专利名称：复合生物酶用于植物提取工艺的方法及条件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种复合生物酶用于植物提取工艺的方法及条件。
背景技术：
植物所含的有效成分大多包裹在细胞壁中，传统的热水、酸、碱、有机溶剂浸提法， 因受细胞壁中分纤维素的阻碍，往往萃取时间长，溶剂用量多，提取效率较低，而且细胞内所含杂质(如蛋白，果胶，鞣质，灰分和粘性物质等)也干扰有效成分的提取。同时植物用醇处理后，其成分可能发生不同程度的改变或丢失，以至直接影响中药制剂的药理作用及疗效。因此传统的提取方法不但增加了生产成本高，也浪费了宝贵的植物资源。酶是由生物活体细胞产生的，受多种因素调节控制的具有催化能力的生物催化剂。与一般催化剂相比有其共同性，但又有显著的特点，酶的催化效率高，具有高度的专一性。因此，利用酶可改变细胞壁的通透性，有利于壁内的药效成分溶出，从而提高药效成分的提取率。
发明内容
本发明提供一种复合生物酶用于植物提取的方法及条件，不但提取效率高，而且操作简单，生产成本低，提高了植物的利用率。本发明所采用的技术方案是复合生物酶由纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶、果胶酶和蛋白酶组成，其中纤维素酶5 % 60 %，半纤维素酶5 % 30 %，淀粉酶5 % 50 %，果胶酶5% 50%，蛋白酶 25%，总质量组成为100%。酶的活性单位为20万U/g 120 万 U/g。使用方法将底物充分粉碎，使其能通过80目 200目筛，然后按料液比为 1 5 1 8放入水浴中，用酸(如乙酸、草酸、柠檬酸等)调节水浴的PH值至4.0 5.0 后，根据不同底物按比例将复合生物酶倒入水浴中，充分搅勻。水浴的温度控制在15°C 60°C之间，提取时间Ih 72h。在提取的同时需适当的搅动水浴，这样有利于酶的水解效果，缩短提取时间。复合生物酶的加量以陆地植物的花、叶、果为底物时加量为底物质量的 0. 1% -0. 5%。以陆地植物的根、茎为底物时加量为底物的0. 3% -0. 8% ；以海洋植物为底物时加量为底物的0. 8% -3%。发明依据纤维素酶具有分解、软化纤维素、破坏细胞壁、增加植物细胞内容物的溶出量的作用，它是降解纤维素生成葡萄糖的一组酶的总称，包括内切葡聚糖酶、纤维二糖水解酶、 β -葡萄糖苷酶3个组分。最适ρΗ值4 5，最佳作用温度40°C 60°C。半纤维素酶由β-甘露聚糖酶、β-木聚糖酶等内切型酶，β-葡萄糖苷酶、β-甘露糖苷酶、β-木糖苷酶等外切型酶以及阿拉伯糖苷酶、半乳糖苷酶、葡萄糖苷酸酶和乙酰木聚糖酶等组成。具有消化植物细胞壁的作用。
果胶酶是分解果胶质的聚糖水解酶、果胶质酰基水解酶的一类复合酶的总称。最适作用温度45°C -50°c，作用pH值3 6。淀粉酶是水解淀粉和糖原的酶类总称，通常分为α -淀粉酶和β -淀粉酶。蛋白酶根据酶的活性中心起催化作用的基团属性，可分为丝氨酸/苏氨酸蛋白酶、巯基蛋白酶、金属蛋白酶和天冬氨酸蛋白酶等。蛋白酶可将蛋白质分解成肽，再经肽酶水解成氨基酸。本发明复合生物酶用于植物有效成分提取的优点有1、利用酶反应所具有高度专一性的特点，选择不同的酶按比例混合，将植物细胞壁的组成成分(如纤维素、半纤维素、果胶质等)水解或降解，破坏细胞壁结构，使细胞内的成分充分溶解、混悬或胶溶于溶剂中，从而达到提取目的，提高提取效率，降低生产成本。利用本发明可以使提取率增加15%以上。2、植物复合酶水解条件温和，降低了随后的溶剂提取的难度，使整个提取工艺条件温和化，有助于保持药效成分的原有性质。3、能在低温下迅速有效地破坏植物细胞壁，有助于实现中药有效成分的低温提取，减少有效成分的破坏，降低能源消耗。
具体实施例方式以下实施例用于更好地理解本发明，但不用来限制本发明所保护的范围。下面结合实施例对本发明作进一步的描述实施例1 利用复合生物酶对金银花进行提取。(1)取烘干的金银花2000g，超微粉碎使其能过100目筛。(2)取纤维素酶4. 5g，半纤维素酶2. Og,淀粉酶1. 5g，果胶酶1. 5g，蛋白酶0. 5g混合成IOg重的复合生物酶，酶的活性单位为50万U/g。(3)将2000g粉碎后的金银花细粉加入6倍量的水，然后将温度升至48°C，加入预先配置好复合生物酶液10g，用草酸调PH值为4.5，搅拌均勻后保持481酶解601^11，然后升温至100°C进行快速灭活，再保持温度浸提Ih后自然冷却降温。(4)过滤、去渣、浓缩、干燥得浸提物。(5)同时作对照，取烘干的金银花2000g，超微粉碎使其能过100目筛，加入8倍量的水，加热浸提6小时，过滤得浸提物。经检验比较，复合生物酶提取可使绿原酸得率比水提取高9%。实施例2 利用生物复合酶对黄连进行提取。(1)取黄连2000g，超微粉碎使其能过200目筛。(2)取纤维素酶7. Og,半纤维素酶3. Og,淀粉酶2. Og,果胶酶1. 0g，蛋白酶1. Og混合成14g重的复合生物酶，酶的活性单位为40万U/g。(3)将2000g粉碎后的黄连细粉加入3倍量水，加入预先配置好复合生物酶液 14g，用0. 3%硫酸调pH值至5后浸泡，在40°C下恒温水浴90min，将黄连及0. 3%硫酸作溶剂置于渗漉筒中，浸渍、渗漉，收集渗漉液，用石灰乳调PH值至10 12，沉淀，抽滤，滤液用浓盐酸调PH值至1 2，加精制食盐使含盐量达7%，充分搅拌，静置Mh，滤过，在60°C下干燥，得盐酸小檗碱粗品。
(4)同时作对照，取黄柏2000g，超微粉碎使其能过200目筛，加入8倍量的稀乙醇，加热浸提8h，过滤得浸提物，然后用石灰乳调pH值至10 12，沉淀，抽滤，滤液用浓盐酸调PH值至1 2，加精制食盐使含盐量达7%，充分搅拌，静置Mh，滤过，在60°C下干燥， 得盐酸小檗碱粗品。经检验比较，黄连经酶法提取后，所得盐酸小檗碱含量为4.3%，而未经酶处理的盐酸小檗碱含量为2.4%，复合生物酶提取可使盐酸小檗碱得率比未经酶处理的高 44. 2%。实施例3 利用生物复合酶对海藻进行提取。(1)取烘干的海藻lOOOg，超微粉碎使其能过200目筛。(2)取纤维素酶10.5g，半纤维素酶2.5g，淀粉酶2.5g，果胶酶3.0g，蛋白酶1.5g 混合成20g重的复合生物酶，酶的活性单位为70万U/g。(3)将IOOOg粉碎后的海藻细粉加入8倍量水，然后将温度升至50°C，加入预先配置好复合生物酶液20g，调PH值为4. 5，搅拌均勻后保持50°C恒温酶解池。然后迅速升温至90°C进行快速灭活，灭活Imin后降温至80°C提取Ih。(4)过滤、去渣、浓缩、干燥得浸提物。(5)同时作对照，取烘干的海藻lOOOg，超微粉碎使其能过200目筛，加入8倍量水，加热浸提8h，过滤得浸提物。经检验比较，复合生物酶提取可是绿原酸得率比水提取高35. 5%。
权利要求
1.复合生物酶用于植物提取工艺的方法及条件，其特征在于复合生物酶由纤维素酶、 半纤维素酶、淀粉酶、果胶酶和蛋白酶组成。
2.根椐权利要求1所述的复合生物酶用于植物提取工艺的方法及条件，其特征在于纤维素酶5% 60%，半纤维素酶5% 30%，淀粉酶5% 50%，果胶酶5% 50%，蛋白酶 25%，总质量组成为100%。
3.根椐权利要求1所述的复合生物酶用于植物提取工艺的方法及条件，其特征在于它的酶的活性单位为20万U/g 120万U/g。
4.根椐权利要求1所述的复合生物酶用于植物提取工艺的方法及条件，其特征在于它的使用方法是将底物充分粉碎，使其能通过80 200目筛，然后按料液比为1 5 1 8 放入水浴中，用酸(如乙酸、草酸、柠檬酸等)调节水浴的PH值至4. 0 5. 0后，根据不同底物按比例将复合生物酶倒入水浴中，充分搅勻。水浴的温度控制在15°C 60°C之间，提取时间Ih 72h。在提取的同时需适当的搅动水浴，这样有利于酶的水解效果，缩短提取时间。
5.根椐权利要求1所述的复合生物酶用于植物提取工艺的方法及条件，其特征在于它的复合生物酶的加量为以陆地植物的花、叶、果为底物时加量为底物质量的0. -0.5%。 以陆地植物的根、茎为底物时加量为底物的0. 3% -0. 8%;以海洋植物为底物时加量为底物的 0. 8% -3%。
全文摘要
一种复合生物酶用于植物提取工艺的方法及条件，复合生物酶由纤维素酶5％～60％，半纤维素酶5％～30％，淀粉酶5％～50％，果胶酶5％～50％，蛋白酶1％～25％组成，总重量组成为100％。酶的活性单位为20万U/g～120万U/g。使用方法将底物充分粉碎，使其能通过80目～200目筛，然后按料液比为1∶5～1∶8放入水浴中，用酸(如乙酸、草酸、柠檬酸等)调节水浴的PH值至4.0～5.0后，根据不同底物按比例将复合生物酶倒入水浴中，充分搅匀。水浴的温度控制在15℃～60℃之间，提取时间1h～72h。复合生物酶的加量以陆地植物的花、叶、果为底物时加量为底物质量的0.1％-0.5％。以陆地植物的根、茎为底物时加量为底物的0.3％-0.8％；以海洋植物为底物时加量为底物的0.8％-3％。
文档编号C12N9/50GK102242100SQ20111009872
公开日2011年11月16日 申请日期2011年4月20日 优先权日2011年4月20日
发明者于国友, 殷龙民, 王佃亮 申请人:中国人民解放军第二炮兵总医院, 威海康博尔生物药业有限公司