专利名称：苝醌化合物作为饲料着色剂的应用的制作方法
技术领域：
茈醌化合物在饲料中作为着色剂的应用，本发明涉及采用茈醌化合物添加到饲料中用于改善动物体色和禽蛋类颜色。属于生物工程及农业技术领域。
背景技术：
着色剂是饲料添加剂中重要的一种组分，在饲料中有着广泛的应用。着色剂添加于饲料中喂食可改善禽蛋卵黄的颜色，还可改善肉鸡皮肤，也可使鱼虾等水产品的肉质和色泽更加鲜艳，从而使产品更加符合用户的需求，提高市场竞争力。着色剂也被用于观赏鱼的养殖，以提高其色泽和观赏性。添加于饲料中的着色剂，主要有化学合成和天然来源的两类色素。目前市售的化学着色剂商品主要有瑞士 Roche公司的加丽素黄和加丽素红、美国Kermit公司的金闪闪、 德国BASF公司的露康定黄和露康定红等。天然着色剂主要是从动植物中提取的黄、红、紫色的类胡萝卜素成分如专利CN 03824205. 2采用含虾青素的万寿菊属植物或植物部分作为饲料着色剂、专利CN 200910203198. 2采用含有β -胡萝卜素和叶黄素的黄秋葵作为饲料着色剂。当前的着色剂无论来源如何，其主要成份是以类胡萝卜素为主，这类化合物抗氧化性能较差，很不稳定，极易被氧化剂氧化而变质，降低着色效果。并且它们主要是起到着色的效果，营养价值不高。尤其是化学合成类着色剂的纯度一般在10%左右，其余90%的物质是否有害也是未知的。茈醌化合物主要是从子囊菌纲和半知菌类的真菌中提取分离的一类新型红色色素，具有广谱抗病毒的效果，同时具有鲜亮的红色，因此其在饲料中不仅可以作为着色剂还具有抗病毒的作用。现代生物技术的发展，使其可以通过工业微生物培养的手段大规模地发酵生产，从而有降低天然饲料用着色剂的成本，并可提供稳定的产量。
发明内容
本发明的目的是将茈醌化合物应用于饲料中作为着色剂。本发明的技术方案茈醌化合物作为饲料着色剂的应用。本发明涉及到的相关特征如下 1、茈醌化合物说明
本发明所指茈醌化合物为如下所示的三种母核为基本结构，并以此三种母核结构进行基团修饰的化合物。可在 2，3，6，7，11，12，17，18，26，28，29，30，32，36，37，45，46，53，55，56， 58，62，63，71，72 位置修饰上各种化学基团，如 CH3, OCH3, COCH3, CH(OH) CH3, CHO，0Η，H 等，这
些化学基团之间还可以进一步形成更为复杂的结构。
茈醌化合物母核
特别的如竹红菌素(竹红菌甲素Hypocrellin A、竹红菌乙素Hypocrellin B)、痂囊腔菌素(痂囊腔菌甲素Elsinochrome A、痂囊腔菌乙素Elsinochrome B、痂囊腔菌丙素 Elsinochrome C、痂囊腔菌丁素 Elsinochrome D)、弗来菌素(Phleichrome)、枝孢素(枝 ？包甲素 Cladosporium A、枝抱乙素 Cladosporium B、枝抱丙素 Cladosporium C、枝抱丁素 Cladosporium D)、卡弗^也丁 (Calphostin A>Calphostin B>Calphostin C>Calphostin D)、 hypomycin AfPhypomycin B、尾抱素(Cercosporin)、Scutiaquinone A 禾口 Scutiaquinone B等。它们的化学结构参见如下相关文献Iida，T.,Ε. Kobayashi,M. Yoshida,and H. Sano (1989) Calphostins,novel and specific inhibitors of protein kinase C. II. Chemical structures. J. Antibiot. 42: 1475-1481.Lousberg,R. J.，C. A. Salemink，U. Weiss,and Batterha. Tj (1969) Pigments of Elsinoe species. Part II. Structure of elsinochromes A，B，and C. Journal of the Chemical Society C-Organic. 1219-1227.Lousberg, R. J. ,C. A. Salemink,and U. Weiss (1970) Pigments of Elsinoe species. Part V. The structure of elsinochrome D. Journal of the Chemical Society C-Organic. 2159-2162.Diwu, Z. J.，and J. W. Lown (1990) Hypocrellins and their use in photosensitization. Photochem. PhotobioL 52: 609-616.Liu, W. Ζ.，Y. X. Shen, X. F. Liu, Y. T. Chen，and J. L Xie (2001) A new perylenequinone from Hypomyces sp. Chinese Chemical Letters. 12: 431-432.Yoshihara，T.，Τ. Shimanuki,Τ. Araki，and S. Sakamura (1975) Phleichrome， a new phytotoxic compound produced by Cladosporium phlei. Agric. Biol. Chem. 39: 1683-1684.Ayers，S.，D.L. Zink，K. Mohn,J. S. Powell,C. M. BrowniT. Murphy,R. Brand, S. Pretorius, D. Stevenson, D. Thompson, and S. B. Singh (2007) Scutiaquinones A and B， perylenequinones from the roots of Scutia myrtina with anthelmintic activity. Journal of Natural Products. 70: 425-427.Lousberg, R. J.，U. Weiss, C. A. Salemink，A. Arnone, L Merlini，and G.Nasini (1971) The structure of cercosporin, a naturally occurring quinone. Journal of the Chemical Society D-Chemical Communications. 1463-&. Arnone, A.，G. Assante，V. Dimodugno, L Merlini，and G. Nasini (1988) Perylenequinones from cucumber seedlings infected with Cladosporium cucumerinum. Phytochemistry. 27: 1675-1678. 2、茈醌化合物的来源
竹红菌素来源有(1)天然的长于竹子上的竹黄菌(幼iraia bambusicola)子实体和竹红菌OYj^ocreWa bambusae)子实体；(2)根据专利 CN 200710132510. 4 和 CN 200910182255. 3所述的方法采用竹黄菌进行液态发酵或固态发酵得到。竹黄菌株可为 Shiraia sp. SUPER-H168保藏号为CCTCC NO =M 207104或其它可从菌种保藏机构购买到 StJ Shiraia bambusicola 。痂囊腔菌素可用^V1Siz70e fawcettii ATCC 38162或其它可从菌种保藏机构购买到的^V1Siz70e fawcettii菌株通过固态发酵或液态发酵方法制得。枝孢素可用cucumerinum. ATCC 11279或其它可从菌种保藏机构购买到的Cladosporium cucumerinum菌株通过固态发酵或液态发酵方法制得。卡弗他丁可用C/ai/o^oriws cladosporioides CGMCC 3. 4593 或其它可从菌种保藏机构购买到的C/ai/o^ori chi/o^orioii/M菌株通过固态发酵或液态发酵方法制得。尾孢素可用Cferco1^ora kikuchii ATCC 42151或其它可从菌种保藏机构购买到的kikuchiis菌株通过固态发酵或液态发酵方法制得。弗来菌素可用phlei ATCC 36193或其它可从菌种保藏机构购买到炮Cladosporiim phlei菌株通过固态发酵或液态发酵方法制得。Scutiaquinone可从对刺藤属植物Scutia myrtina的根部采用乙醇提取得到。以上所有菌种的固态发酵条件均可为采用粮食为原料，并将其粉碎至50-80目， 另添加以原料质量计的 0. 5%-2% 葡萄糖、0. 1%-0· 5% ΚΗ2Ρ04、0· 01%_0· 08% MgSO4 · 7Η20。加水拌料湿，料水比控制在1 1-1 0. 7，121°C灭菌45-60min，冷却后接入5%_10%液体种子。起始PH和发酵过程pH均为自然，发酵温度24-32°C，发酵过程控制湿度80%_90%，5-15天发酵结束。粮食原料可为大米、小米、玉米、小麦、荞麦、高粱、黑米、豆粕、大豆、或赤豆。以上所有菌种的液态发酵条件均可为碳源5-50 g/L，氮源5-50 g/L，土豆 100-200g/L，磷酸氢二铵 1-2 g/L，磷酸二氢钾 l_2g/L，硫酸镁 0. 1-0.8 g/L ； 121 °C 灭菌 20min,灭菌冷却后接入菌种，接种量为5%-10%，起始pH和发酵过程pH均为自然，发酵温度为24-32°C，发酵周期为2-5天；碳源可为葡萄糖、果糖、蔗糖或可溶性淀粉。氮源可为无机铵盐(如NH4Cl)、无机硝酸盐(如NaN03、NH4N03)、蛋白胨、酵母膏、牛肉膏、尿素、玉米浆、或豆饼粉。3.茈醌化合物在禽类饲料中的添加方法
添加量为0. Ol-IOOg茈醌化合物(以纯茈醌化合物计)/吨饲料，将茈醌化合物拌入饲料中饲喂。着色饲料饲喂的动物有鸡、鸭、鹅、鱼、蟹、或虾等。(1)对于天然竹黄菌或竹红菌子实体来源的茈醌化合物根据茈醌化合物需求量， 取一定量的竹黄菌或竹红菌子实体粉碎至40-60目，然后均勻混入日常饲料。(2)对于固态发酵得到的茈醌化合物待发酵结束后50-60°C烘干，然后粉碎至40-60目，根据茈醌化合物需求量，取一定量的粉碎物均勻混入日常饲料。(3)对于液态发酵得到的茈醌化合物待发酵结束后，离心去除液体得到菌丝体等固形物，50-60°C烘干，然后粉碎至40-60目，根据茈醌化合物需求量，取一定量的粉碎物均勻混入日常饲料中。(4)对于植物Scutia myrtina =Scutiaquinone主要存在于根部，根据茈醌化合物需求量，取一定量的Scutia myrtina根，首先用乙醇将Scutiaquinone从根部萃取出来(乙醇根=1:0. 5-1:3，重量比)，过滤去除根茎，50-60°C真空浓缩去除酒精并烘干，再将其粉碎至40-60目，然后根据需求量均勻混入日常饲料。(5)这些茈醌化合物可以通过制备色谱纯化为单体，混入动物的日常饲料中。制备纯化的条件如先前发表的文献所述。Xiao-Hui Lianga, Yu-Jie Cai，Xiang-Ru Liao, Kang ffu, Lei Wang, Da-Bing Zhang and Qiang Meng (2009). Isolation and identification of a new hypocrellin A—producing strain Shiraia sp SUPER-H168. Microbiological Research 164(1): 9-17.
(6)不同来源的茈醌化合物可以根据实际情况按任意比例混合使用。4.茈醌化合物在水产饲料中的添加方法
添加量为0. Ol-IOOg茈醌化合物(以纯茈醌化合物计)/吨饲料。(1)对于天然竹黄菌或竹红菌子实体来源的茈醌化合物根据水产动物对茈醌化合物需求量，取一定量的竹黄菌或竹红菌子实体用超细粉碎机粉碎至100-120目，然后再与同样粉碎至100-120目的饲料原料均勻混合。采用120°C蒸气调质2min，然后根据不同的喂食对象用制粒机做成0. 5-8mm不同粒径类型的颗粒饲料，将高温高湿(80-85°C)的颗粒料进行保温约30-45min，使颗粒料充分熟化，提高耐水性。(2)对于固态发酵得到的茈醌化合物待发酵结束后50-60°C烘干，然后粉碎至 100-120目，混合入粉碎至100-120目的饲料原料中。采用120°C蒸气调质2min，然后根据不同的喂食对象用制粒机做成0. 5-8mm不同粒径类型的颗粒饲料，将高温高湿(80-85°C) 的颗粒料进行保温约30-45min，使颗粒料充分熟化，提高耐水性。(3)对于液态发酵得到的茈醌化合物待发酵结束后，离心去除液体得到菌丝体等固形物，50-60°C烘干，然后粉碎至100-120目，混合入粉碎至100-120目的饲料原料中。采用120°C蒸气调质2min，然后根据不同的喂食对象用制粒机做成0. 5_8mm不同粒径类型的颗粒饲料，将高温高湿(80-85°C)的颗粒料进行保温约30-45min，使颗粒料充分熟化，提高耐水性。(4)对于固态发酵或液态发酵产物可在发酵产物中加入1倍重量的乙醇，过滤去固形物，将茈醌化合物萃取做成粗提物，50-60°C烘干，然后粉碎至100-120目，混合入粉碎至100-120目的饲料原料中。采用120°C蒸气调质2min，然后根据不同的喂食对象用制粒机做成0. 5-8mm不同粒径类型的颗粒饲料，将高温高湿(80_85°C )的颗粒料进行保温约 30-45min,使颗粒料充分熟化，提高耐水性。(5)对于植物Scutia myrtina =Scutiaquinone主要存在于根部，根据水产动物对茈醌化合物需求量，取一定量的Scutia myrtina根，首先用乙醇将Scutiaquinone从根部萃取出来(乙醇根=1:0. 5-1:3，重量比)，过滤去除根茎，50-60°C真空浓缩去除酒精并烘干，然后粉碎至100-120目，混合入粉碎至100-120目的饲料原料中。采用120°C蒸气调质2min，然后根据不同的喂食对象用制粒机做成0. 5-8mm不同粒径类型的颗粒饲料，将高温高湿(80-85°C)的颗粒料进行保温约30-45min，使颗粒料充分熟化，提高耐水性。(6)这些茈醌化合物可以通过制备色谱纯化为单体，混合入粉碎至100-120目的饲料原料中。采用120°C蒸气调质2min，然后根据不同的喂食对象用制粒机做成0.5-8mm 不同粒径类型的颗粒饲料，将高温高湿(80-85°C)的颗粒料进行保温约30-45min，使颗粒料充分熟化，提高耐水性。制备纯化的条件如先前发表的文献所述。Xiao-Hui Lianga,Yu-Jie Cai,Xiang-Ru Liao, Kang ffu, Lei Wang, Da-Bing Zhang and Qiang Meng (2009). Isolation and identification of a new hypocrellin A—producing strain Shiraia sp SUPER-H168. Microbiological Research 164(1): 9-17.
5.不同来源的茈醌化合物可以根据实际情况按任意比例混合使用。6.茈醌化合物作为饲料着色剂，可饲喂的动物有鸡、鸭、鹅、鱼、蟹、虾等。本发明的有益效果本发明涉及采用茈醌化合物添加到饲料中作为着色剂，可使动物的毛皮，肌肉和蛋类显示出令人满意的红色效果，高效无毒还可以起到广谱防治病毒的效果。同时茈醌化合物可通过现代生物技术生产得到，与化学合成或植物来源的类胡萝卜素相比，成本更低，可产生良好的经济和社会效益。
具体实施例方式实施例1 急性毒性试验
将茈醌化合物通过制备色谱纯化达到纯度97%左右的Calphostin C, Cercosporin, Cladosporium A, Elsinochrome C, Hypocrellin A, Hypocrellin B, Phleichrome, Scutiaquinone A的结晶，然后分别用于小白鼠和雏鸡的急性毒性试验 (1)小白鼠急性毒性试验
选择体况良好、健康、体重相近的小白鼠120只，公母各半，随机分为6组，每组20只。 试验1组为对照组，灌喂蒸馏水。在预试验的基础上，5个给药组的灌喂剂量分别为0. 1， 0.2,0.3,0.4,0.5 g/kg，禁食不禁水18 h后用金属胃管经口灌服。试验过程中观察小白鼠的毒性反应、发病及死亡情况并做好记录。7天试验结束后将剩余小白鼠全部处死剖检，逐一观察并记录各个脏器的的变化。各种茈醌化合物对小白鼠的急性毒性结果如表1所示 表权利要求
1.茈醌化合物作为饲料着色剂的应用。
2.根据权利要求1所述的茈醌化合物作为饲料着色剂的应用，其特征在于在饲料中添加茈醌化合物用于制备起着色效果的饲料，添加量以纯茈醌化合物计为0. Ol-IOOg茈醌化合物/吨饲料；将茈醌化合物拌入饲料中饲喂，着色饲料饲喂的动物有鸡、鸭、鹅、鱼、蟹、或虾。
3.根据权利要求1所述的茈醌化合物作为饲料着色剂的应用，其特征在于所述的茈醌化合物选用下述化合物之一竹红菌素竹红菌甲素Hypocrellin A、竹红菌乙素Hypocrellin B ； 痂囊腔菌素痂囊腔菌甲素Elsinochrome A、痂囊腔菌乙素Elsinochrome B、痂囊腔菌丙素 Elsinochrome C、痂囊腔菌丁素 Elsinochrome D ； 弗来菌素Phleichrome ；枝抱素枝抱甲素Cladosporium A、枝抱乙素Cladosporium B、枝抱丙素Cladosporium C、枝抱丁素 Cladosporium D ；卡弗他丁Calphostin A、Calphostin B、Calphostin C、Calphostin D ； 尾抱素 Cercosporin ； Scutiaquinone A、Scutiaquinone B ； hypomycin A、或 hypomycin B。
全文摘要
苝醌化合物作为饲料着色剂的应用，属于生物工程及农业技术领域。本发明涉及采用苝醌化合物添加到饲料中起到着色的作用，添加量为0.01-100g苝醌化合物(以纯苝醌化合物计)/吨饲料，主要作用的动物有鸡、鸭、鹅、鱼、蟹、虾等。苝醌化合物着色的同时还具有防治病毒的功效，苝醌化合物可通过现代生物技术生产得到，可产生良好的经济和社会效益。
文档编号A23K1/16GK102302089SQ20111020060
公开日2012年1月4日 申请日期2011年7月18日 优先权日2011年7月18日
发明者丁彦蕊, 廖祥儒, 张大兵, 朱建航, 蔡宇杰 申请人:江南大学