專利名稱:一種蕓薹屬蔬菜種子中蘿卜硫素富集與提取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蕓薹屬蔬菜種子中蘿卜硫素富集與提取方法，尤其是西蘭花、甘藍(lán)等蔬菜種子中蘿卜硫素富集與提取方法，屬于食品生物技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
流行病學(xué)研究表明，食用十字花科蕓薹屬蔬菜，如西蘭花、羽衣甘藍(lán)、抱子甘藍(lán)、花椰菜、白菜等可預(yù)防胰腺癌、肺癌、直腸癌、乳腺癌及前列腺癌等多種癌癥的發(fā)生，這主要與蕓薹屬蔬菜體內(nèi)的硫代葡萄糖苷(硫苷)的水解產(chǎn)物-蘿卜硫素有關(guān)。蘿卜硫素是由4-甲基亞磺酰基丁基硫苷(Glucoraphanin, GR,屬于脂肪族硫苷)經(jīng)黑芥子酶催化水解而形成的異硫氰酸鹽。富含硫苷的植物在人體內(nèi)消化后產(chǎn)生具有生物活性的蘿卜硫素，起到抗癌保健作用。隨著人們對癌癥認(rèn)識(shí)的不斷深化，越來越多的醫(yī)學(xué)界和營養(yǎng)學(xué)界科學(xué)工作者認(rèn)識(shí)到，在癌癥的預(yù)防和治療問題上，應(yīng)將預(yù)防工作列為首位，調(diào)整飲食結(jié)構(gòu)是最容易做到的防癌措施。世界上存在很多天然防癌抗癌物質(zhì)，其中多數(shù)是藥食同源的植物性食品，蕓薹屬蔬菜是近10年來研究的熱點(diǎn)之一。
自然界中，蘿卜硫素(I-異硫氰基-4-甲基亞磺?；?， l-isothiocyanato-4-methyl sulfiny butane, sulfbraphane)是植物受到外界傷害時(shí)產(chǎn)生的一種能保護(hù)植物免受進(jìn)一步傷害的含硫化合物。西蘭花、結(jié)球甘藍(lán)、羽衣甘藍(lán)、白菜、花椰菜、芥菜、球莖甘藍(lán)、抱子甘藍(lán)、蕪菁、辣根等蕓薹屬植物組織中普遍存在一種"硫苷-黑芥子酶"體系，在長期進(jìn)化過程中，植物體產(chǎn)生了一系列適應(yīng)環(huán)境、保護(hù)自身的機(jī)制和功倉泛。
硫代葡萄糖苷向蘿卜硫素的轉(zhuǎn)化雖然有一定研究，但是目前對于硫代葡萄糖苷酶解工藝與調(diào)控條件、蘿卜硫素的提取與純化技術(shù)的研究報(bào)道較少，而利用植物內(nèi)源黑芥子酶將自身的硫代葡萄糖苷水解成蘿卜硫素并加以富集的技術(shù)更是缺乏研究。
近幾年來，我國學(xué)者開展了一些關(guān)于蘿卜硫素及其前體物質(zhì)的研究，目前研究較多的是作為調(diào)味品用的辣根與芥末中的蘿卜硫素及其前體物質(zhì)，對于蘿卜硫素的富集、提聞羅卜硫素提取率缺少研究。國外對羅卜硫素的研究目如停留在實(shí)驗(yàn)室階段，缺少實(shí)用的富集技術(shù)。硫代葡萄糖苷向蘿卜硫素轉(zhuǎn)化的機(jī)理復(fù)雜，如何調(diào)控轉(zhuǎn)化條件目前仍缺乏深入研究。蘿卜硫素的富集與提取分離技術(shù)的實(shí)現(xiàn)可促進(jìn)與預(yù)防癌癥相關(guān)的產(chǎn)品開發(fā)，具有廣闊的市場前景。
目前，國內(nèi)外報(bào)道較多的是關(guān)于從天然原料中提取蘿卜硫素的方法，但這些方法主要是通過添加外源黑芥子酶將硫代葡萄糖苷轉(zhuǎn)化成蘿卜硫素。例如，專利(公開號(hào) CN1149986A，
公開日1997年5月21日)公開了"蕓苔屬蔬菜增補(bǔ)劑及其制作方法"、專利 (公開號(hào)CN101544995A，
公開日2009年9月30日)公開了 " 一種蘿卜硫素的提取方法" 和專利(公開號(hào)CN 102102113A，
公開日2011年6月22日)公開了 " 一種從花椰菜葉片中提取蘿卜硫素的方法"的提取工藝中須添加價(jià)格昂貴的外源黑芥子酶制劑，導(dǎo)致蘿卜硫素生產(chǎn)成本過高，因而該方法在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用受限。[0007]以往公開的技術(shù)中，對于有機(jī)溶劑萃取蘿卜硫素提取的工藝方面亦存在諸多弊端，例如，專利(公開號(hào)CN 101143842A，
公開日2008年3月19日)公開了 " 一種提取蘿
卜硫素的方法"、專利(公開號(hào)CN 101229211A，
公開日2008年7月30日)公開了" 一種西蘭花種子提取物及其制備方法"和專利(公開號(hào)CN 101514174A，
公開日2009年8月26 日)公開了" 一種從西蘭花芽苗菜中提取多功能萊菔硫烷的方法"中萃取所采用的有機(jī)溶劑為丙酮、二氯甲烷和石油醚等有毒試劑，難以避免殘留于最終產(chǎn)品中，從而限制產(chǎn)品的使用。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
本發(fā)明的目的在于提供一種蕓薹屬蔬菜種子中蘿卜硫素的富集與提取技術(shù)，解決以往蘿卜硫素提取方法中生產(chǎn)成本高和產(chǎn)品得率低、毒性大等技術(shù)難題。
技術(shù)方案
本發(fā)明技術(shù)方案概述如下以蕓薹屬蔬菜種子為原料，粉碎后加入TriS-HCl緩沖液并調(diào)節(jié)PH，制成孵育液；添加維生素C及Zn2+，激活蔬菜種子中內(nèi)源黑芥子酶，水解自身的硫代葡萄糖苷；用乙酸乙酯萃取、過濾、真空濃縮，再經(jīng)超聲浸提、真空濃縮，制得具有一定純度的蘿卜硫素產(chǎn)品。
上述蕓薹屬蔬菜種子中蘿卜硫素的富集與提取技術(shù)，包括
(I)將具有發(fā)芽能力的西蘭花種子、或結(jié)球甘藍(lán)、羽衣甘藍(lán)、抱子甘藍(lán)、白菜、花椰菜、芥菜、球莖甘藍(lán)、蕪菁和辣根等蕓薹屬蔬菜某一種種子粉碎后，按料液比(w/v)l 3 5加入O. 2mol/L Tris-HCl緩沖液，調(diào)節(jié)pH至6. O 8. 0，制成孵育液；
(2)在鮮育液中，添加O. 2 O. 8mmol/L維生素C和O. 4 O. 6mmol/L Zn2+,于30 50°C孵育2 6h ;
(3)孵育結(jié)束后，加入I 2mmol/L氯化鈉，并用等體積的乙酸乙酯萃取I 3次， 合并萃取液，過濾并收集濾液；
(4)按公知的濃縮工藝，將濾液于25 45°C條件下真空濃縮至黃油狀液體(或蒸干)。
(5)在濃縮液中加入乙酸乙酯溶液，于20 40°C超聲浸提5 lOmin，超聲頻率為 90khz，功率為150 190W，制得蘿卜硫素粗提液；
(6)將蘿卜硫素粗提液過O. 45 μ m濾膜后，按公知的濃縮工藝，經(jīng)20 40°C真空濃縮，制得。
有益效果
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種蕓薹屬蔬菜種子中蘿卜硫素富集與提取方法具有以下優(yōu)點(diǎn)
(I)本發(fā)明適用的原料范圍廣，利用原料自身黑芥子酶水解硫代葡萄糖苷，降低了生產(chǎn)成本，簡化了生產(chǎn)工藝。
(2)本發(fā)明通過添加適量的維生素C及Zn2+，激活黑芥子酶，加快硫代葡萄糖苷水解，提聞了羅卜硫素得率。
(3)本發(fā)明采用無毒的乙酸乙酯萃取蘿卜硫素，并加入適量的氯化鈉有利于分層萃取，提高萃取率，且獲得適用于保健食品級(jí)的蘿卜硫素產(chǎn)品。
四、具體實(shí)施方案
實(shí)施例I :
將具有發(fā)芽能力的西蘭花種子粉碎后，按料液比(w/v)l 5加入0.2mol/L Tris-HCl緩沖液，調(diào)節(jié)pH至6. 0，制成孵育液；添加O. 2mmol/L維生素C和O. 6mmol/L Zn2+ 后，于50°C孵育2h ;在孵育液中加入2. Ommol/L氯化鈉，用等體積乙酸乙酯萃取I次，合并萃取液。萃取液經(jīng)過濾后于45°C條件下真空濃縮至黃油狀液體(或蒸干)。在真空濃縮后的液體中加入乙酸乙酯溶液，于20°C超聲浸提IOmin (超聲頻率為90kHz，功率為140W)，制得蘿卜硫素粗提液，過O. 45 μ m濾膜，經(jīng)30°C真空濃縮，制得。
實(shí)施例2
將具有發(fā)芽能力的結(jié)球甘藍(lán)種子粉碎后，按料液比(w/v) I 4加入0.2mol/L Tri-HCls緩沖液，調(diào)節(jié)pH至6. 5，制成孵育液；添加O. 4mmol/L維生素C和I. 5mmol/L Zn2+ 后，于40°C孵育4h，在孵育液中加入2mmol/L氯化鈉，用等體積乙酸乙酯萃取2次，合并萃取液。萃取液經(jīng)過濾后于40°C條件下真空濃縮至黃油狀液體(或蒸干)。在真空濃縮后的液體中加入乙酸乙酯溶液，于40°C超聲浸提5min (超聲頻率為90khz，功率為190W)，制得蘿
卜硫素粗提液，過O. 45 μ m濾膜，經(jīng)40°C真空濃縮，制得。
實(shí)施例3
將具有發(fā)芽能力的花椰菜種子粉碎后，按料液比(w/v)l 3加入0.2mol/L Tris-HCl緩沖液，調(diào)節(jié)pH至7. 0，制成孵育液；添加O. 6mmol/L維生素C和O. 4mmol/L Zn2+ 后于45°C孵育6h，在孵育液中加入I. 5mmol/L氯化鈉，用等體積乙酸乙酯萃取3次，合并萃取液。萃取液經(jīng)過濾后于30°C條件下真空濃縮至黃油狀液體(或蒸干)。在真空濃縮后的液體中加入乙酸乙酯溶液，于30°C超聲浸提8min (超聲頻率為90kHz，功率為170W)，制得蘿
卜硫素粗提液，過O. 45 μ m濾膜，經(jīng)35 °C真空濃縮，制得。
實(shí)施例4
將具有發(fā)芽能力的辣根種子充分粉碎后，按料液比(w/v) I 4加入0.2mol/L Tris-HCl緩沖液，調(diào)節(jié)pH至8. 0，制成孵育液；添加O. 8mmol/L維生素C和O. 3mmol/L Zn2+ 后于30°C孵育6h，在孵育液中加入I. Ommol/L氯化鈉，用等體積乙酸乙酯萃取3次，合并萃取液。萃取液經(jīng)過濾后于25°C條件下真空濃縮至黃油狀液體(或蒸干)。在真空濃縮后液體中加入乙酸乙酯溶液，于35°C超聲浸提7min (超聲頻率為90kHz，功率為180W)，制得蘿卜硫素粗提液，過O. 45 μ m濾膜，經(jīng)40°C真空濃縮，制得。
以上詳細(xì)說明了本發(fā)明的實(shí)施方式，但這只是為了便于理解而舉的實(shí)例，不應(yīng)被視為是對本發(fā)明范圍的限制。同樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員均可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其較佳實(shí)施例的描述，做出各種可能的等同改變或替換，但所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求
的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種蕓薹屬蔬菜種子中蘿卜硫素的富集與提取方法，其特征在于以具有發(fā)芽能力的蕓薹屬蔬菜種子為原料，粉碎后按料液比加入TriS-HCl緩沖液并調(diào)節(jié)pH，制成孵育液； 添加維生素C及Zn2+，激活蔬菜種子中內(nèi)源黑芥子酶，水解自身的硫代葡萄糖苷；用乙酸乙酯萃取孵育液中形成的蘿卜硫素，經(jīng)過濾、真空濃縮、超聲浸提，再真空濃縮，制得蘿卜硫素。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1，一種蕓薹屬蔬菜種子中蘿卜硫素的富集與提取方法，包括以下步驟(1)將具有發(fā)芽能力的蕓薹屬蔬菜種子粉碎后，按料液比(w/v)l 3 5添加蒸餾水做成孵育液，用O. 2mol/L Tris-HCl緩沖液調(diào)節(jié)pH至6. O 8. O ;(2)在孵育液中，添加維生素C和Zn2+，于30 50°C孵育2 6h;(3)孵育結(jié)束后，加入I 2mmol/L氯化鈉，并用等體積的乙酸乙酯萃取I 3次，合并萃取液,過濾并收集濾液；(4)按公知的濃縮工藝，將濾液于25 45°C條件下真空濃縮至黃油狀液體(或蒸干)；(5)在濃縮液中加入乙酸乙酯溶液，于20 40°C超聲浸提5 lOmin，超聲頻率為 90khz，功率為150 190W，制得蘿卜硫素粗提液；(6)將蘿卜硫素粗提液過O.45 μ m濾膜后，按公知的濃縮工藝，經(jīng)20 40°C真空濃縮， 制得。
3.如權(quán)利要求
1-2所述一種蕓薹屬蔬菜種子中蘿卜硫素富集方法，其特征在于孵育液中添加的維生素C和Zn2+量分別為O. 2 O. 8mmol/L和O. 3 O. Bmmol /I,η
4.如權(quán)利要求
1-3所述一種蕓薹屬蔬菜種子中蘿卜硫素富集與提取方法，其特征在于蕓薹屬蔬菜種子可以是西蘭花種子，或結(jié)球甘藍(lán)、羽衣甘藍(lán)、白菜、花椰菜、芥菜、球莖甘藍(lán)、 抱子甘藍(lán)、蕪菁、辣根等種子。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種蕓薹屬蔬菜種子中蘿卜硫素富集與提取方法，屬于食品生物技術(shù)領(lǐng)域：
。其特征是以具有發(fā)芽能力的蕓薹屬蔬菜種子為原料，粉碎后按料液比(w/v)1∶3～5加入Tris-HCl緩沖液并調(diào)節(jié)pH至6.0～8.0，制成孵育液；添加維生素C及Zn2+，激活蔬菜種子中內(nèi)源黑芥子酶，水解自身的硫代葡萄糖苷(硫苷)，形成具有抗癌作用的蘿卜硫素。用乙酸乙酯萃取孵育液中的蘿卜硫素，經(jīng)過濾、真空濃縮、超聲浸提，再真空濃縮制得蘿卜硫素制品。本發(fā)明具有原料適用范圍廣、生產(chǎn)成本低、蘿卜硫素富集量高等特點(diǎn)，適用于保健食品級(jí)蘿卜硫素產(chǎn)品生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C12P13/00GKCN102586352SQ201210011551
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月16日
發(fā)明者尹永褀, 郭強(qiáng)暉, 韓永斌, 顧振新, 顧穎娟 申請人:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan