专利名称：藻类酵素水解物及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种藻类水解物及其制造方法，特别是涉及经酵素处理的藻类酵素水解物及其制造方法。
背景技术：
原生生物的藻类为淡水及海水生态系统食物网的基层，可为水生动物提供能量与营养。较大型的藻类可供人类食用，而较小型的藻类，例如绿藻的小球藻属(Chlorella spp.)、蓝绿藻的螺旋藻属(Spirulina spp.)等，由于富含蛋白质，人类必需氨基酸的种类齐全且均衡，维生素、多元不饱和脂肪酸以及微量元素含量都很丰富，故经由人工大量培养而成为健康食品。
其次，许多研究结果指出螺旋藻中所含的脂多醣类(Lipopolysaccharide)以及花青素(Phycocyanin)有增强动物骨髓再生、胸腺与脾脏成长、可生合成血清蛋白、以及增强免疫系统的功能。再者，螺旋藻(Spirulina platensis)的热水萃取物中的螺旋藻含钙藻多醣(Calcium Spirulan；Ca-SP)更具有抑制单纯疱疹病毒(Herpes SimplexVirus；HSV)与人类免疫缺乏病毒(Human Immunodeficiency Virus；HIV)的抗病毒功效(美国专利公告号第5,585,365号)。另，亦有许多研究结果指出由藻类萃取的成分更有减轻糖尿病和高血压、降低胆固醇、抗癌等功效。
此外，藻体本身、藻体萃取物或其水解物(Hydrolysate)更可添加至化妆品中，以增进各种美容功效，例如我国专利公告号第520286号、美国专利申请号第2003/0091560号、美国专利申请号第2002/0160064号、美国专利申请号第2002/0120242号、美国专利公告号第6,190,664号、第5,508,033号、欧洲专利公告号第1,239,813号、俄罗斯联邦专利公告号第2,114,632号、大陆专利公告号第1,206,587号、法国专利公告号第2,609,246号、法国专利公告号第2,555,444号以及日本特许公告号第52,021,336号等，以上均列为本发明的参考文献。上述专利是揭露各种含有螺旋藻萃取物的化妆品组成，例如冷冻干燥的螺旋藻粉、小球藻及螺旋藻萃取物、螺旋藻萃取的至少一种去糖体活性异黄酮(Isoflavone Aglycone)、经由冷冻解冻循环及氯化钠溶液萃取而得的螺旋藻萃取物、经由热水萃取而得的螺旋藻萃取物、以及经有机溶剂乙醇/丙酮以及乙醇/水萃取的螺旋藻水解物等。
承上所述，现有应用藻类的技术不脱于直接应用藻体、经由冷冻解冻循环及氯化钠溶液萃取而得的藻类萃取物、经由有机溶剂萃取而得的藻类水解物或经由热水萃取而得的藻类萃取物。然而，藻体本身不易被人体皮肤吸收，而且经由冷冻解冻循环、有机溶剂萃取或热水萃取过程中，容易破坏藻类所含的生物活性物质。
发明内容
本发明的目的之一就是揭露一种藻类酵素水解物，此藻类酵素水解物至少包含多醣(Polysaccharide)与聚胜肽(Polypeptide)的混合物，可添加至化妆品、食品或皮肤外用医药品组成物的配方中。
本发明的另一目的在于揭露一种藻类酵素水解物的制造方法，此藻类酵素水解物是将脱水藻类经复水(Rehydration)处理后而得的不溶解沉淀物(Pellet)利用特定的酵素反应条件处理，借此获得可溶解且具生物活性(Bioactive)的藻类酵素水解物，其中前述藻类酵素水解物至少包含多醣与聚胜肽的混合物。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种藻类酵素水解物(Enzymatic Hydrolysate)，其特征在于，该藻类酵素水解物是将一脱水(Dehydrated)藻类经一复水(Rehydration)处理后而得的一不溶解沉淀物利用一内切肽酵素(Endopeptidase)处理至少1.5小时，借此获得可溶解且具生物活性(Bioactive)的藻类酵素水解物，其中脱水藻类选自于由小球藻属(Chlorella spp.)以及螺旋藻属(Spirulina spp.)所组成的一族群，且藻类酵素水解物至少包含至少一多醣(Polysaccharide)以及分子量介于1000道尔顿(Dalton；Da)至17000Da的至少一聚胜肽(Polypeptide)的一混合物。
所述的内切肽酵素是选自于由一胃蛋白酵素(Pepsin)、一胰蛋白酵素(Trypsin)、一木瓜酵素(Papain)及其他蛋白水解酵素所组成的一族群。
所述的不溶解沉淀物是利用胃蛋白酵素于一温度介于25℃至55℃之间以及一酸碱值(pH)介于1至5之间处理。
所述的不溶解沉淀物是利用该胰蛋白酵素于一温度介于25℃至50℃之间以及一酸碱值介于5至9之间处理。
所述的不溶解沉淀物是利用木瓜酵素于一温度介于25℃至75℃之间以及一酸碱值介于5至10之间处理。
所述的藻类酵素水解物为一化妆品组成物的一添加物、一皮肤外用医药品组成物的一有效成分、或一食品添加物。
所述的添加物是以重量百分比介于0.1重量百分比至50之间重量百分比添加于一基质中，且该基质是选自于由一乳霜(Cream)、一乳液(Lotion)、一精华液(Essence)以及一凝胶(Gel)所组成的一族群。
一种藻类酵素水解物的制造方法，其特征在于，至少包含对一脱水藻类进行一复水处理，以获得一上清液以及一不溶解沉淀物，其特中所述的脱水藻类是选自于由小球藻属以及螺旋藻属所组成的一族群；去除该上清液；以及，将该不溶解沉淀物利用一内切肽酵素处理至少1.5小时，借此获得可溶解且具生物活性的藻类酵素水解物，其中所述的藻类酵素水解物至少包含至少一多醣以及分子量介于1000Da至17000Da的至少一聚胜肽的一混合物。
所述的内切肽酵素选自于由一胃蛋白酵素、一胰蛋白酵素、一木瓜酵素及其他蛋白水解酵素所组成的一族群。
所述的不溶解沉淀物是利用胃蛋白酵素于一温度介于25℃至55℃之间以及一酸碱值介于1至5之间处理。
所述的不溶解沉淀物是利用胰蛋白酵素于一温度介于25℃至50℃之间以及一酸碱值介于5至9之间处理。
所述的不溶解沉淀物是利用木瓜酵素于一温度介于25℃至75℃之间以及一酸碱值介于5至10之间处理。
根据本发明上述的目的，提出一种藻类酵素水解物，此藻类酵素水解物是将脱水藻类，例如小球藻属或螺旋藻属的藻粉，经复水处理后而得的不溶解沉淀物利用特定的酵素反应条件处理至少1.5小时，借此获得可溶解且具生物活性的藻类酵素水解物，其中前述藻类酵素水解物至少包含至少一多醣以及分子量介于1000道尔顿(Dalton；Da)至17000Da的至少一聚胜肽的混合物。
依照本发明一较佳实施例，上述特定的酵素反应条件中所使用的酵素为内切肽酵素(Endopeptidase)。
依照本发明一较佳实施例，上述的藻类酵素水解物可添加至化妆品、食品或皮肤外用医药品组成物的配方中。
此外，根据本发明上述的另一目的，提出一种藻类酵素水解物的制造方法。首先，将脱水藻类例如小球藻属或螺旋藻属的藻粉进行复水处理后，可获得可溶解上清液(Supernatant)以及不溶解沉淀物。在去除上清液后，将前述不溶解沉淀物利用特定的酵素反应条件处理至少1.5小时，借此获得可溶解且具生物活性的藻类酵素水解物，其中前述藻类酵素水解物至少包含至少一多醣以及分子量介于1000Da至17000Da的至少一聚胜肽的混合物。
应用上述制造方法所得的藻类酵素水解物，由于是将脱水藻类经复水处理后而得的不溶解沉淀物再利用特定的酵素反应条件处理，借此获得可溶解且具生物活性的藻类酵素水解物，其中上述藻类酵素水解物至少包含多醣与聚胜肽的混合物，可添加至化妆品、食品或皮肤外用医药品组成物的配方中。
图1是根据本发明数个较佳实施例的添加藻类酵素水解物的皮肤细胞相对生长情形。
具体实施例方式
本发明的藻类酵素水解物及其制造方法，是将脱水藻类经复水处理后而得的不溶解沉淀物再利用特定的酵素反应条件处理，借此获得可溶解且具生物活性的藻类酵素水解物。首先，将脱水藻类例如小球藻属或螺旋藻属的藻粉于室温下进行复水处理，即将前述藻粉悬浮于蒸馏水、去离子水、其他纯化水或缓冲溶液中，以获得藻类悬浮液，其中本发明所使用的藻类悬浮液的浓度不限，端视需求而定。在一个例子中，所使用的藻类悬浮液的浓度可包括但不限于例如介于20重量百分比至40重量百分比之间，其中包含可溶解上清液以及不溶解沉淀物。在利用离心或过滤等方式去除上清液后，将前述不溶解沉淀物利用特定的酵素反应条件处理至少1.5小时，借此获得可溶解且具生物活性的藻类酵素水解物。
根据本发明一较佳实施例，上述特定的酵素反应条件中所使用的酵素为内切肽酵素，然以胃蛋白酵素(Pepsin)、胰蛋白酵素(Trypsin)、木瓜酵素(Papain)或其他蛋白水解酵素为较佳。在一个例子中，当上述不溶解沉淀物利用胃蛋白酵素处理时，较佳的酵素反应条件是以0.15重量百分比至10重量百分比的胃蛋白酵素于温度介于25℃至55℃之间以及酸碱值(pH)介于1至5之间进行处理。在另一个例子中，当上述不溶解沉淀物利用胰蛋白酵素，处理时，较佳的酵素反应条件是以0.15重量百分比至10重量百分比的胰蛋白酵素于温度介于25℃至50℃之间以及酸碱值介于5至9之间进行处理。在又一个例子中，当上述不溶解沉淀物利用木瓜酵素处理时，较佳的酵素反应条件是以0.15重量百分比至10重量百分比的木瓜酵素于温度介于25℃至75℃之间以及酸碱值介于5至10之间进行处理。
在经上述内切肽酵素处理后，所得的藻类酵素水解物至少包含至少一多醣以及分子量介于1000Da至17000Da的至少一聚胜肽的混合物，不仅有效促进体外培养(In Vitro)的皮肤细胞的生长，更可添加至化妆品、食品或皮肤外用医药品组成物的配方中。
以下列举数个较佳实施例以更详尽阐述本发明的藻类酵素水解物及其制造方法的应用，然其并非用以限定本发明，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。
实施例1首先，将脱水螺旋藻粉进行复水处理成例如28重量百分比的螺旋藻溶液后，可获得上清液以及不溶解沉淀物。在去除上清液后，将前述不溶解沉淀物再溶于酸碱值约2.5的缓冲溶液中，利用例如0.57重量百分比的胃蛋白酵素于室温(约25℃)下，分别处理0.5小时、1.0小时、1.5小时、2.0小时以及16.0小时后，随即中止胃蛋白酵素的反应，借此获得藻类酵素水解物。
实施例2首先，将脱水螺旋藻粉进行复水处理成例如28重量百分比的螺旋藻溶液后，可获得上清液以及不溶解沉淀物。在去除上清液后，将前述不溶解沉淀物再溶于酸碱值约3.5的缓冲溶液中，利用例如0.57重量百分比的胃蛋白酵素于室温(约25℃)下，分别处理0.5小时、1.0小时、1.5小时、2.0小时以及16.0小时后，随即中止胃蛋白酵素的反应，借此获得藻类酵素水解物。
实施例3首先，将脱水螺旋藻粉进行复水处理成例如30重量百分比的螺旋藻溶液后，可获得上清液以及不溶解沉淀物。在去除上清液后，将前述不溶解沉淀物再溶于酸碱值约6.5至7.5的缓冲溶液中，利用例如0.57重量百分比的木瓜酵素于室温(约25℃)下，分别处理0.5小时、1.0小时、1.5小时、2.0小时以及16.0小时后，随即中止木瓜酵素的反应，借此获得藻类酵素水解物。
实施例4首先，将脱水螺旋藻粉进行复水处理成例如35重量百分比的螺旋藻溶液后，可获得上清液以及不溶解沉淀物。在去除上清液后，将前述不溶解沉淀物再溶于酸碱值约6.5至7.5的缓冲溶液中，利用例如1重量百分比的木瓜酵素于约50℃下，分别处理0.5小时、1.0小时、1.5小时、2.0小时以及16.0小时后，随即中止木瓜酵素的反应，借此获得藻类酵素水解物。
实施例5首先，将脱水螺旋藻粉进行复水处理成例如25重量百分比的螺旋藻溶液后，可获得上清液以及不溶解沉淀物。在去除上清液后，将前述不溶解沉淀物再溶于酸碱值约6.5至7.5的缓冲溶液中，利用例如0.57重量百分比的胰蛋白酵素于室温(约25℃)下，分别处理0.5小时、1.0小时、1.5小时、2.0小时以及16.0小时后，随即中止胰蛋白酵素的反应，借此获得藻类酵素水解物。
实施例6首先，将脱水螺旋藻粉进行复水处理成例如20重量百分比的螺旋藻溶液后，可获得上清液以及不溶解沉淀物。在去除上清液后，将前述不溶解沉淀物再溶于酸碱值约9.0的缓冲溶液中，利用例如0.25重量百分比的胰蛋白酵素于室温(约25℃)下，分别处理0.5小时、1.0小时、1.5小时、2.0小时以及16.0小时后，随即中止胰蛋白酵素的反应，借此获得藻类酵素水解物。
实施例7实施例1至实施例6所得的各种藻类酵素水解物经蛋白质电泳凝胶分析，所得的聚胜肽的分子量是介于例如1000Da至17000Da之间(图未绘示)。然后，将实施例一至实施例六所得的各种藻类酵素水解物，进行体外培养皮肤细胞的生长测试。一般而言，测试用的皮肤细胞可采用哺乳类纤维母细胞，以实施例七为例，是将啮齿类3T3纤维母细胞株培养于96孔盘中，以每孔约例如1×105细胞数的细胞密度，进行体外培养皮肤细胞的生长测试。将实施例一至实施例六所得的藻类酵素水解物，以介于1体积百分比至10体积百分比之间的浓度分别添加于细胞培养液中，于约37℃、5％二氧化碳浓度的环境下，经培养48小时后，利用MTT试验(3-[4，5-Dimethylthylthiazol-2-yl]-2，5-DiphenyltetrazoliumBromide Assay；MTT Assay)来定量分析细胞生长的情形。对照组的细胞培养液则未添加藻类酵素水解物。请参阅表1，是显示根据本发明数个较佳实施例的添加藻类酵素水解物的存活细胞百分比，其中下列各实施例的存活细胞百分比是以对照组的存活细胞数为100％经标准化(Normalization)后而得。
表1
上述表1的结果更进一步以图1表示。请参阅图1，是根据本发明数个较佳实施例的添加藻类酵素水解物的皮肤细胞相对生长情形，其中纵轴代表相对于对照组的存活细胞百分比(％)，而横轴由左至右依序代表经不同时间处理的实施例1至实施例6所得的藻类酵素水解物。长条101、长条103、长条105、长条107以及长条109依序分别表示添加实施例1经处理0.5小时、1.0小时、1.5小时、2.0小时以及16.0小时的藻类酵素水解物后的存活细胞百分比。长条111、长条113、长条115、长条117以及长条119依序分别表示添加实施例2经处理0.5小时、1.0小时、1.5小时、2.0小时以及16.0小时的藻类酵素水解物后的存活细胞百分比。长条121、长条123、长条125、长条127以及长条129依序分别表示添加实施例3经处理0.5小时、1.0小时、1.5小时、2.0小时以及16.0小时的藻类酵素水解物后的存活细胞百分比。长条131、长条133、长条135、长条137以及长条139依序分别表示添加实施例4经处理0.5小时、1.0小时、1.5小时、2.0小时以及16.0小时的藻类酵素水解物后的存活细胞百分比。长条141、长条143、长条145、长条147以及长条149依序分别表示添加实施例5经处理0.5小时、1.0小时、1.5小时、2.0小时以及16.0小时的藻类酵素水解物后的存活细胞百分比。长条151、长条153、长条155、长条157以及长条159依序分别表示添加实施例6经处理0.5小时、1.0小时、1.5小时、2.0小时以及16.0小时的藻类酵素水解物后的存活细胞百分比。
如表1与图1所示，大体而言，在添加经胃蛋白酵素、胰蛋白酵素或木瓜酵素处理至少1.5小时后的藻类酵素水解物，可有效促进体外培养的3T3纤维母细胞的生长，其存活细胞百分比较对照组多出约30％至约60％不等，其中实施例五以及实施例6利用胰蛋白酵素处理1.0小时即有促进体外培养的3T3纤维母细胞生长的效果。
简言之，本发明是将脱水藻类经复水处理后而得的不溶解沉淀物再利用特定的酵素反应条件处理，借此获得可溶解且具生物活性的藻类酵素水解物。值得一提的是，本发明制得的藻类酵素水解物不仅有效促进体外培养的皮肤细胞的生长，更可添加至化妆品、食品或皮肤外用医药品组成物的配方中。以化妆品组成物为例，本发明制得的藻类酵素水解物可以含量介于0.1重量百分比至50重量百分比之间添加于基质中，而基质可例如乳霜(Cream)、乳液(Lotion)、精华液(Essence)或凝胶(Gel)等。
由上述本发明较佳实施例可知，应用本发明的藻类酵素水解物，其优点在于此藻类酵素水解物至少包含多醣以及聚胜肽的混合物，不仅有效促进体外培养的皮肤细胞的生长，更可应用至化妆品以及皮肤外用医药品组成物的有效成分或食品添加物。
由上述本发明较佳实施例可知，应用本发明的藻类酵素水解物的制造方法，其优点在于此藻类酵素水解物是将脱水藻类经复水处理后而得的不溶解沉淀物利用特定的酵素反应条件处理，借此获得可溶解且具生物活性的藻类酵素水解物。由于上述藻类酵素水解物至少包含多醣以及聚胜肽的混合物，可有效促进体外培养的皮肤细胞的生长。
虽然本发明已以数个较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的为准。
权利要求
1.一种藻类酵素水解物(Enzymatic Hydrolysate)，其特征在于，该藻类酵素水解物是将一脱水(Dehydrated)藻类经一复水(Rehydration)处理后而得的一不溶解沉淀物利用一内切肽酵素(Endopeptidase)处理至少1.5小时，借此获得可溶解且具生物活性(Bioactive)的藻类酵素水解物，其中脱水藻类选自于由小球藻属(Chlorella spp.)以及螺旋藻属(Spirulina spp.)所组成的一族群，且藻类酵素水解物至少包含至少一多醣(Polysaccharide)以及分子量介于1000道尔顿(Dalton；Da)至17000Da的至少一聚胜肽(Polypeptide)的一混合物。
2.如权利要求1所述的藻类酵素水解物，其特征在于，所述的内切肽酵素是选自于由一胃蛋白酵素(Pepsin)、一胰蛋白酵素(Trypsin)、一木瓜酵素(Papain)及其他蛋白水解酵素所组成的一族群。
3.如权利要求2所述的藻类酵素水解物，其特征在于，所述的不溶解沉淀物是利用胃蛋白酵素于一温度介于25℃至55℃之间以及一酸碱值(pH)介于1至5之间处理。
4.如权利要求2所述的藻类酵素水解物，其特征在于，所述的不溶解沉淀物是利用该胰蛋白酵素于一温度介于25℃至50℃之间以及一酸碱值介于5至9之间处理。
5.如权利要求2所述的藻类酵素水解物，其特征在于，所述的不溶解沉淀物是利用木瓜酵素于一温度介于25℃至75℃之间以及一酸碱值介于5至10之间处理。
6.如权利要求1所述的藻类酵素水解物，其特征在于，所述的藻类酵素水解物为一化妆品组成物的一添加物、一皮肤外用医药品组成物的一有效成分、或一食品添加物。
7.如权利要求6所述的藻类酵素水解物，其特征在于，所述的添加物是以重量百分比介于0.1重量百分比至50之间重量百分比添加于一基质中，且该基质是选自于由一乳霜(Cream)、一乳液(Lotion)、一精华液(Essence)以及一凝胶(Gel)所组成的一族群。
8.一种藻类酵素水解物的制造方法，其特征在于，至少包含对一脱水藻类进行一复水处理，以获得一上清液以及一不溶解沉淀物，其特中所述的脱水藻类是选自于由小球藻属以及螺旋藻属所组成的一族群；去除该上清液；以及，将该不溶解沉淀物利用一内切肽酵素处理至少1.5小时，借此获得可溶解且具生物活性的藻类酵素水解物，其中所述的藻类酵素水解物至少包含至少一多醣以及分子量介于1000Da至17000Da的至少一聚胜肽的一混合物。
9.如权利要求8所述的藻类酵素水解物的制造方法，其特征在于，所述的内切肽酵素选自于由一胃蛋白酵素、一胰蛋白酵素、一木瓜酵素及其他蛋白水解酵素所组成的一族群。
10.如权利要求9所述的藻类酵素水解物的制造方法，其特征在于，所述的不溶解沉淀物是利用胃蛋白酵素于一温度介于25℃至55℃之间以及一酸碱值介于1至5之间处理。
11.如权利要求9所述的藻类酵素水解物的制造方法，其特征在于，所述的不溶解沉淀物是利用胰蛋白酵素于一温度介于25℃至50℃之间以及一酸碱值介于5至9之间处理。
12.如权利要求9所述的藻类酵素水解物的制造方法，其特征在于，所述的不溶解沉淀物是利用木瓜酵素于一温度介于25℃至75℃之间以及一酸碱值介于5至10之间处理。
全文摘要
一种藻类酵素水解物及其制造方法，此藻类酵素水解物是将脱水藻类经复水处理后而得的不溶解沉淀物再利用特定的酵素反应条件处理，借此获得可溶解且具生物活性的藻类酵素水解物。由于本发明的藻类酵素水解物至少包含多醣(Polysaccharide)与聚胜肽(Polypeptide)的混合物，不仅有效促进体外培养的皮肤细胞的生长，更可添加至化妆品、食品或皮肤外用医药品组成物的配方中。
文档编号A61Q1/00GK1781977SQ20041010061
公开日2006年6月7日 申请日期2004年11月30日 优先权日2004年11月30日
发明者陈柏翰, 黄名鸿 申请人:台盐实业股份有限公司