一種紅球菌b7740類胡蘿卜素的微膠囊制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于功能活性成分加工技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種極地海洋寡營養(yǎng)細(xì)菌源 類胡蘿卜素的微膠囊制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 類胡蘿卜素廣泛存在于自然界中，具有抗氧化、染色、預(yù)防和治療VA缺乏癥、增強(qiáng) 免疫力和防癌、抗癌的功能。人體中很多組織器官都有類胡蘿卜素的存在，但是人體不能自 身合成，只能從外界攝取。隨著現(xiàn)代人們對類胡蘿卜素重要性的認(rèn)識和需求的日益增加，類 胡蘿卜素的商品化已成為現(xiàn)實。
[0003] 目前，市售類胡蘿卜素產(chǎn)品主要來源于植物和化學(xué)合成。然而隨著需求的增加， 成本低、純度高、更加安全的微生物源類胡蘿卜素有逐漸替代植物提取和化學(xué)合成的趨 勢。目前有部分從微藻、酵母、霉菌和細(xì)菌生產(chǎn)類胡蘿卜素產(chǎn)品的工業(yè)化實踐的報道。比 如，從杜氏鹽藻（Dunaliella salina)中生產(chǎn)P -胡蘿卜素（400mg/m3);紅法夫酵母 (Xanthophyllomyces dendrorhous)商業(yè)生產(chǎn)奸青素，含量可達(dá)8.1mg/L;三孢布拉霉生產(chǎn) 大量@ 一胡蘿卜素（30mg/g);戈登氏菌（Gordonia jacobea)可生產(chǎn)1?13. 4mg/L的角黃 素。
[0004] 紅球菌屬（Rhodococcus)是1891年由Zoof建立的，從建立至今，分類地位一直 不確定。目前，紅球菌被歸為放線菌門（Actinobacteria)，放線菌綱（Actinobacteria)， 放線菌亞綱（Actinobacteridae)，放線菌目（Actinomycetales)，棒桿菌亞目 (Croynebacterineae)，諾卡氏菌科（Nocardiaceae)，紅球菌屬（Rhodococcus)。紅球菌屬 對溶菌酶敏感，產(chǎn)生的色素大多為淡黃色、乳酪色、黃色、橙黃或紅色。日本學(xué)者Takaichi 從紫紅紅球菌分離出四種類胡蘿卜素及其衍生物。賈小明和鄭曉冬等人通過分離鑒定得到 了黃色的紅球菌，該菌產(chǎn)色素為類胡蘿卜素。至今國內(nèi)外關(guān)于紅球菌產(chǎn)類胡蘿卜素的研究 報道較少，這意味著對紅球菌類胡蘿卜素的研究及應(yīng)用充滿前景。
[0005] 微膠囊化技術(shù)解決了類胡蘿卜素商業(yè)化生產(chǎn)中不穩(wěn)定、易氧化降解和對光照敏感 的難題。避免類胡蘿卜素免受光照、溫度和氧氣的不良影響，提高其穩(wěn)定性，延長商品的貨 架期和保質(zhì)期，控制其釋放速度。復(fù)凝聚法是經(jīng)典的微膠囊化方法，操作簡單，適用于非水 溶性的液體材料的包埋，具有高效率和高產(chǎn)率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是在于提供了一種紅球菌B7740類胡蘿卜素的微膠囊制備方法，方 法易行，操作簡便，有效降低提取過程中類胡蘿卜素的降解，類胡蘿卜素的提取率達(dá)到90% 以上，降低了芯材中類胡蘿卜素降解雜質(zhì)的產(chǎn)生，保證了類胡蘿卜素微膠囊的生理活性功 能，高效低成本、成膜性好，粉末狀微膠囊在30°C下貯藏一個月保留率達(dá)到80 %，大大提高 了類胡蘿卜素的穩(wěn)定，有效控制其緩釋效果。
[0007] 為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0008] -種從革蘭氏陽性菌中提取類胡蘿卜素方法，以細(xì)菌來源類胡蘿卜素植物油為芯 材，以殼聚糖和阿拉伯膠為壁材，通過復(fù)合凝聚法制備類胡蘿卜素微膠囊。本方法采用酶法 從紅球菌B7740中提取類胡蘿卜素，以類胡蘿卜素植物油溶液為芯材，以殼聚糖和阿拉伯 膠為壁材運(yùn)用復(fù)凝聚法制備得到類胡蘿卜素微膠囊。
[0009] -種紅球菌B7740類胡蘿卜素的微膠囊制備方法，其步驟如下：
[0010] (1)類胡蘿卜素提?。簝龈删郏ㄕ憬f里學(xué)院提供）與溶菌酶（20000U/mg ;生化 試劑國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）混合，37°C水浴破裂細(xì)胞壁，沉淀蛋白，離心，棄上清，甲 醇/二氯甲烷（8 :2, v/v)作為提取溶劑1?3次提取，得到類胡蘿卜素提取液；
[0011] (2)類胡蘿卜素植物油制備：旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)類胡蘿卜素提取液至粘稠狀，加入植物油， 繼續(xù)旋蒸至除盡有機(jī)溶劑；
[0012] (3)在殼聚糖（國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）與阿拉伯膠（國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有 限公司）質(zhì)量比例為1 :1?1:5條件下，稱取兩壁材粉末，阿拉伯膠在50?60°C熱水中攪 拌使其溶解，冷卻至室溫（20?25 °C，以下相同），冰醋酸調(diào)PH至3. 6?4. 0,殼聚糖在PH 為3. 6?4. 0醋酸溶液中攪拌使其溶解，兩者皆制成濃度為1 %?5%的溶液；
[0013] (4)按照壁材（殼聚糖和阿拉伯膠）質(zhì)量與類胡蘿卜素植物油體積比為1:1? l:5(w/v)的比例，精確吸取類胡蘿卜素植物油溶液，與阿拉伯膠溶液混合，10000r/min轉(zhuǎn) 速下均質(zhì)10?20min，得到o/w型乳狀液；
[0014] (5)在溫度為30?40°C，轉(zhuǎn)速為400?500r/min的攪拌條件下，加入殼聚糖溶液， 保持20?30min，加入同溫度（30?40°C )等體積蒸饋水，繼續(xù)攪拌8?12min ;
[0015] (6)冷卻至室溫（20?25°C，以下相同），加入25%質(zhì)量分?jǐn)?shù)戊二醒，用5%質(zhì)量分 數(shù)NaOH溶液調(diào)節(jié)PH至7?9,繼續(xù)攪拌1?2h ;
[0016] (7)避光靜置，除去上清液，洗滌沉淀，真空冷凍干燥（30?60h ;CHRIST ALPHA冷 凍干燥機(jī)）得到粉末狀的一種復(fù)合凝聚類胡蘿卜素微膠囊產(chǎn)品。
[0017] 所述步驟（1)中凍干菌粉為北極海洋紅球菌（Rhodococcus sp. )B7740經(jīng)真空冷 凍干燥得到。
[0018] 所述步驟（1)中溶菌酶的濃度為lmg/mL，酶活力為20000U/mg。
[0019] 所述步驟（1)中沉淀蛋白的溶劑為飽和醋酸鋅。
[0020] 所述步驟（2)中使用的植物油為大豆油、花生油、芝麻油和橄欖油中的一種。
[0021] 所述步驟（7)中洗滌沉淀的步驟方法依次是首先200mL蒸餾水洗滌1次，然后加 入與芯材體積比為1:1的正己烷洗滌1次，再加入與正己烷體積相等的二氯甲烷洗滌1次， 最后400mL蒸饋水洗漆1次。
[0022] -種復(fù)合凝聚類胡蘿卜素微膠囊，以細(xì)菌來源類胡蘿卜素油液為芯材，以殼聚糖 和阿拉伯膠為壁材，壁材與類胡蘿卜素植物油的質(zhì)量體積比為1:1?l:5(w/v)，殼聚糖與 阿拉伯膠的質(zhì)量比為1:1?1:5。
[0023] 所述的復(fù)合凝聚類胡蘿卜素微膠囊化產(chǎn)品顏色為橙黃色。
[0024] 所述的復(fù)合凝聚類胡蘿卜素微膠囊化產(chǎn)品水分含量為1%?3%。
[0025] 所述的復(fù)合凝聚類胡蘿卜素微膠囊化產(chǎn)品改善了類胡蘿卜素極不穩(wěn)定的特性，具 有緩釋性，30°C下貯藏一個月保留率達(dá)到80%。
[0026]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果：
[0027] ①北極海洋紅球菌（Rhodococcus sp. ) B7740是新發(fā)現(xiàn)的一種細(xì)菌，為類胡蘿卜素 提供了一個新來源，含有豐富的類胡蘿卜素，大大降低了類胡蘿卜素生產(chǎn)成本；②采用酶法 能有效降低提取過程中類胡蘿卜素的降解，能得到高產(chǎn)量（l〇〇〇ug/g干菌粉）、高純度的類 胡蘿卜素，降低了芯材中類胡蘿卜素降解雜質(zhì)的產(chǎn)生，保證了類胡蘿卜素微膠囊的生理活 性功能；③用植物油與類胡蘿卜素混合作為芯材能降低類胡蘿卜素與氧氣接觸引起的氧化 降解；④復(fù)凝聚法是經(jīng)典的微膠囊化方法，操作簡單，適用于非水溶性的液體材料的包埋， 具有高效率和高產(chǎn)率，得到的微膠囊平均粒徑為13. 7um，微膠囊化效率達(dá)到80 %以上。復(fù) 凝聚法制備微膠囊避免了類胡蘿卜素免受光照和氧氣的不良影響，控制了其釋放速度，提 高了其穩(wěn)定性，延長了保質(zhì)期。
【附圖說明】
[0028] 圖1為一種紅球菌B7740酶法提取液的紫外-可見全波段掃描；
[0029] 圖2為一種紅球菌B7740酶法提取液的液相圖；
[0030] 圖3為一種紅球菌B7740類胡蘿卜素微膠囊制備工藝流程；
[0031] 圖4為一種紅球菌B7740類胡蘿卜素微膠囊的釋放曲線；
[0032] 圖5為一種紅球