用于增強來自菜豆提取物的淀粉酶抑制效力的方法
【專利說明】用于増強來自菜豆提取物的淀粉酶抑制效力的方法
[0001]背景
[0002]淀粉酶是負(fù)責(zé)分解人類膳食中的碳水化合物的主要來源(即淀粉)的酶。淀粉的消化在口腔中開始，在口腔中存在于唾液中的α-淀粉酶水解淀粉的糖苷鍵。當(dāng)經(jīng)充分咀嚼的食物到達胃時，淀粉的平均鏈長從幾千個葡萄糖單位縮短至小于八個葡萄糖單位。胃中的酸水平使唾液α-淀粉酶失活。淀粉的進一步消化在小腸中由類似于唾液α-淀粉酶的胰腺α-淀粉酶繼續(xù)進行。
[0003]通過抑制淀粉消化來減少碳水化合物吸收是例如減肥和糖尿病領(lǐng)域中的極有前景的策略。從飲食立場來看，重要的是關(guān)注淀粉的分解，因為淀粉是相對非必需營養(yǎng)物，其提供熱量但幾乎無益處。
[0004]淀粉酶抑制劑來自各種來源，包括植物白蛋白和豆科植物。目前，豆類提取物被最經(jīng)常用作淀粉酶抑制劑的來源。
[0005]用于純化淀粉酶抑制劑的現(xiàn)行方法(包括濃縮并干燥豆類)包括使用熱處理和/或溶劑。見例如2002年I月22日發(fā)布的Cestaro等人的美國專利6，340, 699。然而，熱處理和/或溶劑的使用具有幾個缺點。例如，在高溫下，來自豆類的淀粉酶抑制劑的某些熱敏感組分可被降解。結(jié)果，淀粉酶抑制劑展現(xiàn)穩(wěn)定性和效能均下降。此外，存在與在這些純化過程期間使用溶劑有關(guān)的環(huán)境和健康問題。例如，利用溶劑從豆類提取淀粉酶抑制劑可導(dǎo)致提取物被殘留毒性溶劑污染。另外，純化過程期間所需的大量溶劑的處置可產(chǎn)生環(huán)境問題。
[0006]這些淀粉酶抑制劑純化方法的實例如下:
[0007]2002年I月22日發(fā)布的Cestaro等人的美國專利6，340, 669，(讓與Hunza diMaria Carmela Marazzita S.A.S)描述了包含淀粉酶抑制蛋白與磷脂(如磷脂酰膽堿)的脂蛋白復(fù)合物。據(jù)說這些復(fù)合物可用于治療高膽固醇血癥。
[0008]2006年7月6日公布的Skop等人的美國公開專利申請2006/0147565 (讓與Pharmachem Laboratories, Inc.)描述了利用超臨界二氧化碳方法在真空壓力下從白豆提取并純化淀粉酶抑制劑。還教授了利用經(jīng)純化的淀粉酶抑制劑誘導(dǎo)減肥的方法。
[0009]2009年2月12日公布的Bollini等人的美國公開專利申請2009/0042779界定了培育為實質(zhì)不含植物凝集素的豆類用于提取淀粉酶抑制劑的用途以及提取物與淀解因子(phaseolamin)的組合。據(jù)說所描述的高度純化的淀解因子提取物是安全的并且適于人和動物消費。
[0010]2009年7月2日公布的Berlanda等人的美國公開專利申請2009/0169657描述了將水醇混合物用于經(jīng)過適當(dāng)濃縮的云豆水提物以產(chǎn)生富集提取物，該提取物具有活性介于1，000與1，600USP/mg之間的α -淀粉酶抑制劑含量和介于8，000與30，000HAU/g之間的植物血凝素含量。據(jù)說這種提取物可經(jīng)配制以供以相對低的劑量用于膳食用途。
[0011]在口腔中，α -淀粉酶開始淀粉(人類膳食中碳水化合物的主要來源)的酶解消化過程。來自菜豆(白云豆)品種的蛋白質(zhì)性淀粉酶抑制劑已被知悉一段時間。通過抑制淀粉酶阻斷淀粉消化而減少碳水化合物的吸收可有助于控制體重增加或糖尿病。為了實現(xiàn)這個目的，已開發(fā)了從豆類提取淀粉酶抑制劑的方法以便允許將所述抑制劑并入膳食補充品中。從豆類提取并純化淀粉酶抑制劑的現(xiàn)行方法總體而言在涉及嚴(yán)酷的熱和溶劑處理的方法方面未合乎人意，所述嚴(yán)酷的熱和溶劑處理會產(chǎn)生具有雜質(zhì)且/或活性不足的淀粉酶抑制劑。上述美國公開專利申請2006/0147565描述了用于從白云豆純化淀粉酶抑制劑的方法，據(jù)稱這種淀粉酶抑制劑比從采用熱和溶劑的常規(guī)方法獲得的淀粉酶抑制劑更有效力。出乎意料的是，發(fā)現(xiàn)通過’565專利申請所描述方法加工的淀粉酶抑制劑提取物粉末還可通過其它工藝步驟加以改良。結(jié)果獲得透明、穩(wěn)定、無味的水性混合物，其含有活性顯著增大(多達十倍)的淀粉酶抑制蛋白。
發(fā)明概要
[0012]本發(fā)明涉及一種用于純化豆提取物α -淀粉酶材料的方法，其包括以下步驟:
[0013](a)將所述α -淀粉酶材料懸浮于pH為約3.0至約3.5的水溶液中；
[0014](b)將防腐劑添加至所述溶液；
[0015](c)將所述溶液加熱至約175F至約195F，維持10至約120秒；
[0016](d)將所述溶液冷卻至約65至約85F的溫度并使溶液在靜止不攪拌條件下，在所界定范圍內(nèi)的溫度下靜置約3至約24小時以使豆提取物顆粒從溶液沉淀出來；和
[0017](e)從上清液分離顆粒(如通過傾析上清液)。
[0018]除非另外說明，否則本文給出的所有百分比和比率均“按重量計”。本文所述的所有專利和其它文件以引用的方式并入本文。
【具體實施方式】
[0019]本文中的基本發(fā)明是改良從白云豆(菜豆)純化α -淀粉酶抑制劑的已知方法的方法，其提供具有以下特性的產(chǎn)物:
[0020](I)比市售豆提取物有效多達10倍的α -淀粉酶抑制劑，
[0021](2)當(dāng)維持在水溶液中時穩(wěn)定的α-淀粉酶抑制劑；
[0022](3)提供無渾濁、沉淀或豆味的透明溶液的α -淀粉酶抑制劑；和
[0023](4)針對體重控制目的可輕易并入水、透明飲品、茶等中的α -淀粉酶抑制劑。
[0024]在試圖由通過美國公開專利申請2006/0147565所描述方法所產(chǎn)生的豆提取物產(chǎn)生α -淀粉酶抑制劑制造澄清溶液時，出乎意料地發(fā)現(xiàn)，所述澄清方法不僅澄清豆提取物溶液，而且還使淀粉酶抑制效力較起始材料增大十倍。此外，觀察到抑制蛋白在那種溶解狀態(tài)下更為穩(wěn)定。
[0025]為了實現(xiàn)這個目的，將以引用方式并入本文的美國公開專利申請2006/0147565所描述方法的市售豆提取物粉末懸浮于含有羧酸或羧酸鹽(如檸檬酸、蘋果酸和/或酒石酸，或檸檬酸鹽、蘋果酸鹽或酒石酸鹽)的水溶液中，小心調(diào)節(jié)溶液pH至約3.0至約3.5，如約3.3至約3.5。添加防腐劑，如苯甲酸鹽、山梨酸鹽、六偏磷酸鈉(SHMP)或二碳酸二甲酯(DMDC)，并將混合物加熱至約175F至約195F，如約180±2F，維持約10至約120秒，如約10至約60秒(優(yōu)選約10至約20秒)。隨后冷卻此溶液并保持在約65至約85F，如約75至約85F以使豆提取物顆粒沉淀。在靜止不攪拌條件下，進行提取需要約3小時至約24小時，如約12至約24小時的提取時間。隨后從豆提取物顆粒分離上清液(如通過傾析)。發(fā)現(xiàn)淀粉酶抑制蛋白在液相中?？赏ㄟ^反滲透或通過溫和干燥來濃縮所述蛋白質(zhì)，但在那些過程期間所述蛋白必須維持在溶液形式。
[0026]上述方法可按至少以下方式予以改變:
[0027](I)可通過反滲透或膜過濾膜形式實施進一步溶液純化；
[0028](2)可將最終提取物溶液以及所使用的特定載體的pH調(diào)節(jié)至約3.0至約3.5 ;和
[0029](3)可利用其它品種菜豆，如云豆、蔓越莓豆(cranberry bean)、黑豆(blackturtle bean)、笛豆(flageolet)、白豆和黃豆或其它基因改造栽培品的提取物實施所述方法。
[0030]除非另外說明，否則本文引述的所有參考文獻、專利和專利申請是以引用的方式并入本申請。
[0031]實施例
[0032]將一克白云豆提取物添加至含有0.040重量％六偏磷酸鈉、0.015重量％檸檬酸、
0.009重量％山梨酸鉀、0.009重量％苯甲酸鈉和水的470克混合物中。將混合物加熱至180F維持15秒并冷卻至85F維持24小時。移取5cc等份樣品用于α -淀粉酶抑制測試。
[0033]還制備兩種陪同對照樣品并取樣用于α淀粉酶抑制測試。通過將I克白云豆提取物添加至470克水，將其加熱至180F維持15秒并在85F下維持24小時以制備第一種對照樣品。第二種對照由水和在其余樣品中存在的所有組分(鹽)組成。
[0034]淀粉酶測試的結(jié)果顯示測試樣品提供比對照樣品大約10倍的顯著較大淀粉酶抑制作用。
【主權(quán)項】
1.一種純化豆提取物α -淀粉酶材料的方法，其包括以下步驟: (a)將所述材料懸浮于溶液pH為約3.0至約3.5的水溶液中； (b)將防腐劑添加至所述溶液； (c)將所述溶液加熱至約175F至約195F，維持約10至約120秒； (d)將所述溶液冷卻至約65至約85F的溫度并使所述溶液在靜止不攪拌條件下，在所述界定范圍內(nèi)的溫度下靜置約3至約24小時以使豆提取物顆粒從所述溶液沉淀出來；和 (e)將所述顆粒從上清液分離。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在步驟(a)中，將羧酸或羧酸鹽用于調(diào)節(jié)所述溶液pH。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在步驟(b)中，所述防腐劑選自苯甲酸鹽、山梨酸鹽、SHMP, DMDC和其混合物。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在步驟(c)的所述加熱維持約10至約20秒。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在步驟(d)中，利用反滲透或溫和干燥來濃縮所述溶液，同時所述α -淀粉酶材料維持在溶液形式。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中用于步驟(a)中的所述豆提取物α-淀粉酶材料通過在真空壓力下實施的超臨界二氧化碳方法獲得。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在步驟(e)中，通過傾析所述上清液分離出所述顆粒。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述羧酸是檸檬酸或檸檬酸鹽。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述防腐劑是苯甲酸鈉。10.一種經(jīng)純化的豆提取物α -淀粉酶材料，其根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法制備。
【專利摘要】公開了一種純化豆提取物α-淀粉酶材料的改良方法。通過所述方法純化的材料提供比通過其它方法純化的材料顯著更大的淀粉酶抑制作用。在所述方法中：(a)將豆提取物α-淀粉酶材料懸浮于溶液pH為約3.0至約3.5的水溶液中；(b)將防腐劑添加至所述溶液；(c)將所述溶液加熱至約175F至約195F，維持約10至約120秒；(d)將所述溶液冷卻至約65至約85F的溫度并使所述溶液在靜止不攪拌條件下，在所述界定范圍內(nèi)的溫度下靜置約3至約24小時以使豆提取物顆粒從所述溶液沉淀出來；和(e)將所述顆粒從上清液分離。
【IPC分類】C07K14/415
【公開號】CN105008392
【申請?zhí)枴緾N201480013635
【發(fā)明人】R·J·薩拉瑪, G·阿爾奎諾
【申請人】陽光喜悅飲料公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2014年3月12日
【公告號】CA2900472A1, US20140273157, WO2014165030A2, WO2014165030A3