一种电场-半仿生技术制备绣球菌麦角固醇的方法技术

本发明专利技术公开的一种电场‑半仿生技术制备绣球菌麦角固醇的方法，包括以下步骤：（1）取绣球菌子实体，研磨过筛，得绣球菌粉末；（2）外电场条件下，以pH为9‑10的强碱溶液为原料，90℃下皂化反应，得到麦角固醇；（3）电解还原所述步骤（2）中由变性蛋白解吸的重金属离子；（4）取所述步骤（3）中所得混合液，离心分离，得到底层沉积物、中层絮凝物及上清；（5）取所述中层絮凝物，以乙醇的水溶液为提取液，弱酸调节pH至3‑4，水浴提取，过滤，得滤液；（6）合并上清及滤液，调节pH至中性，旋转蒸发得浓缩液，真空冷冻干燥所述浓缩液，所得粉末即抗氧化绣球菌麦角固醇，麦角固醇提取率高，去除重金属及绣球菌蛋白，性质稳定，经胃肠道吸收好。

Preparation of ergosterol from embroidery coccus by electric field-semi-biomimetic technique

【技术实现步骤摘要】
一种电场-半仿生技术制备绣球菌麦角固醇的方法
本专利技术涉及绣球菌领域，具体涉及一种电场-半仿生技术制备绣球菌麦角固醇的方法。
技术介绍
麦角固醇又称麦角留醇，是真菌当中含有的一种特征醇，在食用菌中绣球菌含量大且稳定，常作为维生素D2生产的主要原料，可促进人体对销、磷等的吸收，有利于骨骼形成，预防儿童佝偻病、成人骨质疏松症和骨质软化症，同时，麦角固醇是微生物细胞膜的重要组成部份，对确保细胞膜的完整性，膜结合酶的活性，膜的流动性，细胞活力以及细胞物质运输等起着重要作用，但其遇日光和空气易氧化成黄色，性质不稳定。现有技术中，对麦角固醇的提取在多为有机溶剂萃取法，在提取麦角固醇的同时也提取了大量无关物质，不仅消耗大量的有机溶剂，且由于麦角固醇最终经口服起到相关保健作用，有机溶剂萃取法所得提取物对人体肠道的适应性不佳，同时，由于食用菌易富集重金属，因此经有机溶剂萃取所得的提取物中重金属含量也有可能超标。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种电场-半仿生技术制备绣球菌麦角固醇的方法，麦角固醇提取率高，经电场-半仿生提取，混合绣球菌多糖成分，去除重金属及绣球菌蛋白，性质稳定不易氧化，经胃肠道吸收好。本专利技术的技术方案是，提供一种电场-半仿生技术制备绣球菌麦角固醇的方法，，包括以下步骤：（1）取绣球菌子实体，研磨过筛，得绣球菌粉末；（2）外电场条件下，以pH为9-10的强碱溶液为原料，90℃下皂化反应，得到麦角固醇；（3）电解还原所述步骤（2）中由变性蛋白解吸的重金属离子；（4）取所述步骤（3）中所得混合液，离心分离，得到底层沉积物、中层絮凝物及上清；（5）取所述中层絮凝物，以乙醇的水溶液为提取液，弱酸调节pH至3-4，水浴提取，过滤，得滤液；（6）合并上清及滤液，调节pH至中性，旋转蒸发得浓缩液，真空冷冻干燥所述浓缩液，所得粉末即抗氧化绣球菌麦角固醇。优选的，所述步骤（3）中，电解还原的阴极为不锈钢电极板，阳极为石墨电极板。优选的，所述步骤（2）中，外电场电场强度为20-40kv/cm，脉冲为6µs-12µs，料液比为1:20。优选的，所述步骤（2）中的强碱为NaOH或KOH中的一种。优选的，所述步骤（5）中的弱酸为醋酸。优选的，所述步骤（4）中，离心速度为3000-4000r/m，离心时间为2-3min。优选的，所述步骤（3）中的重金属离子为铬、铅、砷中的一种或几种。优选的，所述步骤（5）中提取液中乙醇与水的体积比为2:8。高压脉冲电场是把液态食品作为电解质置于容器内，与容器边缘的两个放电电极通过高压电流，产生电脉冲进行加工的方法，可瞬间使被处理细胞的细胞壁和细胞膜电位紊乱，改变其通透性，甚至可击穿细胞壁和细胞膜，使其发生不可逆破坏，细胞中组分流出。绣球菌子实体中麦角固醇存在状态有两种，游离态和结合态，现有技术一般先采用醇碱进行皂化，对菌丝体进行皂化的目的是去除菌丝体中的脂肪酸，在碱液中加入低级醇做皂化剂是为了增加油脂在皂化液中溶解度，使油脂和碱醇溶液形成均相反应体系，从而提高皂化反应的反应速率，再利用有机溶剂如石油醚、乙醚等萃取其中不皂化物，但这种方法不仅使用了大量的有机溶剂，在后续的萃取过程中还会使用乙醚或石油醚等有机溶剂做萃取剂，这些有机溶剂在工业化生产中存在很大的安全隐患，而且成本也很高，另外由于麦角固醇也溶于乙醇，因此用醇碱提取会损失麦角固醇的提取率，本方案在脉冲电场的环境下，采用碱溶液来皂化麦角固醇，脉冲电场作用于绣球菌溶液，使得反应时振荡加剧，麦角固醇随着脉冲对细胞膜的破坏不断溶出，避免皂化反应在两相之间的界面进行，加速碱液向油脂的扩散速率，可将菌丝中的结合态麦角固醇变为游离态，避免了后续的萃取过程使用乙醚或石油醚等有机溶剂做萃取剂，提高麦角固醇提取的安全性，另外也使生产成本大大减少。本方案的提取也模仿人体胃肠道吸收而进行的先碱液提再酸液即半仿生提取，碱液的pH值接近于人体肠道，酸液的pH值接近于人体胃酸，利用皂化反应中的碱液同时充当提取剂，对绣球菌活性成分进行提取，如绣球菌多糖，对口服吸收而言，增加其溶解度比考虑解离度更重要，绣球菌多糖包括β-葡聚糖，其具有抗氧化性能，且能清除自由基，后用含乙醇的酸液对麦角固醇进行提取纯化，增强其溶解性，用本方案所提取的麦角固醇还有大量的β-葡聚糖，当外部条件引起麦角固醇不稳定氧化时，β-葡聚糖可先被氧化，保护麦角固醇，因而使其性质更为稳定。在进行碱液提取和脉冲电场的作用后，由于皂化温度高于80℃，即蛋白质的变性温度，且碱液的pH也使得绣球菌蛋白变性称为絮凝物沉淀，绣球菌蛋白包括硫蛋白，在绣球菌生长的过程中由于生长环境中存在重金属污染，且作为大型真菌，绣球菌极易富集重金属，尤其是铬，由于硫蛋白富含半胱氨酸的短肽，对多种重金属有高度亲和性，它是分子质量较低，半胱氨酸残基和金属含量极高的蛋白质，形成金属硫蛋白，蛋白质会变性后，重金属随硫蛋白的变性而解析，从而溶于溶液中呈离子态重金属，在本方案中利用电解还原法富集重金属，在含重金属的污水中插入电极，然后通入一定强度的直流电，重金属在电场的作用下定向移动，在电极上析出重金属单质或在电极附近富集，从而清除重金属，在阴极，由于重金属离子电极电位的差异，重金属离子在阴极被还原为重金属单质，混合液经离心后，由于重金属密度较大，沉降于最底部，而含有麦角固醇的绣球菌残渣形成絮凝物沉降于中部，进而进行重金属的分离及去除。本方案的有益效果如下：（1）本方案中强碱即作为半仿生提取的提取剂，也作为生成麦角固醇的皂化剂，不影响半仿生提取过程的情况下，对麦角固醇进行提取；（2）电场破坏绣球菌细胞膜，使得细胞膜中的麦角固醇溶出，提高半仿生提取率，同时电场加速碱液向油脂的扩散速率，加速皂化反应的进行，使其反应更为彻底；（3）在电场-皂化的同时，使绣球菌蛋白变质，解析与硫蛋白结合的重金属，再利用原来的电场环境，电解还原，对重金属进行富集，得到无污染的绣球菌麦角固醇提取物；（4）由于利用半仿生提取，减少有效成分的损失，提取过程中不仅顾及到混合物的活性成分，也控制了所要提取的单体成分，制得的绣球菌麦角固醇中，含绣球菌多糖，可防止麦角固醇发生氧化，增强麦角固醇的稳定性。附图说明图1为麦角固醇含量检测结果；图2为麦角固醇稳定性检测结果；图3为重金属含量检测结果。具体实施方式为了使本专利技术所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本专利技术所述的技术方案做进一步的说明，但是本专利技术不仅限于此。实施例1取绣球菌子实体100g，研磨粉碎，过200目筛，将得到的绣球菌粉末装入高压脉冲装置，加入NaOH溶液2L，调整溶液pH值为9，90℃下加热搅拌1h，调整微电解反应器的条件，使得外电场电场强度为20kv/cm，脉冲为6µs，使得放电电极对绣球菌细胞膜进行作用，同时发生皂化反应；将所述混合液倒入微电解反应器，调整所述电极，使得阴极为不锈钢电极板，阳极为石墨电极板，对上述步骤所得的混合液进行电解还原，电压为1.8V，反应温度为25℃，反应时间为120min，缓慢去除阴极电极后，对所得的混合液进行离心，离心速度为3000r/m，离心时间为2min，留取上清及第一层沉淀即中层絮凝物；取所述中层絮凝物，加入200ml乙醇，800ml醋酸溶液，调整pH至3，40℃水浴提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电场‑半仿生技术制备绣球菌麦角固醇的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）取绣球菌子实体，研磨过筛，得绣球菌粉末；（2）外电场条件下，以pH为9‑10的强碱溶液为原料，90℃下皂化反应，得到游离态麦角固醇；（3）电解还原所述步骤（2）中由变性蛋白解吸的重金属离子；（4）取所述步骤（3）中所得混合液，离心分离，得到底层沉积物、中层絮凝物及上清；（5）取所述中层絮凝物，以乙醇的水溶液为提取液，弱酸调节pH至3‑4，水浴提取，过滤，得滤液；（6）合并上清及滤液，调节pH至中性，旋转蒸发得浓缩液，真空冷冻干燥所述浓缩液，所得粉末即抗氧化绣球菌麦角固醇。

【技术特征摘要】
1.一种电场-半仿生技术制备绣球菌麦角固醇的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）取绣球菌子实体，研磨过筛，得绣球菌粉末；（2）外电场条件下，以pH为9-10的强碱溶液为原料，90℃下皂化反应，得到游离态麦角固醇；（3）电解还原所述步骤（2）中由变性蛋白解吸的重金属离子；（4）取所述步骤（3）中所得混合液，离心分离，得到底层沉积物、中层絮凝物及上清；（5）取所述中层絮凝物，以乙醇的水溶液为提取液，弱酸调节pH至3-4，水浴提取，过滤，得滤液；（6）合并上清及滤液，调节pH至中性，旋转蒸发得浓缩液，真空冷冻干燥所述浓缩液，所得粉末即抗氧化绣球菌麦角固醇。2.根据权利要求1所述的一种电场-半仿生技术制备绣球菌麦角固醇的方法，其特征在于，所述步骤（3）中，电解还原的阴极为不锈钢电极板，阳极为石墨电极板。3.根据权利要求1所述的一种电场-半仿生技术制备绣球菌麦角固醇的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈美英，王国强，何绍东，
申请(专利权)人：福清市火麒麟食用菌技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35