一种微生物源抗菌肽添加剂的绿色高效提取制备方法技术

本发明专利技术涉及一种微生物源抗菌肽绿色高效提取制备方法，属于添加剂技术领域。本发明专利技术采用谷物加工副产物米糠作为吸附剂，从微生物发酵液中吸附抗菌肽，然后经干燥、粉碎等工艺制备米糠抗菌肽添加剂。米糠吸附抗菌肽的较适工艺条件为：吸附温度25‑65℃，吸附pH 5‑9，米糠添加量20‑100g/L，吸附时间30‑180min。在此工艺条件下，抗菌肽提取率可以达到80％以上，米糠抗菌肽的效价可以达到2.4×10

【技术实现步骤摘要】
一种微生物源抗菌肽添加剂的绿色高效提取制备方法
本专利技术涉及一种利用谷物加工副产物米糠从发酵液中高效吸附提取抗菌肽的方法，属于生物工程

技术介绍
抗菌肽为一类具有抑菌活性的多肽物质，具有抑菌谱广、稳定性好、安全性高等优点。截止到2017年11月，抗菌肽数据库(APD)收录的抗菌肽已有2838种。其中，76.43％来源于动物，12.09％来源于植物，11.52％来源于微生物。动物源抗菌肽数量最多，但成本较高。微生物源抗菌肽因为具有发酵周期短、生产成本低、可大规模制备等优点，具有良好的工业化生产前景。然而，目前微生物源抗菌肽的提取制备方法大多采用传统的硫酸铵沉淀耦合色谱分离等方法，提取制备步骤较为繁琐，导致工业化成本较高。米糠为稻谷和粟米等加工的副产物，主要是由种皮、外胚乳、糊粉层和胚构成，富含油脂、蛋白质、矿物质、维生素等多种营养素和生育酚、脂多糖、谷维素、二十八烷醇、α-硫酸锌、角鲨烯、神经酰胺等多种天然抗氧化及生理活性物质，被誉为“天赐营养源”。我国米糠资源量巨大，仅稻谷米糠年产量就已超过1400万吨(居世界之首)，然而我国米糠主要用作动物饲料，仅有少量用于制备可食用产品如(米糠油、米糠蛋白、米糠纤维等)，与美国、日本等国家相比资源利用率偏低。因此，米糠作为一种廉价但营养价值丰富的稻谷加工副产品具有很广阔的开发利用前景。
技术实现思路
本专利技术申请人团队针对微生物源抗菌肽提取工艺存在操作步骤复杂、成本高昂的问题结合米糠作为谷物副产物具有的营养价值高、富含纤维素的优点，经过长期研究开发了米糠作为吸附剂从微生物发酵液中高效快速提取抗菌肽制备抗菌肽添加剂的技术。该抗菌肽添加剂制备技术采用米糠吸附提取后，无需进行解吸附，操作步骤简单、抗菌肽提取效率高，且具有较好的营养价值。整个提取制备过程绿色环保不需要使用任何有机溶剂、缓冲盐等。因此，该米糠抗菌肽添加剂制备工艺具有较高的工业化应用潜力。本专利技术的目的在于提供一种微生物源抗菌肽添加剂的绿色高效提取制备方法，此方法能够快速、高效、绿色制备抗菌肽添加剂。本专利技术的技术方案如下：一种微生物源抗菌肽添加剂的绿色高效提取制备方法，包括：将米糠加入抗菌肽发酵液(优选上清液)中，待米糠充分吸附抗菌肽后，过滤，干燥，粉碎，即得米糠抗菌肽添加剂。进一步地，预先将米糠水洗去除杂质，干燥后过50-100目筛后，备用。进一步地，所述米糠包括粟糠(细糠和粗糠)、稻谷糠(细糠和粗糠)等中的一种或几种。进一步地，是将米糠加入抗菌肽发酵液的上清液中。进一步地，将抗菌肽发酵液灭菌后，离心除去菌体及颗粒物，收集得上清液。所述灭菌可用本领域常规方法，例如将抗菌肽发酵液经过121℃，15-20min灭菌处理。所述抗菌肽发酵液可用本领域常规方法制备。进一步地，所述抗菌肽发酵液为侧孢短芽孢杆菌(Brevibacilluslaterosporus)抗菌肽发酵液。本专利技术所述各微生物均为已知菌种，均可市售购得。进一步地，米糠吸附抗菌肽过程中，调节所述发酵液或发酵液的上清液pH值为3-9，例如pH值分别为3、4、5、6、7、8、9，优选pH值为5-9。进一步地，米糠吸附抗菌肽过程中，调节所述发酵液或发酵液的上清液的温度为25-65℃，例如温度分别为25℃、25℃、45℃、55℃、65℃。进一步地，米糠在所述抗菌肽发酵液上清液中的添加量为20-100g/L。进一步地，米糠在所述抗菌肽发酵液上清液中的吸附时间为30-180min，例如分别为30min、60min、90min、120min、150min、180min、210min、240min；优选吸附时间为30-180min。进一步地，米糠吸附后采用抽滤或纱布(50-100目)过滤法收集米糠抗菌肽。进一步地，所述干燥温度为40-80℃真空干燥(一般干燥时间为30-60min)。优选干燥至含水量≤5％。在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可以相互组合，即得本专利技术各较佳实例。具体地，上述微生物源抗菌肽添加剂的绿色高效提取制备方法，包括如下步骤：1)将米糠水洗去除杂质，干燥后过50-100目筛，备用；2)将抗菌肽发酵液于121℃，15-20min灭菌后，离心除去菌体及颗粒物，收集上清液；3)将步骤2)所得上清液调节pH值至5-9，调节温度至25-65℃，加入步骤1)所得米糠，米糠添加量20-100g/L，吸附时间30-180min；4)采用抽滤或纱布(50-100目)过滤法收集米糠抗菌肽；于40-80℃真空干燥30-240min；粉碎，即得米糠抗菌肽添加剂。本专利技术还包括上述方法制备的米糠抗菌肽添加剂。本专利技术还包括上述米糠抗菌肽添加剂作为饲料添加剂或生物农药等方面的应用。经综合研究，米糠吸附提取抗菌肽的较适工艺条件为：吸附温度25-65℃，吸附pH为5-9，米糠添加量20-100g/L，吸附时间30-180min。在此工艺条件下，抗菌肽提取率可以达到80％以上，米糠抗菌肽的效价可以达到2.4×104AU/g以上。本专利技术的有益效果：微生物源抗菌肽添加剂的绿色高效提取制备方法免去了传统提取法所采用的硫酸铵沉淀、柱色谱分离等繁琐步骤，可以采用米糠作为吸附剂直接从发酵液中高效率提取抗菌肽，并制备为具有营养价值的抗菌肽添加剂。该制备技术操作简单，提取率高，成本低廉，绿色环保，易于实施等优点，具有较高的工业化应用潜力。所制备抗菌肽米糠产品属于天然抗菌剂，可用作食品防腐剂、饲料添加剂、生物农药，具有绿色安全、不易产生耐药性等优点。附图说明图1米糠添加量及吸附时间对抗菌肽提取效率的影响；图2米糠抗菌肽抑菌效果图；图3储藏时间对米糠抗菌肽抑菌活性的影响。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。以下所述米糠提取率的计算公式：提取率/％＝(提取前发酵液抗菌肽总效价/AU－吸附平衡后上清抗菌肽效价/AU)/提取前发酵液抗菌肽总效价×100％其中，提取前发酵液抗菌肽总效价、吸附平衡后上清抗菌肽效价均采用本领域常规方法进行测定(二倍稀释法测定抗菌肽效价)。因为抗菌肽从米糠上解吸附再扩散到琼脂平板，吸附抗菌肽后的抗菌肽米糠产品采用常规方法误差比较大，所以以下所述米糠抗菌肽效价的测定采用原发酵液的效价减去吸附后的发酵液效价进行折算。以下所用抗菌肽发酵液为侧孢短芽孢杆菌发酵液，按常规方法制备。实施例1米糠除杂：粟米糠过50目筛后，采用水洗去除杂质，干燥。抗菌肽发酵液除菌：发酵液经过121℃，15min灭菌后，离心除去菌体及颗粒物，收集上清液。米糠吸附抗菌肽：将上述上清液调节pH值为6，调节吸附温度分别为25-65℃，米糠添加量60g/L，吸附时间120min。过滤收集：采用抽滤或纱布(50目)过滤法收集米糠抗菌肽。干燥处理：采用60℃真空干燥，干燥时间为1h。超微粉碎：采用超微粉碎机粉碎米糠抗菌肽，得到米糠抗菌肽粉末。吸附温度对抗菌肽提取效率的影响结果见下表1。表1如表1所示，吸附温度为35℃时，提取率为78％，米糠抗菌肽效价为1.54×104AU/g。实施例2米糠除杂：粟米糠过50目筛后，采用水洗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微生物源抗菌肽添加剂的绿色高效提取制备方法，其特征在于，包括：将米糠加入抗菌肽发酵液或发酵液上清液中，待米糠充分吸附抗菌肽后，过滤，干燥，粉碎，即得米糠抗菌肽添加剂。

【技术特征摘要】
1.一种微生物源抗菌肽添加剂的绿色高效提取制备方法，其特征在于，包括：将米糠加入抗菌肽发酵液或发酵液上清液中，待米糠充分吸附抗菌肽后，过滤，干燥，粉碎，即得米糠抗菌肽添加剂。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述米糠包括粟糠、稻谷糠中的一种或两种；和/或，预先将米糠水洗去除杂质，干燥后过50-100目筛后，备用。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述抗菌肽发酵液为侧孢短芽孢杆菌(Brevibacilluslaterosporus)抗菌肽发酵液。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，米糠吸附抗菌肽过程中，调节所述发酵液或发酵液上清液pH值为3-9；优选pH值为5-9。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，米糠吸附抗菌肽过程中，调节所述发酵液或发酵液上清液的温度为25-65℃。6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，米糠在所述抗菌肽发酵液上清液中的添加量为20-100g/L；和/或，米糠在所述抗菌肽发酵...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁亚维，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：河北,13