专利名称：从昆虫幼虫获得脂肪酸的制作方法
从昆虫幼虫获得脂肪酸
背景技术：
Π-3脂肪酸，通常称为ω-3脂肪酸，是一种不饱和脂肪酸家族，其被认为更典型是 α 亚麻酸(ALA, 18:3, n_3)、二十碳五烯酸(EPA,20:5, n_3)、二十二碳六烯酸(DHA,22:6, n-6)。也存在ω-6脂肪酸(如、亚麻酸(18:3，η_6))和花生四烯酸(20:4，η_6)。也一般称为PUFA，来自英文的多不饱和脂肪酸。术语“η-3”或“ ω-3”用于表示从分子的甲基端数起的第三个碳-碳之间存在双键。为整个单不饱和脂肪酸家族或来自英文单不饱和脂肪酸的MUFA还创造了术语ω-7和ω-9。像ω-3和ω-6脂肪酸这样的分子的生物学意义经证明是营养必需的，因为在生物和生理水平上，它们是对于生物体的正确运行非常重要的生物分子前体，其中可以提及的是前列腺素，现称为类二十烷酸，以及凝血烷、前列环素和白三烯；全部为生物系统的许多代谢和生化功能中的重要分子。这些分子参与炎症和凝血过程，从而其可能直接与疾病例如关节炎、血小板病症和其它血液病症、狼疮和哮喘等等相关。摄入食物对健康的益处反映在循环和心血管系统、胆固醇和甘油三酯水平、抑郁症、癌症、动脉硬化症和糖尿病等等许多其它方面中。对于健康饮食而言，推荐摄入鱼和鱼油，因为它们含有脂肪酸ω-3、二十碳五烯酸 (EPA)及二十二碳六烯酸(DHA) (Moghadasian，2008)。这些脂肪酸是类二十烷酸的前体， 它们减轻炎症并改善血管及神经系统的功能，以及许多其它健康益处(McKenney & Sica 2007, Kris-Etherton等人-2002, De Deckere, 1999)。最近的研究表明鱼油可以影响抑郁，而抑郁是重要的自杀风险(Huan等人.2004)。一个此类的研究从100个有过自杀尝试的患者中提取血样，并且将该血样与对照比较，并发现，二十碳五烯酸(EPA)的水平在企图自杀的患者中显著更低。一方面，一项研究表明，ω-3在帕金森氏病中发挥神经保护性作用。使用实验模型，其表现保护效应(正如其对于阿尔茨海默病的效应那样)(Bousquet等 A · 2007, Lukiw, 2005)。根据这些结果，美国心脏病协会(American Heart Association) 推荐心脏病患者每日进食Ig鱼油，优选进食相应比例的鱼(American Heart Association, 2007)。通过含有鱼肉,鱼的食物链使得我们的饮食具有健康的ω-3脂肪酸含量。诸如鲭鱼、鳟鱼、金枪鱼和鲑鱼的鱼类具有高水平的ω-3脂肪酸，然而，由于其处于食物链的上部位置，这些物种可能蓄积毒性物质(生物放大作用)。为此，由于高水平的毒性污染物，如汞、二噁英、PCB和氯丹(EPA (环境保护局)，2007)，FDA (食品和药品管理局)推荐限制进食特定物种的鱼(食肉鱼，例如金枪鱼、鲨鱼和剑鱼)。另一方面，食肉鱼不能产生ω-3并且因此它们从其食物获得ω-3的事实，使得ω-3成为全世界商业养鱼的重要原料。在平衡的饮食中存在使用鱼油补充物来获得足够ω-3脂肪酸的药用营养学趋势，其被称为合理饮食或聪明饮食。在最近几年，因为报道存在惊人水平的PCB或其它有毒剂，已对鱼油补充物进行了研究。这引起在鱼油及提取物的制备方法中寻找和实施产品的纯化技术。大部分鱼油来自于诸如秘鲁和智利等国家。这是由于与其它区域如斯堪的纳维亚国家及其它鱼油(约20%)相比，来自这些区域的鱼呈现高ω-3含量，几乎为30%。这些鱼油以制备药品及药用营养品的工业水平来使用。然而，为了成为饲养鱼的食料，ω-3的生产及消耗一直在增加。虽然有来自某些微藻类和微生物源的ω-3生产，但与捕鱼业每年产生的巨大量比较起来这些非常少。全世界的鱼油生产以诸如秘鲁、丹麦、西班牙、智利、冰岛和挪威等国家为首。然而，全球皆知生产自2004年下降，据记录2004至2005年间降低了约12%，并保持至今。 另一方面，虽然鱼粉价格在2007至2008年间降低，但鱼油价格却在相同时间内翻了一倍 (http://www. pescaaldia. cl/articulos/ id = 107),在植物油方面也记载了同样情况， 其价格出现连续增长。多不饱和脂肪酸的主要饮食来源各种各样，以这些化合物的含量为序，主要为鱼 (鱼油)、亚麻籽(亚麻籽油)、蛋类和其它微藻油、浮游动物及微生物(不常见)。另一方面，公知鱼粉及鱼油的全球生产最近几年已下降，显示出持续下降的趋势。 此外，生物燃料的制造中不断增长的植物油使用及单不饱和(ω-7及co-9，*MUFA)与多不饱和(主要是ω-3和ω-6，PUFA)脂肪酸源的加重缺乏，反映并决定了此类分子的供给问题。本发明分别涉及单和多不饱和脂肪酸一MUFA和PUFA的生产。本发明是基于从昆虫幼虫中提取高品质油，建立新的油来源、特别是富含不饱和脂肪酸的油类型，其又是一种与目前的海洋来源很不同的可持续来源。本发明的主要目的是建立获得不饱和的油和脂肪酸的创新替代形式。
发明内容
本发明解决的王要问题是广生和获得单不饱和(ω-7和ω-9,或MUFA)和多不饱和的(主要为ω-3和ω-6，或PUFA)脂肪酸，增加了通过使用不同熔点来实现分离而产生富集单不饱和以及多不饱和的脂肪酸的油的可能性。在此背景下，本发明解决以下问题·其提供了富含单不饱和脂肪酸(ω-7和co-9，*MUFA)含量的原材料的生产方法。·其提供了富含多不饱和脂肪酸(ω-3和ω-6，或PUFA)的原材料的生产方法。·由于允许控制原材料的生产，所以其提供了原材料的供应控制。·其提供通过简单、低成本和快速的提取方法获得富脂肪酸的油。·由于取油方法考虑了该类型脂肪酸的浓缩步骤，所以其允许获得具有高浓度单不饱和以及多不饱和脂肪酸的油。本发明涉及提取昆虫幼虫所含有的脂肪和脂类级分。在这种情况下，已选择用舍蚬(Musca domestica)幼虫进行操作,该幼虫已在对其发育适当的基质上进行培养。以有利于油提取所关注的含量较大的分子的方式，在昆虫生命周期中的确定时刻采集或收集该幼虫。选择用于实行本发明的双翅昆虫属于节肢动物门，昆虫纲，双翅目，亚环裂亚目， 蝇总科，蝇科，蝇属，舍蝇种。这种双翅昆虫的生命周期由以下阶段组成每一雌性可分拨产下近500个卵。所述卵为白色，大约I. 2mm长。卵的最大生产发生于中等温度、包括10至 40°C下。在第一天的8到20小时的时间内，幼虫从卵孵化它们生存并一般情况下以有机
5腐质诸如垃圾或粪便为食。它们具有苍白或淡黄色，并为3-12mm长。它们是细长的，有嘴并且没有脚。幼虫发育的最佳温度为35到38°C。幼虫在最佳温度下于4到13天的时间内完成其发育，或其在12到17°C温度下花费14到30天。富营养物基质，诸如人工基质如由富蛋白植物粉和动物粉组成的动物饲料、基于植物碎屑和来自肉类加工厂的剩料的基质、 或基于动物粪肥的基质，提供了优质的幼虫发育基质。将动物粪肥作为模型，其需要用于幼虫发育的少量的粪便物。在幼虫阶段结束时，它们变成红色或褐色的蛹，并为8mm长。蛹在 32到37°C的温度下于2到6天的时间内完成其发育，或其在约14°C的温度下花费17到27 天。在发生变形的蛹状态的孵育期之后，它们从蛹状态蜕变为成虫蝇。对于本发明来说，所饲养双翅昆虫或昆虫的幼虫状态尤其重要，特别是成年幼虫， 或在蛹状态之前或还在生长或新发育的蛹。其重要是因为所有昆虫的生命周期中都包括蛹状态，这一状态代表昆虫不摄入食物的唯一状态。因此，幼虫必须储存富含热量的高品质脂肪和脂质，以便能诱发和维持变形，直至变成破壳的成虫。为了进行富含ω-7、ω-9 (MUFA)和ω-3、ω-6 (PUFA)分子的油的提取，这是本发明的主要目的，须陈述以下主要步骤
I.在用于此目的的适当基质上建立双翅昆虫饲养系统。
2.采集成熟幼虫、生长中的蛹或新发育的蛹。
3.收集的材料可以在冷冻条件下储存。
4.使采集的幼虫和蛹脱水。
5.研磨脱水的材料。
6.用提取溶剂提取油。
7.蒸发和/或再循环提取溶剂。
8.冷藏下储存提取的油。
9.任选向提取的油添加抗氧化剂以改善其随时间的贮藏性。
10.任选添加目的分子的纯化步骤，该分子为油组分。
收率的描述
当计算油提取物方法的收率时，可能要声明的是
基于湿重，可提取的油在采集的幼虫质量的3-5重量％之间。
基于干重，可提取的油相当于脱水材料的13-16重量％。
百分比变化归因于培养幼虫的基质，但主要归因于采集或收集幼虫的成熟状态，
因为如果在收集期间主要获得的是成熟或预蛹期幼虫，则油含量为可以获得的最佳含量。 这与收集新发育蛹的情况形成对比，在这种情况下油含量开始下降。所得油描述的典型百分比组成为15%的饱和脂肪酸、40%的单不饱和脂肪酸和 27%的多不饱和脂肪酸，其可与鱼油和目前市场中存在的其它来源相比并在营养品质上价值提闻。油的描述(分析)本发明根据脂肪酸的类型和百分比说明了构成所述油的典型组成。就此而言，表I示出饱和脂肪酸含量，表2示出单不饱和脂肪酸含量，并且表3示出多不饱和脂肪酸含量。表I :油中的饱和脂肪酸含量。
权利要求
1.富含饱和、单不饱和以及多不饱和脂肪酸的油提取物，其中其含有提取自昆虫幼虫并包含饱和、MUFA和PUFA脂肪酸的油。
2.根据权利要求I所述的富含饱和、单不饱和以及多不饱和脂肪酸的油提取物，其中其含有提取自昆虫幼虫并包含饱和、MUFA和PUFA脂肪酸的油，在所述油的最终组成中所述饱和、MUFA和PUFA脂肪酸的含量分别等于11-16%、32-42%和25-30%。
3.根据权利要求I或2所述的富含饱和、单不饱和以及多不饱和脂肪酸的油提取物，其中其含有提取自昆虫幼虫并包含饱和、MUFA和PUFA脂肪酸的油，在所述油的最终组成中所述饱和、MUFA和PUFA脂肪酸的含量分别等于15%、40%和27%。
4.根据权利要求1-3所述的油提取物，其中所述饱和脂肪酸由C12:0十二烷酸、C14:0 十四烷酸、C16:0棕榈酸、C18:0硬脂酸、C20:0 二十烷酸、C22:0 二十二烷酸、C24:0 二十四烷酸构成。
5.根据权利要求4所述的油提取物，其中C12:0十二烷酸的含量为0.093g/100g油提取物。
6.根据权利要求4所述的油提取物，其中C14:0十四烷酸的含量为2.606g/100g油提取物。
7.根据权利要求4所述的油提取物，其中C16:0棕榈酸的含量为9.696g/100g油提取物。
8.根据权利要求4所述的油提取物，其中C18:0硬脂酸的含量为2.004g/100g油提取物。
9.根据权利要求4所述的油提取物，其中C20:0二十烷酸的含量为O. 135g/100g油提取物。
10.根据权利要求4所述的油提取物，其中C22:0二十二烷酸的含量为O. 045g/100g油提取物。
11.根据权利要求4所述的油提取物，其中C24:0二十四烷酸的含量为O. 065g/100g油提取物。
12.根据权利要求1-3所述的油提取物，其中所述单不饱和脂肪酸由ω-7和ω-9级分构成，所述ω-7级分对应于C16:l棕榈油酸，并且所述ω-9级分含有C14:1十四碳烯酸、 C18:l油酸、C20:ln9 二十碳烯酸、C22: 1η9芥酸和C24:l 二十四碳烯酸。
13.根据权利要求12所述的油提取物，其中C16:1棕榈油酸的含量为14.019g/100g油提取物。
14.根据权利要求12所述的油提取物，其中C14:1十四碳烯酸的含量为O.309g/100g 油提取物。
15.根据权利要求12所述的油提取物，其中C18:1油酸的含量为23.147g/100g油提取物。
16.根据权利要求12所述的油提取物，其中C20:1η9 二十碳烯酸的含量为1.686g/100g油提取物。
17.根据权利要求12所述的油提取物，其中C22:ln9芥酸的含量为O.157g/100g油提取物。
18.根据权利要求12所述的油提取物，其中C24:l二十四碳烯酸的含量为 O. 209g/100g油提取物。
19.根据权利要求1-3所述的油提取物，其中所述多不饱和脂肪酸由ω-3和ω-6级分构成，所述ω-3级分含有C18:3n3亚麻酸(ALA)、C20:5n3 二十碳五烯酸(EPA)和C22:6n3 二十二碳六烯酸(DHA)，并且其中所述ω-6级分含有C18:2n6亚油酸、C20:2n6 二十碳二烯酸、C20: 4n6 二十碳三烯酸、C22: 5n3 二十二碳五烯酸。
20.根据权利要求19所述的油提取物，其中C18:3n3亚麻酸(ALA)的含量为 O. 444g/100g油提取物。
21.根据权利要求19所述的油提取物，其中C20:5n3二十碳五烯酸(EPA)的含量为12.902g/100g 油提取物。
22.根据权利要求19所述的油提取物，其中C22:6n3二十二碳六烯酸(DHA)的含量为8.091g/100g油提取物。
23.根据权利要求19所述的油提取物，其中C18:2n6亚油酸的含量为I.913g/100g油提取物。
24.根据权利要求19所述的油提取物，其中C20:2n6二十碳二烯酸的含量为 O. 122g/100g油提取物。
25.根据权利要求19所述的油提取物，其中C20:4n6二十碳三烯酸的含量为O.131g/100g油提取物。
26.根据权利要求19所述的油提取物，其中C22:5n3二十二碳五烯酸的含量为2.369g/100g油提取物。
27.获得富含饱和、单不饱和以及多不饱和脂肪酸的双翅昆虫幼虫和蛹的提取物的方法，其中所述方法包含以下阶段-在10°C至40°C的温度下，在选自粪肥(人和/或动物)、有机残余物、生物处理或生物转化的城市排水、麦麸、分解植物碎屑和所有这些的混合物的基质上饲养双翅昆虫，优选舍蝇，使其生长达到幼虫发育；-收集在双翅昆虫饲养中的发育的幼虫和蛹；-在具有通风的电加热系统中或在基于热空气流的脱水系统中使收集的幼虫和蛹脱水；-在研磨机中研磨脱水材料；-使用纯有机溶剂、己烷、或己烷二氯甲烷I : I或I : 2或3 I的混合物，以每 250mL作为溶剂的提取剂共混物50g经研磨材料的比率，用Soxhlet系统提取来自前面步骤的经研磨的脱水材料；-重复提取8到10个提取循环；-分离经研磨材料；-蒸发提取剂残余物；-通过蒸馏回收；-蒸馏含有提取的油的提取剂以将其与油分离；-获得不含提取剂的纯的油；-历时8小时到16小时使其冷却至室温；-任选添加抗氧化剂；-储存产物。
全文摘要
本发明公开了富含饱和、单不饱和以及多不饱和脂肪酸的油提取物，所述提取物含有提取自昆虫幼虫的油，所述油包含饱和脂肪酸、MUFA和PUFA，及用于获得所述油提取物的方法。
文档编号A23K1/00GK102597196SQ201080039811
公开日2012年7月18日 申请日期2010年6月11日 优先权日2009年7月14日
发明者本杰明·帕特瑞西奥·阿内达赫瑞拉 申请人:收入和投资艾科泰克诺斯有限公司