專利名稱：一種超聲輔助制備大蒜降血壓功能因子的方法
一種超聲輔助制備大蒜降血壓功能因子的方法技術(shù)領(lǐng)域
一種超聲輔助制備大蒜降血壓功能因子的方法，屬于農(nóng)產(chǎn)品深加工技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景
高血壓是最常見(jiàn)的心血管病，是全球范圍內(nèi)的重大公共衛(wèi)生問(wèn)題。我國(guó)已成為世界上高血壓危害最嚴(yán)重的國(guó)家之一，預(yù)防和治療高血壓患者是當(dāng)今社會(huì)面臨的重要課題。 常規(guī)的降血壓藥(ACEIs類(lèi)藥物等)都有明顯的副作用，而來(lái)源于食物中ACE抑制劑具有降壓效果顯著、沒(méi)有毒副作用、安全性高、成本低、易吸收等特點(diǎn)，因此開(kāi)發(fā)安全無(wú)副作用的食源性降血壓因子受到人們的高度關(guān)注。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外報(bào)道了許多來(lái)源于食物蛋白的具有降血壓活性的短肽，這些活性肽具有高效、低價(jià)和低毒的特點(diǎn)，可以起到預(yù)防和治療高血壓的作用。
大蒜在人類(lèi)歷史上早就是重要的食物和藥物，自古就被當(dāng)作天然殺菌劑，有“天然抗生素”之稱。大蒜沒(méi)有任何副作用，是人體循環(huán)及神經(jīng)系統(tǒng)的天然強(qiáng)健劑。目前大蒜加工產(chǎn)品主要分為三大類(lèi)(1)大蒜腌制品；(2)脫水大蒜產(chǎn)品，包括大蒜片、大蒜粉和大蒜粒；[3]大蒜提取產(chǎn)品，包括大蒜油、大蒜素和蒜氨酸。大蒜具有清熱解毒、消炎殺菌及預(yù)防和治療高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化、糖尿病、提高免疫力、抗癌防癌等醫(yī)療保健作用，在我國(guó)卻一直未能被真正形成產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)。這種情況不僅造成了資源的極大浪費(fèi)，而且限制了我國(guó)大蒜產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)蒜區(qū)人群高血壓患病率較低。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)對(duì)大蒜的降壓作用也予以證實(shí)。大蒜中蛋白質(zhì)含量較低，1998年日本National Fisheries大學(xué)的Kunio Suetsima成功的從大蒜中分離出七種具有降血壓活性的二肽。有研究發(fā)現(xiàn)，蒜渣經(jīng)過(guò)較短時(shí)間的酶解得到的產(chǎn)物具有較高的ACE抑制活性，但還不夠深入，大蒜是否存在非多肽的 ACE抑制因子也有待發(fā)掘。
傳統(tǒng)的酶解方法普遍存在反應(yīng)效率不高，蛋白酶的利用率低等不足，因此導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、酶的消耗量大、產(chǎn)物活性低等問(wèn)題。近年來(lái)，超聲在食品加工中的應(yīng)用越來(lái)越廣， 利用超聲波進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品有效成分的提取，利用超聲波進(jìn)行預(yù)處理可以加速蛋白酶解。但是有關(guān)利用超聲輔助提取或者酶解技術(shù)制備大蒜降壓功能因子的文章或者專利還未見(jiàn)報(bào)道。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)提取或者酶解方法的不足，提供一種基于新型超聲輔助制備大蒜降血壓功能因子的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案一種超聲輔助制備大蒜降血壓功能因子的方法，按照下述步驟進(jìn)行(1)粉碎將經(jīng)熱風(fēng)干燥的大蒜片粉碎，過(guò)60目篩，得大蒜粉；(2)超聲輔助提取取大蒜粉，按料液比8:100(g/mL)加水，加熱至設(shè)定溫度后進(jìn)行超聲輔助提取；提取液以逆流循環(huán)的方式通過(guò)聚能式超聲探頭，循環(huán)泵轉(zhuǎn)速為300 rpm ；超聲輔助提取的條件為提取液初始溫度為40°C，初始pH為9，超聲頻率20kHz，脈沖超聲的工作時(shí)間4s、間歇時(shí)間2s，超聲提取時(shí)間為60min ；提取結(jié)束后，攪拌均勻，5000 r/min離心10 min后收集上清液，為直接提取得到的大蒜降血壓功能因子。
本發(fā)明的技術(shù)方案也可以是同上述步驟(1)、(2)，大蒜粉經(jīng)超聲輔助提取后，離心收集上清液，加入95%乙醇至溶液終濃度70%，醇沉離心分離得到多糖，對(duì)沉淀物進(jìn)行干燥即得具有降血壓功能的粗多糖。
本發(fā)明的技術(shù)方案也可以是大蒜粉經(jīng)超聲輔助提取除去提取出的粗多糖后，得到上清液即為另外一些富含蛋白具有降血壓功能的提取物。具體技術(shù)方案為同上述步驟(1)、(2)，大蒜粉經(jīng)超聲輔助提取后，離心收集上清液，加入95%乙醇至溶液終濃度70%，醇沉離心分離多糖，將醇沉后離心得到的上清液通過(guò)蒸發(fā)濃縮除去乙醇，進(jìn)一步通過(guò)噴霧干燥，得到富含蛋白具有降血壓功能的提取物。
本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是大蒜粉經(jīng)超聲輔助提取除去提取出的粗多糖后，再對(duì)上清液進(jìn)行酶解，得到具有降血壓功能的酶解液。具體技術(shù)方案為同上述步驟(1)、(2)，大蒜粉經(jīng)超聲輔助提取后，離心收集上清液，加入95%乙醇至溶液終濃度70%，醇沉離心分離多糖，將醇沉離心后得到的上清液進(jìn)行酶解；酶解操作為按照質(zhì)量與體積比S)加入堿性蛋白酶，酶解過(guò)程中保持pH9.0，溫度50°C，酶解90 min后100°C下高溫滅酶； 然后離心，收集上清液，真空濃縮，干燥，得到具有降血壓功能的酶解產(chǎn)物。
本發(fā)明采用超聲輔助提取和酶解的方法，縮短了提取與酶解時(shí)間，改善了制備效率，提高了產(chǎn)物的活性。


圖1是聚能式逆流超聲提取設(shè)備結(jié)構(gòu)圖，1超聲探頭，2盛液器，3進(jìn)料口，4超聲控制器，5循環(huán)泵，6出料口，7處理液。
具體實(shí)施方式
人體中過(guò)多的血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)是引起血壓升高的重要原因之一。因此本發(fā)明以酶解產(chǎn)物對(duì)ACE的抑制率評(píng)價(jià)其降血壓活性。酶解產(chǎn)物ACE抑制活性的測(cè)定按照文獻(xiàn)“劉志國(guó)，吳瓊，呂玲肖等.酶解米糠蛋白分離提取ACE抑制肽及其結(jié)構(gòu)研究[J].食品科學(xué)，2007，28 (3) :223 227. ”的方法進(jìn)行，以N-[3-(2-呋喃基)丙烯酰]-L-苯丙氨酰甘氨酰甘氨酸(FAPGG)作為ACE催化的底物，研究其吸光度的變化，利用酶標(biāo)定量?jī)x測(cè)定。
圖1為本發(fā)明的逆流超聲輔助水提采用的聚能式逆流超聲提取設(shè)備，該設(shè)備配有超聲波控制器4，可發(fā)出頻率為20 kHz的超聲波；超聲探頭1插入盛液器2中對(duì)其中的被處理液7進(jìn)行超聲提取，超聲的同時(shí)啟動(dòng)循環(huán)泵5對(duì)被處理液進(jìn)行循環(huán)，被處理液從進(jìn)料口 3進(jìn)料，從出料口 6出料，循環(huán)進(jìn)入盛液器2。同時(shí)可以通過(guò)超聲控制器4號(hào)控制超聲探頭工作電流、脈沖寬度、脈沖間隔和超聲提取總時(shí)間。
對(duì)照例常規(guī)酶解(1)粉碎將經(jīng)熱風(fēng)干燥的大蒜片粉碎，過(guò)60目篩，得大蒜粉；(2)常規(guī)酶解(無(wú)超聲預(yù)處理):取大蒜粉8 g加入100 mL去離子水，放入帶轉(zhuǎn)子的恒溫水浴鍋中，加洲(E/S)堿性蛋白酶進(jìn)行酶解，酶解過(guò)程中保持PH9.0，溫度50°C，酶解90 min后100°C下滅酶10 min,10000 r/min下離心10 min,收集上清液并定容至500 mL,調(diào)節(jié)pH至8. 3測(cè)定ACE抑制活性。見(jiàn)表1。
實(shí)施例1(1)粉碎將經(jīng)熱風(fēng)干燥的大蒜片粉碎，過(guò)60目篩，得大蒜粉；(2)超聲輔助提取取大蒜粉64 g加入800 mL去離子水，加熱至設(shè)定溫度后進(jìn)行超聲輔助提取。超聲設(shè)備的功率為410 W，提取液以逆流循環(huán)的方式通過(guò)聚能式超聲探頭，循環(huán)泵轉(zhuǎn)速為300rpm。超聲輔助提取的條件為提取液初始溫度為40°C、pH為9，脈沖超聲工作時(shí)間4s、間歇時(shí)間2s，超聲輔助提取時(shí)間為60min，提取結(jié)束后，攪拌均勻，5000 r/min離心10 min后收集上清液，為直接提取得到的大蒜降血壓功能因子；(3)活性檢測(cè)取上清液，調(diào)節(jié)pH至8. 3測(cè)定ACE抑制活性，見(jiàn)表1。
實(shí)施例2(1)粉碎將經(jīng)熱風(fēng)干燥的大蒜片粉碎，過(guò)60目篩，得大蒜粉。(2)超聲輔助提取取大蒜粉64 g加入800 mL去離子水，加熱至設(shè)定溫度后進(jìn)行超聲輔助提取。超聲設(shè)備的功率為410 W，提取液以逆流循環(huán)的方式通過(guò)聚能式超聲探頭，循環(huán)泵轉(zhuǎn)速為300 rpm。超聲輔助提取的條件為提取液初始溫度為40°C、pH為9，脈沖超聲工作時(shí)間4s、間歇時(shí)間2s， 超聲處理時(shí)間為60min。提取結(jié)束后，5000 r/min離心10 min后收集100 mL上清液，加入 95%乙醇至溶液終濃度70%，沉淀多糖，5000 r/min的轉(zhuǎn)速下離心分離，沉淀物即為具有降血壓功能的大蒜粗多糖。(3)活性檢測(cè)取粗多糖，溶于去離子水，調(diào)節(jié)pH至8. 3測(cè)定ACE 抑制活性，見(jiàn)表1。
實(shí)施例3(1)粉碎將經(jīng)熱風(fēng)干燥的大蒜片粉碎，過(guò)60目篩，得大蒜粉。(2)超聲輔助提取取大蒜粉64 g加入800 mL去離子水，加熱至設(shè)定溫度后進(jìn)行超聲輔助提取。超聲設(shè)備的功率為410 W，提取液以逆流循環(huán)的方式通過(guò)聚能式超聲探頭，循環(huán)泵轉(zhuǎn)速為300 rpm。超聲輔助提取的條件為提取液初始溫度為40°C、pH為9，脈沖超聲工作時(shí)間4s、間歇時(shí)間2s， 超聲處理時(shí)間為60min。提取結(jié)束后，5000 r/min離心10 min后收集100 mL上清液，加入 95%乙醇至溶液終濃度70%，沉淀多糖，5000 r/min的轉(zhuǎn)速下離心，取上清液，真空濃縮除去乙醇，即為富含蛋白的大蒜降壓功能因子。(3)活性檢測(cè)取濃縮液，稀釋定容，調(diào)節(jié)pH至 8. 3測(cè)定ACE抑制活性，見(jiàn)表1。
實(shí)施例4(1)粉碎將經(jīng)熱風(fēng)干燥的大蒜片粉碎，過(guò)60目篩，得大蒜粉。(2)超聲輔助酶解取大蒜粉64 g加入800 mL去離子水，加熱至設(shè)定溫度后進(jìn)行超聲處理。超聲設(shè)備的功率為 410 W，處理液以逆流循環(huán)的方式通過(guò)聚能式超聲探頭，循環(huán)泵轉(zhuǎn)速為300 rpm。超聲處理的條件為處理液初始溫度為40°C、初始pH為9，脈沖超聲工作時(shí)間4s、間歇時(shí)間2s，超聲處理時(shí)間為60min。處理結(jié)束后，攪拌均勻，5000 r/min離心10 min后收集上清液，加入95% 乙醇至溶液終濃度70%，沉淀多糖，5000 r/min的轉(zhuǎn)速下離心，取上清液濃縮除去乙醇，按照 2% (E/S)的比例加堿性蛋白酶進(jìn)行酶解，酶解過(guò)程中保持pH9. 0，溫度50°C，酶解90 min后 100°C下滅酶10 min, 10000 r/min下離心10 min，收集上清液，真空濃縮，干燥，即得脫糖的大蒜酶解降壓功能因子。(3)活性檢測(cè)取上清液，調(diào)節(jié)pH至8. 3測(cè)定ACE抑制活性，見(jiàn)表 1。
權(quán)利要求
1.一種超聲輔助制備大蒜降血壓功能因子的方法，其特征在于按照下述步驟進(jìn)行(1)粉碎將經(jīng)熱風(fēng)干燥的大蒜片粉碎，過(guò)60目篩，得大蒜粉；(2)超聲輔助提取取大蒜粉，按料液比8:100(g/mL)加水，加熱至設(shè)定溫度后進(jìn)行超聲輔助提取；提取液以逆流循環(huán)的方式通過(guò)聚能式超聲探頭，循環(huán)泵轉(zhuǎn)速為300 rpm ；超聲輔助提取的條件為提取液初始溫度為40°C，初始pH為9，超聲頻率20kHz，脈沖超聲的工作時(shí)間4s、間歇時(shí)間2s，超聲提取時(shí)間為60min ；提取結(jié)束后，攪拌均勻，離心收集上清液， 為直接提取得到的大蒜降血壓功能因子。
2.一種超聲輔助制備大蒜降血壓功能因子的方法，其特征在于，按照權(quán)利要求1，大蒜粉經(jīng)超聲輔助提取后，離心收集上清液，加入95%乙醇至溶液終濃度70%，醇沉離心分離得到粗多糖，對(duì)其進(jìn)行干燥即得具有降血壓功能的粗多糖。
3.一種超聲輔助制備大蒜降血壓功能因子的方法，其特征在于，按照權(quán)利要求2，將醇沉后離心得到的上清液通過(guò)蒸發(fā)濃縮除去乙醇，噴霧干燥，得到富含蛋白具有降血壓功能的提取物。
4.一種超聲輔助制備大蒜降血壓功能因子的方法，其特征在于，按照權(quán)利要求2，將醇沉離心后得到的上清液進(jìn)行酶解；酶解操作為按照質(zhì)量與體積比m (E/S)加入堿性蛋白酶，酶解過(guò)程中保持PH9.0，溫度50°C，酶解90 min后100°C下高溫滅酶；然后離心，收集上清液，真空濃縮，干燥，得到具有降血壓功能的酶解產(chǎn)物。
全文摘要
本發(fā)明一種超聲輔助制備大蒜降血壓功能因子的方法，屬于農(nóng)產(chǎn)品深加工技術(shù)領(lǐng)域。按照下述步驟進(jìn)行(1)粉碎將經(jīng)熱風(fēng)干燥的大蒜片粉碎，過(guò)60目篩，得大蒜粉；(2)超聲輔助提取按料液比8:100加水，加熱至設(shè)定溫度后進(jìn)行超聲輔助提?。惶崛∫阂阅媪餮h(huán)的方式通過(guò)聚能式超聲探頭，提取物為直接提取得到的大蒜降血壓功能因子；(3)離心分離提取液加乙醇沉淀，沉淀物為具有降血壓功能的粗多糖，上清液為富含蛋白具有降血壓功能的提取物；(4)酶解對(duì)離心分離得到的上清液加蛋白酶進(jìn)行酶解，得到具有降血壓功能的酶解物。經(jīng)過(guò)超聲處理后，縮短了提取和酶解的時(shí)間，改善了制備效果，提高了產(chǎn)物的活性。
文檔編號(hào)C08B37/00GK102499967SQ20111036802
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者任曉鋒, 彭蕾, 馬海樂(lè), 駱琳 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)