green Tea using the Biochrom 30 Amino Acid Analyser. Biochrom Ltd. Cambridge, UK ; Ulrich H.Engelhardt, Chemistry of Tea, 2010 Elsevier Ltd·)。茶包含了所有的必 需氨基酸以及非必需氨基酸。并且茶還包含了一種獨(dú)特的非蛋白質(zhì)衍生的氨基酸,被稱 為茶氨酸,其由谷氨酰胺和乙胺形成(Vuong et al. Journal of Science of Food and Agriculture, 2011, 91, 1931 - 1939)〇
[0007] 眾所周知,茶氨酸是精神活性氨基酸,其能穿過血腦屏障并在應(yīng)激期間起緩解作 用。茶氨酸相比于咖啡因和兒茶素類的高水溶性和其在茶植物中存在充足的量是本發(fā)明的 重要要素;因?yàn)槠涓哌_(dá)茶中存在的總氨基酸的50%。
[0008] 雖然,Ekanayake等人(美國專利申請(qǐng)?zhí)?0/689910)闡述了一種分離茶氨酸的方 法,通過使用異丙醇作為溶劑從植物材料提取、吸附和過濾得到富含茶氨酸的提取物。他們 使用聚酰胺、聚乙烯基批咯燒(polyvinylpyrollidine)和polycar作為吸附劑。
[0009] 同時(shí),Tachiki等人(美國專利申請(qǐng)?zhí)?0/523098)開發(fā)了一種在堿性pH(9-12)下 在谷氨酰胺和乙胺的混合物中使用來源于細(xì)菌的谷氨酰胺酶的合成方法。
[0010] 甚至文獻(xiàn)中已有極少數(shù)研究報(bào)道了從天然樣品中獲取氨基酸的升華方法(Daniel 和 Jeffrey, Analytical Chemistry 1998, 70, 3119-3122),但氨基酸被分解成胺類以及氨 基酸在高溫下脫氨是升華方法中存在的主要問題。
[0011] 此外,根據(jù)Basiuk等人,在升華過程的氣相中,有更多的機(jī)會(huì)形成二肽類和二酮 哌嗪類。而且,F(xiàn)isher等人(美國專利申請(qǐng)?zhí)?0/111919)公開了一種純化氨基酸的方法, 通過電滲析,之后進(jìn)行發(fā)酵以獲得氨基酸。
[0012] 茶中包含所有的必需氨基酸如蘇氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、苯丙氨 酸和色氨酸。因此,本發(fā)明具體注重于通過經(jīng)濟(jì)且綠色的工藝方法獲得茶中所存在的所有 這些游離氨基酸以及茶氨酸。
[0013] 隨著對(duì)天然獲得的食品補(bǔ)充劑、營養(yǎng)制品和添加劑的興趣不斷增加:其市場也在 全球范圍內(nèi)快速擴(kuò)張。這可能是由于與其相關(guān)的健康安全性和治療潛力。因此,試圖通過 低成本的綠色方法獲得天然生物氨基酸并作為昂貴的蛋白質(zhì)補(bǔ)充劑的一種選擇;實(shí)施了本 發(fā)明。
[0014] 由于與蛋白質(zhì)補(bǔ)充劑相比,游離氨基酸如果作為補(bǔ)充劑被消耗在體內(nèi)易于利用, 且能在15分鐘內(nèi)使其在全身循環(huán)中的水平升高(Barry Finnin和Samuel Peters, Amino acids and Bodybuilding, Muscle and Fitness Magazine, April 1996);此夕卜,蛋白質(zhì)首先 在消化道中經(jīng)過酶降解,分解代謝成構(gòu)成性游離氨基酸。因此,在本發(fā)明中,公開了一種從 茶嫩芽以及從為游離氨基酸的良好來源的其它植物和植物部位(可再生生物資源如葉、果 實(shí)和花)中純化游離生物氨基酸(富含茶氨酸)的經(jīng)濟(jì)且綠色的方法。
[0015] 存在極少的能夠通過綠色且經(jīng)濟(jì)的方法自植物來源中提取和純化游離氨基酸的 工藝方法。然而大多數(shù)早期報(bào)道的/開發(fā)的純化氨基酸的工藝和方法(離子交換、升華、吸 附、電滲析等)通常涉及使用化學(xué)物質(zhì)、有機(jī)溶劑、酸和堿,導(dǎo)致了許多缺點(diǎn),如氨基酸分解 成胺類以及氨基酸脫氨,本發(fā)明在獲得這些天然生物氨基酸的整個(gè)過程中,完全排除了所 有這些化學(xué)物質(zhì)的使用。
[0016] 發(fā)明目的
[0017] 本發(fā)明的主要目的是開發(fā)從植物來源/可再生生物資源中純化游離生物氨基酸 的綠色且經(jīng)濟(jì)的用水處理方法(aqueous process)。
[0018] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是純化茶中的游離氨基酸以及茶氨酸。
[0019] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是純化生物氨基酸;從而使其完全不含植物的其它主要成分 如茶情況下的鞣質(zhì)、脂類、生物堿類、兒茶素類和咖啡因。
[0020] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是通過避免使用任何類型的化學(xué)物質(zhì)如有機(jī)溶劑、酸和堿來 純化天然形式的生物氨基酸。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021] 附圖闡述了本發(fā)明的實(shí)施方式,并與說明書一起,用于解釋本發(fā)明。以例證而非限 制性的方式提供這些圖。
[0022] 圖1示出了純化生物氨基酸的方法的示意性流程圖。
[0023] 圖2a :茶的生物氨基酸(富含茶氨酸)的RP-HPLC色譜圖,和圖2b :標(biāo)準(zhǔn)茶氨酸的 HPLC色譜圖。
[0024] 圖3a :氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品的混合物的UPLC色譜圖,圖3b :茶的生物氨基酸(富含茶氨 酸)的UPLC色譜圖,和圖3c:大花田菁(Sesbania grandiflora)的生物氨基酸的UPLC色 譜圖。
[0025] 圖4a :茶的生物氨基酸的RP-HPLC色譜圖和圖4b :田菁(Sesbania)的生物氨基酸 的RP-HPLC色譜圖。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0026] 本發(fā)明涉及一種通過無溶劑且經(jīng)濟(jì)的方法從天然來源如植物和植物部位中純化 游離生物氨基酸的改進(jìn)方法。
[0027] 因此,本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)游離生物氨基酸的改進(jìn)方法,所述方法包括:
[0028] a.用水提取富含氨基酸的植物部位,
[0029] b.通過棉過濾器過濾步驟a中獲得的植物水提取物,獲得濾過的水提取物,
[0030] c.使步驟b中的濾過的水提取物通過填充有粒徑為100-300微米的聚甲基丙烯酸 酯基樹脂并用水(優(yōu)選用雙蒸水)飽和的第一柱,得到不含多酚的流出物,
[0031] d.使步驟c中的不含多酚的流出物通過填充有粒徑為120微米的聚苯乙烯二乙烯 基苯聚合物基樹脂并用雙蒸水飽和的第二柱,獲得流出物,
[0032] e.濃縮步驟d中的包含游離生物氨基酸的流出物。
[0033] 發(fā)明詳述
[0034] 參照表格/附圖等以及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述;此描述并不意味著被解 釋為限制性的。在參考了本發(fā)明的描述之后,本發(fā)明的各種可選實(shí)施方式對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人 員而言是顯然的。因此,可以認(rèn)為,這些可選實(shí)施方式形成本發(fā)明的一部分。
[0035] 除非另有定義,本文中所用的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人 員通常所理解的相同的含義。在下文對(duì)一些術(shù)語進(jìn)行簡要定義;這些定義不應(yīng)被解釋為限 制性的。
[0036] 本文使用的術(shù)語"生物氨基酸(bio amino acids) "是指純天然的游離氨基酸部 分(富含茶氨酸),尤其是來自茶嫩芽以及來自其它的植物可再生部位如果實(shí)、葉、花和種 子的純天然的游離氨基酸部分(富含茶氨酸)。這些生物氨基酸是在不使用任何外來化學(xué) 物質(zhì)或酸和堿的情況下特別是從天然來源如植物和植物部位中獲得的純的且100%天然的 流份。
[0037] 本文所用的"茶嫩芽(tea shoots)"是指帶有莖部分的新鮮茶葉。術(shù)語"完全不 含多酚(completely free from polyphenols)"是指通過RP-HPLC分析檢測,純化的生物 氨基酸流份不包含咖啡因、脂類、皂苷類、生物堿類和兒茶素類。
[0038] 本文使用的術(shù)語"可再生資源(renewable resources) "是指植物的葉、果實(shí)、花和 種子,更優(yōu)選是指葉。
[0039] 本文使用的術(shù)語"流出物(effluent) "是指未吸附到樹脂柱(A和B)上并且隨水 (其為流動(dòng)相)一起被洗脫下來的物質(zhì)。
[0040] 本文使用的術(shù)語"洗脫物(elluate) "是指樹脂結(jié)合的物質(zhì)/化合物。
[0041] 本文使用的術(shù)語"水(water) "是指蒸餾水、去離子水,更優(yōu)選是指雙蒸水。
[0042] 本發(fā)明中所使用的用于生物氨基酸純化的樹脂柱(A)聚甲基丙烯酸酯基樹脂和 (B)聚苯乙烯二乙烯基苯聚合物基樹脂被填滿水,更優(yōu)選被填滿雙蒸水。
[0043] 本發(fā)明的方法:
[0044] 1.本發(fā)明的第一步驟涉及新鮮茶嫩芽的水提取,其可由下述任意方法進(jìn)行:
[0045] a.于_20°C冷凍干燥植物部位,破碎冷凍的植物部位至粉末,用溫水(60°C )提取 冷凍且破碎的植物部位;
[0046] b.干燥新鮮的植物部位,研磨干燥的植物部位至粉末,用冷水(25 °C )提取研磨的 粉末狀葉;
[0047] c.直接用熱水(90°C )提取新鮮的植物部位。
[0048] 因此,對(duì)于提取,在本發(fā)明中使用這三種方法。在每種情況下,取100g新鮮嫩芽, 并單獨(dú)地用600ml水提取15-30min。
[0049] 2.然后,用棉(吸附劑)過濾器將從不同的提取步驟中獲得的水提取物過濾兩次。
[0050] 3.通過吸附柱色譜法純化:
[0051] 通過使用兩種不同的吸附樹脂的吸附柱色譜法,從濾過的水提取物中純化游離氨 基酸,所述兩種不同的吸附樹脂具有不同的化學(xué)性質(zhì)和粒徑。吸附是一種表面現(xiàn)象,其涉 及存在于混合物中的所選化合物或分子與固定相的表面的弱且可逆的結(jié)合。因此,本發(fā)明 中,通過選擇串聯(lián)的兩種不同的樹脂并通過去除存在于提取物中的其它主要組分來純化游 離氨基酸。本發(fā)明中使用的樹脂(A)是一種具有100-300微米粒徑的聚甲基丙烯酸酯基樹 月旨,優(yōu)選s印abeads,而本發(fā)明中使用的樹脂(B)是一種具有120微米粒徑的聚苯乙烯二乙 烯基苯聚合物基樹脂,優(yōu)選amberchrom。
[0052] 然后,將濾過的水提取物通過預(yù)填充粒徑為100-300微米的聚甲基丙烯酸酯基樹 脂的樹脂柱(A)。將柱用水(更優(yōu)選用雙蒸水)填充并飽和。該樹脂柱吸附多酚類和其它 復(fù)雜分子,僅允許氨基酸、蛋白質(zhì)和咖啡因隨水一起作為流出物通過。
[0053] 然后,使樹脂柱A的包含蛋白質(zhì)、咖啡因和氨基酸的含水流出物通過另一個(gè)填充 有粒徑為120微米的聚苯乙烯二乙烯基苯聚合物基樹脂(B)的柱。在玻璃柱中也將該樹脂 柱用水(優(yōu)選用雙蒸水)填充并飽和。該具有極細(xì)粒徑的聚合樹脂柱通過完全吸附咖啡因 和蛋白質(zhì)而僅允許生物氨基酸隨水一起通過。
[0054] 生物氨基酸流份:
[0055] 含水的流出物流份包含天然生物氨基酸且完全不含兒茶素類和咖啡因,兒茶素類 和咖啡因是茶中的其它主要成分。然后,與標(biāo)準(zhǔn)茶氨酸(圖2b)進(jìn)行比較,將茶情況下富含 茶氨酸的這種包含游離生物氨基酸的含水部分(圖2a)用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮,然后進(jìn)行噴霧 干燥或通過冷凍干燥凍干,以獲得灰白色至淺棕色粉末。通過紙色譜法和RP-HPLC(圖4a、 4b)和UPLC(圖3b、3c)分析進(jìn)一步分析生物氨基酸流份。RP-HPLC的結(jié)果明顯地顯示了茶 氨酸作為主要組分存在于作為主要成分的茶生物氨基酸中。利用與分析茶的生物氨基酸流 份相同的方法和相似的條件運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)茶氨酸,以及還通過比較峰保留時(shí)間和吸光度,證實(shí) 了這一結(jié)論。這些結(jié)果清晰地表明了作為主要成分的生物氨基酸流份富含茶氨酸。進(jìn)一步 地,當(dāng)將其保留時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)氨基酸混合物的保留時(shí)間進(jìn)行比較時(shí),UPLC分析也明顯顯示了 該流份包含有其它氨基酸。
[0056] 因此,本發(fā)明提供了從天然來源如植物和植物部位中,特別是從那些富含游離氨 基酸的來源中純化游離生物氨基酸的方法。本發(fā)明公開了一種通過使用具有不同的粒徑和 化學(xué)性質(zhì)的吸附樹脂的組合而開發(fā)的從茶嫩芽中純化生物氨基酸(富含茶氨酸)(圖2a) 流份且使其完全不含多酚類、兒茶素類、脂類、皂苷類、生物堿類和咖啡因的方法。
[0057] 在另一個(gè)實(shí)施方式中,用于純化游離生物氨基酸的無溶劑方法包括下述步驟:
[0058] a.用水提取富含氨基酸的植物部位,
[0059] b.通過棉過濾器過濾步驟a中獲得的植物水提取物,獲得濾過的水提取物,
[0060] c.使步驟b中的濾過的水提取物通過填充有粒徑為100-300微米的聚甲基丙烯酸 酯基樹脂并用水(優(yōu)選用雙蒸水)飽和的第一柱,得到不含多酚的流出物,
[0061] d.使步驟c中的不含多酚的流出物通過填充有粒徑為120微米的聚苯乙烯二乙烯 基苯聚合物基樹脂并用雙蒸水飽和的第二柱,獲得流出物,
[0062] e.濃縮步驟d中的包含游離生物氨基酸的流出物。
[0063] 在另一個(gè)實(shí)施方式中,所用的植物部位是富含茶氨酸的葉或嫩芽如茶的葉或嫩 芽,或者是包含游離氨基酸的任何其它植物部位。
[0064] 在另一個(gè)實(shí)施方式中,通過下述任意方法進(jìn)行提?。?br>
[0065] a.于_20°C冷凍干燥植物部位,破碎冷凍的植物部位至粉末形式,并用溫水 (60°C )提取冷凍且破碎的植物部位;
[0066] b.干燥新鮮的植物部位,研磨干燥的植物部位至粉末形式,并用冷水(25 °C )提取 研磨的粉末狀葉;
[0067] c.直接用熱水(90°C )提取新鮮的植物部位。
[0068] 在另一個(gè)實(shí)施方式中,聚甲基丙烯酸酯基樹脂優(yōu)選為sepabeads。
[0069] 在另一個(gè)實(shí)施方式中,聚苯乙烯二乙烯基苯聚合物基樹脂優(yōu)選為amberchrom。
[0070] 在另一個(gè)實(shí)施方式中,濃縮采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行,然后進(jìn)行噴霧干燥,任選地通過 冷凍干燥凍干。
[0071] 在另一個(gè)實(shí)施方式中,獲得的生物氨基酸完全不含茶多酚類(兒茶素類)、咖啡因 和茶葉中的其它主要成分。
[0072] 在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中,描述了利用植物的可再生生物資源如果實(shí)、葉、花 和種子(尤其是葉)作為富含易生物利用的游離生物氨基酸的來源的方法。
[0073] 在另一個(gè)實(shí)施方式中,本發(fā)明描述了不使用化學(xué)物質(zhì)、酸和堿來純化游離生物氨 基酸作為相對(duì)于昂貴的蛋白質(zhì)補(bǔ)充劑易生物利用的來源的綠色方法。 實(shí)施例
[0074] 實(shí)施例1
[0075] 取約100g的新鮮茶嫩芽。然后將嫩芽置于_20°C的深度冷凍器中。一般6-8小時(shí) 之后,將冷凍的嫩芽破碎,然后用熱水(60°C)提取15-20min。用棉過濾器過濾提取物兩次。 然后,將提取物通過填滿雙蒸水的聚甲基丙烯酸酯基樹脂的樹脂柱(A)。用水?dāng)y帶氨基酸和 咖啡因作為流出物,留下了吸附于柱上的多酚組分。然后,將該包含咖啡因和氨基酸的含水 流份再次通過另一個(gè)填滿雙蒸水的聚苯乙烯二乙烯基苯聚合物基樹脂的樹脂柱(B)。該柱 吸附了咖啡因、蛋白質(zhì)和其它雜質(zhì),允許生物氨基酸隨水一起通過該柱。從而,該含水流份 包含純化的生物氨基酸。通過噴霧干燥,干燥該含水流份,得到純的生物氨基酸。與標(biāo)準(zhǔn)茶 氨酸(圖2b)進(jìn)行比較,RP-HPLC色譜圖顯示了氨基酸(富含茶氨酸)(圖2a)的存在。
[0076] 實(shí)施例2
[0077] 取約1kg的茶嫩芽。將茶嫩芽置于_20°C的深度冷凍器中。將冷凍的嫩芽破碎,然 后用熱水(60°C)提取20min。用棉過濾器過濾提取物兩次。最后將水提取物通過填充有 雙蒸水的聚甲基丙烯酸酯基樹脂的樹脂柱(A)。用水?dāng)y帶氨基酸和咖啡因作為流出物離開 柱,留下吸附于柱中的多酚組分(兒茶素類)。然后,使該包含咖啡因和氨基酸的含水流份 再次通過另一個(gè)用雙蒸水填充和飽和的聚苯乙烯二乙烯基苯聚合物基樹脂的樹脂柱(B)。 該柱吸附咖啡因和其它雜質(zhì),僅允許游離生物氨基酸隨溶劑(水)一起通過該柱。從而,得 到的含水流份包含純化的生物氨基酸。通過噴霧干燥,干燥該流份,使其中的水蒸發(fā),以獲 得粉末形式。與標(biāo)準(zhǔn)氨基酸的色譜圖(圖3a)進(jìn)行比較,UPLC色譜圖顯示了氨基酸的存在 (圖 3b)。
[0078] 實(shí)施例3
[0079] 采集約500g的大花田菁的葉,然后置于_20°C的深度冷凍器中。然后將冷凍的葉 用熱水(60°C )提取20min。用棉過濾器過濾提取物兩次。最后將水提取物通過填充有雙 蒸水的聚甲基丙烯酸酯基樹脂的樹脂柱(A)。用水?dāng)y帶氨基酸和其它低分子量的酚類物質(zhì) 作為流出物離開柱,留下吸附于柱中的高分子量的多酚物質(zhì)和其它雜質(zhì)。然后,使柱A的這 種流出物再次通過另一個(gè)聚苯乙烯二乙烯基苯聚合物樹脂的樹脂柱(B)。該柱吸附低分子 量的酚類物質(zhì)和其它雜質(zhì),僅允許游離生物氨基酸隨水一起通過該柱。從而,得到的含水流 份包含純化的天然生物氨基酸。然后,將該流份噴霧干燥,得到灰白色粉末。與標(biāo)準(zhǔn)氨基酸 的色譜圖(圖3a)和生物氨基酸的RP-HPLC色譜圖(圖4b)進(jìn)行比較,UPLC色譜圖顯示了 氨基酸的存在(圖3c)。
[0080] 優(yōu)點(diǎn)
[0081] 以下是本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn):
[0082] 1.開發(fā)了一種新的從茶嫩芽中純化游離天然生物氨基酸的經(jīng)濟(jì)方法。
[0083] 2.從茶嫩芽中純化富含茶氨酸的游離生物氨基酸。
[0084] 3.該生物氨基酸完全不含作為茶的其它主要成分的茶多酚類(兒茶素類)和咖啡 因。
[0085] 4.大規(guī)模地從植物及其部位(可再生生物資源),尤其是從那些富含游離氨基酸 的來源中獲得游離生物氨基酸的綠色經(jīng)濟(jì)方法。
[0086] 5.與昂貴的蛋白質(zhì)補(bǔ)充劑相比,純化的天然游離氨基酸可以用作更易生物利用的 健康補(bǔ)充劑的來源。
[〇〇87] 6.低成本的天然游離氨基酸補(bǔ)充劑對(duì)素食者和缺乏蛋白質(zhì)的人會(huì)非常有益。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于純化游離生物氨基酸的無溶劑方法,所述方法包括: a. 用水提取富含氨基酸的植物部位, b. 通過棉過濾器過濾步驟a中獲得的植物水提取物并獲得濾過的水提取物, c. 使步驟b中的濾過的水提取物通過填充有粒徑為100-300微米的聚甲基丙烯酸酯基 樹脂并用水優(yōu)選用雙蒸水飽和的第一柱,得到不含多酚的流出物, d. 使步驟c中的不含多酚的流出物通過填充有粒徑為120微米的聚苯乙烯二乙烯基苯 聚合物基樹脂并用雙蒸水飽和的第二柱,獲得流出物, e. 濃縮步驟d中的包含游離生物氨基酸的流出物。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法,其中步驟a中所用的植物部位是富含茶氨酸的葉或嫩芽 如茶的葉或嫩芽,或者是包含游離氨基酸的任何其它植物部位。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述提取通過下述任意方法進(jìn)行: a. 于-20°C冷凍干燥所述植物部位,破碎冷凍的植物部位至粉末,用溫水(60°C )提取 冷凍且破碎的植物部位; b. 干燥新鮮的植物部位,研磨干燥的植物部位至粉末,用冷水(25°C)提取研磨的粉末 狀葉; c. 直接用熱水(90°C )提取新鮮的植物部位。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法,其中聚甲基丙烯酸酯基樹脂優(yōu)選為sepabeads。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法,其中聚苯乙烯二乙烯基苯聚合物基樹脂優(yōu)選為 amberchrom。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法,其中濃縮是采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器進(jìn)行,然后進(jìn)行噴霧干燥,任 選地通過冷凍干燥凍干。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法,其中獲得的生物氨基酸完全不含茶多酚類(兒茶素類)、 咖啡因和茶葉中的其它主要成分。
【文檔編號(hào)】C07C227/40GK104105685SQ201380008598
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2013年2月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月10日
【發(fā)明者】H·P·辛格, A·拉娜 申請(qǐng)人:科學(xué)與工業(yè)研究會(huì)