本发明属于食品、化妆品、医药、饲料，具体涉及一种植物源性固醇短链脂肪酸酯及制备方法与应用。
背景技术：
1、他汀、依折麦布、消胆胺等药物虽可以降血脂，但长期服用这些药物往往表现出明显的副作用。相比之下，适当的饮食干预可以有效预防心血管疾病的发生，避免药物治疗出现的不足。
2、近年来，由于不规律的作息及饮食方式等原因，由此产生的结肠炎正逐渐发展为一种新型全球性肠道炎症疾病，其病程长，难以根治，且药物治疗常伴随诸多副作用。尽管其发病机制尚未完全明确，但遗传、环境、免疫系统和肠道菌群均被证实与之相关。肠道稳态失衡，特别是肠道菌群组成变化和代谢紊乱，是结肠炎的重要特征。短链脂肪酸(如乙酸、丙酸和丁酸)作为结肠上皮细胞的能量来源及肠道稳态调节因子，是缓解结肠炎的重要成分。然而，短链脂肪酸易挥发、腐蚀性强、刺激性臭味及上消化道易吸收，难以直抵结肠，缓解结肠炎作用几乎没有。相应衍生物虽然能够解决这些问题，但如何实现结肠特异性释放仍是一大挑战。
3、植物甾醇和植物甾烷醇是植物源性固醇，作为植物油、种子、坚果、谷物中的活性成分，具有显著的降胆固醇和抗炎等活性，且具有生物利用率低、不易被上消化道吸收等特点。将短链脂肪酸与植物甾醇或植物甾烷醇结合形成相应植物甾醇酯或植物甾烷醇酯，不但可以同时克服短链脂肪酸的不足，还同时具备缓解结肠炎和降血脂的潜力。在现有发表的论文及公开的专利文献中，没有发现关于植物甾醇短链脂肪酸酯或植物甾烷醇短链脂肪酸酯的合成研究，也未见植物甾醇短链脂肪酸酯或植物甾烷醇短链脂肪酸酯在缓解结肠炎、降胆固醇和减肥中的应用。
技术实现思路
1、针对上述技术问题，本发明提供一种植物源性固醇短链脂肪酸酯及制备方法与应用，首次公开了植物源性固醇短链脂肪酸酯，植物源性固醇短链脂肪酸酯为植物甾醇短链脂肪酸酯或植物甾烷醇短链脂肪酸酯，并提供了该产物的制备方法及在缓解结肠炎、降胆固醇或减肥的食品、医药或饲料制备中的应用。本发明以生物酶为催化剂在一定条件下催化短链脂肪酸与植物甾醇或甾烷醇反应合成植物甾醇短链脂肪酸酯或甾烷醇短链脂肪酸酯，具有转化率高(≥90％)、工艺操作简单、易分离、绿色环保等优点，安全性好、收率高(≥90％)、成本低，有利植物甾醇短链脂肪酸酯和甾烷醇短链脂肪酸酯的工业化生产。植物甾醇短链脂肪酸酯和甾烷醇短链脂肪酸酯对结肠炎的缓解效果好，同时具有良好的降胆固醇和减肥效果。
2、注意，这些目的的记载并不妨碍其他目的的存在。本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述目的以外的目的。
3、本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
4、一种植物源性固醇短链脂肪酸酯，所述植物源性固醇短链脂肪酸酯具有以下结构：
5、
6、其中，r1为ch3、c2h5或c3h7；
7、r2为
8、一种根据所述的植物源性固醇短链脂肪酸酯的制备方法，包括以下步骤：
9、步骤s1、分别称取植物源性固醇、短链脂肪酸或短链脂肪酸酯、催化剂和分子筛混合，加入反应溶剂进行反应；
10、步骤s2、反应结束，取出反应液，过滤除去催化剂和分子筛，除去反应溶剂得到植物源性固醇短链脂肪酸酯粗品；
11、步骤s3、经萃取分离得植物源性固醇短链脂肪酸酯纯品。
12、上述方案中，所述植物源性固醇为植物甾醇或植物甾烷醇；所述植物源性固醇短链脂肪酸酯为植物甾醇短链脂肪酸酯或植物甾烷醇短链脂肪酸酯。
13、进一步的，所述植物甾醇为谷甾醇、豆甾醇、麦角甾醇、菜油甾醇、岩藻甾醇中的一种或一种以上以任意比例的混合物；所述植物甾烷醇为谷甾烷醇、豆甾烷醇、麦角甾烷醇、菜油甾烷醇、岩藻甾烷醇中的一种或一种以上以任意比例的混合物。
14、上述方案中，所述短链脂肪酸为乙酸、丙酸、丁酸中的一种或一种以上以任意比例的混合物；所述短链脂肪酸酯为乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、三乙酸甘油酯、三丙酸甘油酯、三丁酸甘油酯中的一种或一种以上以任意比例的混合物。
15、上述方案中，所述催化剂为南极假丝酵母脂肪酶b、米黑根毛霉脂肪酶、假丝酵母脂肪酶99-125、猪胰脂肪酶、枯草芽孢杆菌蛋白酶中的一种或一种以上以任意比例的混合物。
16、上述方案中，所述反应溶剂为正己烷、异辛烷、环己烷、叔丁醇、叔戊醇、丙酮、四氢呋喃中的一种。
17、上述方案中，所述植物源性固醇浓度为20mmol/l～160mmol/l，植物源性固醇与短链脂肪酸的摩尔比为1：1～1：5，催化剂添加量为5g/l～120g/l，分子筛添加量为40g/l～200g/l，反应溶剂为30～500ml，反应温度为30℃～80℃，反应时间为6h～60h。
18、优选的，所述植物源性固醇浓度为30mmol/l～150mmol/l，植物源性固醇与短链脂肪酸的摩尔比为1：1～1：3，催化剂添加量为10g/l～80g/l，分子筛添加量为40g/l～150g/l，反应溶剂为50～400ml，反应温度为40℃～70℃，反应时间为12h～48h。
19、一种植物源性固醇短链脂肪酸酯的应用，根据所述植物源性固醇短链脂肪酸酯或所述植物源性固醇短链脂肪酸酯的制备方法得到的植物源性固醇短链脂肪酸酯在缓解结肠炎、降胆固醇或减肥的食品、医药或饲料制备中的应用。具体的，植物甾醇短链脂肪酸酯和甾烷醇短链脂肪酸酯在缓解结肠炎、降胆固醇或减肥的食品、医药或饲料制备中的应用，对结肠炎的缓解效果好，同时具有良好的降胆固醇和减肥效果。
20、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21、本发明首先发明了一种新的植物源性固醇短链脂肪酸酯：短链脂肪酸衍生物-植物甾醇/甾烷醇短链脂肪酸酯。相比短链脂肪酸，这种新型植物甾醇短链脂肪酸酯或植物甾烷醇短链脂肪酸酯，不仅弥补了短链脂肪酸产品在实际应用时存在的易挥发、腐蚀性强、刺激性臭味、难达结肠等不足，同时具备结肠特异性释放等优点，还在缓解结肠炎、降胆固醇和减肥方面表现出优良的效果，是一种具有良好发展前景的功能成分。此外，本发明还提供了该新型植物源性固醇短链脂肪酸酯的制备方法。此方法具有转化率高(≥90％)、耗时短(6h-48h)、工艺操作简单、能耗低、易分离、反应条件温和、绿色环保等优点，经分离所得植物甾醇/甾烷醇短链脂肪酸酯产品安全性好、收率高(≥90％)、成本低，有利于工业化生产，对提高我国植物甾醇短链脂肪酸酯或植物甾烷醇短链脂肪酸酯的工业生产水平有重要意义。
22、注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。本发明的一个方式并不一定必须具有所有上述效果。可以从说明书、附图、权利要求书等的记载显而易见地看出并抽出上述以外的效果。
1.一种植物源性固醇短链脂肪酸酯，其特征在于，所述植物源性固醇短链脂肪酸酯具有以下结构：
2.一种根据权利要求1所述的植物源性固醇短链脂肪酸酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的植物源性固醇短链脂肪酸酯的制备方法，其特征在于，所述植物源性固醇为植物甾醇或植物甾烷醇；所述植物源性固醇短链脂肪酸酯为植物甾醇短链脂肪酸酯或植物甾烷醇短链脂肪酸酯。
4.根据权利要求3所述的植物源性固醇短链脂肪酸酯的制备方法，其特征在于，所述植物甾醇为谷甾醇、豆甾醇、麦角甾醇、菜油甾醇、岩藻甾醇中的一种或一种以上以任意比例的混合物；所述植物甾烷醇为谷甾烷醇、豆甾烷醇、麦角甾烷醇、菜油甾烷醇、岩藻甾烷醇中的一种或一种以上以任意比例的混合物。
5.根据权利要求2所述的植物源性固醇短链脂肪酸酯的制备方法，其特征在于，所述短链脂肪酸为乙酸、丙酸、丁酸中的一种或一种以上以任意比例的混合物；所述短链脂肪酸酯为乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、三乙酸甘油酯、三丙酸甘油酯、三丁酸甘油酯中的一种或一种以上以任意比例的混合物。
6.根据权利要求2所述的植物源性固醇短链脂肪酸酯的制备方法，其特征在于，所述催化剂为南极假丝酵母脂肪酶b、米黑根毛霉脂肪酶、假丝酵母脂肪酶99-125、猪胰脂肪酶、枯草芽孢杆菌蛋白酶中的一种或一种以上以任意比例的混合物。
7.根据权利要求2所述的植物源性固醇短链脂肪酸酯的制备方法，其特征在于，所述反应溶剂为正己烷、异辛烷、环己烷、叔丁醇、叔戊醇、丙酮、四氢呋喃中的一种。
8.根据权利要求2所述的植物源性固醇短链脂肪酸酯的制备方法，其特征在于，所述植物源性固醇浓度为20mmol/l～160mmol/l，植物源性固醇与短链脂肪酸的摩尔比为1：1～1：5，催化剂添加量为5g/l～120g/l，分子筛添加量为40g/l～200g/l，反应溶剂为30～500ml，反应温度为30℃～80℃，反应时间为6h～60h。
9.根据权利要求8所述的植物源性固醇短链脂肪酸酯的制备方法，其特征在于，所述植物源性固醇浓度为30mmol/l～150mmol/l，植物源性固醇与短链脂肪酸的摩尔比为1：1～1：3，催化剂添加量为10g/l～80g/l，分子筛添加量为40g/l～150g/l，反应溶剂为50～400ml，反应温度为40℃～70℃，反应时间为12h～48h。
10.一种植物源性固醇短链脂肪酸酯的应用，其特征在于，根据权利要求1所述植物源性固醇短链脂肪酸酯或权利要求2-9任意一项所述植物源性固醇短链脂肪酸酯的制备方法得到的植物源性固醇短链脂肪酸酯在缓解结肠炎、降胆固醇或减肥的食品、医药或饲料制备中的应用。