栝楼瓤微生物发酵提取L-瓜氨酸的方法技术

本发明专利技术公布了一种栝楼瓤提取L-瓜氨酸的方法，属于中药化学技术领域。该方法包括接入乳酸菌发酵、过滤、吸附交换、浓缩、结晶得到L-瓜氨酸。本方法结合了发酵法和酶法，使栝楼瓤中的L-精氨酸在乳酸杆菌产生的脱亚氨酶的作用下转化为L-瓜氨酸，使收率有很大程度的提高，整个分离过程中不加入任何有害溶剂，所得产品天然安全，有利于展开保健品及药品方面的开发研究。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种提取L-瓜氨酸的方法，特别涉及一种栝楼瓤提取L-瓜氨酸的方法，属于中药化学

技术介绍
瓜氨酸最早发现于野西瓜叶子中，是一种非必需氨基酸。L-瓜氨酸具有较强的抗氧化作用，能有效清除人体内的自由基。西瓜中的L-瓜氨酸被誉为“绿色伟哥”，可有效提高男性性欲，促进男性生殖生育能力，维护男性正常的生殖健康。瓜氨酸还具血管扩张作用，对心血管系统具有良好的保健作用。此外，瓜氨酸能有效的改善人体的抗疲劳能力，增强人体的肌肉强度，提高体能，在运动保健方面具有良好的作用。目前国外已经利用西瓜中提取的L-瓜氨酸或者其它方法生产者的L-瓜氨酸相继开发出了诸如美国天然维他命公司的Stimulin产品和HERBALIFE公司的夜宁新等产品，分别用于男性性功能和心血管系统保健。目前生产瓜氨酸的方法主要是发酵法、酶法、合成法和提取法。发酵法和酶法生产的L-瓜氨酸目前是市场上L-瓜氨酸的主要生产方式，这些方法均存在着瓤中L-精氨酸转化率不高、工艺复杂、环境不友好等缺陷。 
技术实现思路
本专利技术为提供一种栝楼瓤微生物发酵提取L-瓜氨酸的方法。本专利技术所提供的一种栝楼瓤微生物发酵提取L-瓜氨酸的方法，以鲜栝楼瓤为原料，包括以下步骤：（a）将鲜栝楼瓤接入乳酸杆菌，在温度18—35℃发酵15-40天生物转化后灭菌，过滤后得到滤液；（b）将滤液微滤、超滤、脱水、纳滤，得到纳滤透过液；（c）将纳滤透过液调节PH值至5.0—3.0后通入大孔型强酸性阳离子交换树脂柱交换吸附氨基酸；（d）交换吸附完毕后，用氨水对离子交换柱进行等度洗脱，，洗脱终点为洗出液茚三酮反应为阴性；（e）将洗脱液浓缩、脱氨、脱色；（f）浓缩液用低分子有机醇或低分子有机酸结晶，过滤干燥后得到瓜氨酸。进一步的，步骤（b）中 将步骤（a）所得滤液先用微滤膜，再用超滤膜分别进行错流膜过滤，得到超滤清液，其中微滤膜的孔径为0.1—1.0微米，超滤膜的孔径为10000—4000分子量，将所得超滤清液先用截留分子量为50—80反渗透膜浓缩脱水，然后用截留分子量为1000—500纳滤膜过滤，得到纳滤透过液，进一步的，步骤（d）中 交换吸附完毕后，用0.1—1.0N氨水对离子交换柱进行等度洗脱，洗脱流速为0.5—1.0BV/h，进一步的，将步骤f中所得的瓜氨酸用水溶解后，再用低分子有机醇或低分子有机酸重结晶，得到纯天然瓜氨酸，进一步的，微滤膜孔径为0.2微米的管式膜，超滤膜孔径为5000分子量的卷式膜，进一步的，所述反渗透膜的截留分子量为60，纳滤膜截留分子量为600，纳滤膜过滤流量为45升/分，压力1.5MPa，得到纳滤透过液，进一步的，所述的低分子有机醇为甲醇或乙醇或丙醇或丁醇，所述的低分子有机酸为甲酸或乙酸或丙酸或丁酸。本专利技术所使用的方法，结合了发酵法和酶法，使栝楼瓤中的L-精氨酸在乳酸杆菌产生的脱亚氨酶的作用下转化为L-瓜氨酸使收率有很大程度的提高，本方法以栝楼瓤发酵液为提取原料，通过发酵、灭菌过滤、膜澄清、膜分离和离子交换树脂分离等清洁的生产方式，在原料和生产工艺的安全性收率上都有明显的优势，分离过程中采用了微滤、超滤、反渗透、纳滤联用的技术，显著降低了工艺的能耗与时间并有效的提高了终端产品的产品质量，所得瓜氨酸纯度高。一次分离可使瓜氨酸的纯度达到80%以上，经纯化后纯度可达到98.5%—99.9%。产品性状好：整个分离过程中不加入任何有害溶剂，所得产品天然安全；得到的L-瓜氨酸在食品、保健品和药品开发上，具有明显的安全性优势，有利于展开保健品及药品方面的开发研究。附图说明图1是本专利技术的工艺流程图。具体实施方式为了更充分的解释本专利技术的实施，提供本专利技术的实施实例，这些实施实例仅仅是对本专利技术的阐述，不限制本专利技术的范围。本专利技术中的栝楼瓤，采用河南、河北、山东等地区的栝楼瓤均可适用于本工艺。栝楼瓤微生物发酵提取L-瓜氨酸的方法，以鲜栝楼瓤为原料，包括以下步骤：（a）将鲜栝楼瓤接入乳酸杆菌，在温度18—35℃发酵15-40天生物转化后灭菌，过滤后得到滤液；（b）将滤液微滤、超滤、脱水、纳滤，得到纳滤透过液；（c）将纳滤透过液调节PH值至5.0—3.0后通入大孔型强酸性阳离子交换树脂柱交换吸附氨基酸；（d）交换吸附完毕后，用氨水对离子交换柱进行等度洗脱，，洗脱终点为洗出液茚三酮反应为阴性；（e）将洗脱液浓缩、脱氨、脱色；（f）浓缩液用低分子有机醇或低分子有机酸结晶，过滤干燥后得到瓜氨酸。进一步的，步骤（b）中 将步骤（a）所得滤液先用微滤膜，再用超滤膜分别进行错流膜过滤，得到超滤清液，其中微滤膜的孔径为0.1—1.0微米，超滤膜的孔径为10000—4000分子量，将所得超滤清液先用截留分子量为50—80反渗透膜浓缩脱水，然后用截留分子量为1000—500纳滤膜过滤，得到纳滤透过液。进一步的，步骤（d）中 交换吸附完毕后，用0.1—1.0N氨水对离子交换柱进行等度洗脱，洗脱流速为0.5—1.0BV/h，进一步的，将步骤f中所得的瓜氨酸用水溶解后，再用低分子有机醇或低分子有机酸重结晶，得到纯天然瓜氨酸。进一步的，微滤膜孔径为0.2微米的管式膜，超滤膜孔径为5000分子量的卷式膜。进一步的，所述反渗透膜的截留分子量为60，纳滤膜截留分子量为600，纳滤膜过滤流量为45升/分，压力1.5MPa，得到纳滤透过液。进一步的，所述的低分子有机醇为甲醇或乙醇或丙醇或丁醇，所述的低分子有机酸为甲酸或乙酸或丙酸或丁酸。进一步的，所述强酸性阳离子交换树脂为苯乙烯系大孔型或凝胶型树脂。进一步的，步骤（c）中，上柱流速为1-2BV/h，树脂预处理成氢型，PH值为5，柱床的长径比为4—2:1。进一步的，在上述步骤（e）中，减压浓缩的温度为40℃—80℃，优选50℃。进一步的所述低分子有机醇或低分子有机酸的浓度为90-100%，为与水的溶液。 实施例： 1、切分：将2公斤鲜栝楼用水清洗干净后，再用切碎机切碎；2、皮瓤籽分离：用胶棒软分离机和两道分离机组进行一次和二次分离，使皮和瓤和籽彻底分开；3、发酵：栝楼瓤中接入0.2%—0.3%的乳酸杆菌，密闭发酵18天；4、分离：发酵结束升温至70℃，灭菌1.5小时，过滤；5、澄清：将滤液合并，依次过0.2微米的微滤膜和5000分子量超滤膜澄清，微滤膜可采用KOCH公司生产的4.3’SuperCorHFM180管式膜元件，超滤膜可采用8338卷式膜元件，进料的流量为100升/分，过滤压力为1.5MPa，先后除去固形不溶物和大分子类杂质，得到超滤清液；6、纳滤：超滤清液先用截留分子量为60的反渗透膜脱水，再用截留分子量为600的纳滤膜浓缩，流量为45毫升/分，压力1.5MPa，得到纳滤透过液；7、PH值调节：纳滤透过用氨水调节PH值至3.5；8、上柱：将D61大孔型强酸性阳离子交换树脂预处理成氢型，PH为5，柱床的长径比为本文档来自技高网...

【技术保护点】
栝楼瓤微生物发酵提取L‑瓜氨酸的方法，以鲜栝楼瓤为原料，其特征在于：包括以下步骤：（a）将鲜栝楼瓤接入乳酸杆菌，在温度18—35℃发酵15‑40天生物转化后灭菌，过滤后得到滤液；（b）将滤液微滤、超滤、脱水、纳滤，得到纳滤透过液；（c）将纳滤透过液调节PH值至5.0—3.0后通入大孔型强酸性阳离子交换树脂柱交换吸附氨基酸；（d）交换吸附完毕后，用氨水对离子交换柱进行等度洗脱，洗脱终点为洗出液茚三酮反应为阴性；（e）将洗脱液浓缩、脱氨、脱色；（f）浓缩液用低分子有机醇或低分子有机酸结晶，过滤干燥后得到瓜氨酸。

【技术特征摘要】
1.栝楼瓤微生物发酵提取L-瓜氨酸的方法，以鲜栝楼瓤为原料，其特征在于：包括以下步骤：
（a）将鲜栝楼瓤接入乳酸杆菌，在温度18—35℃发酵15-40天生物转化后灭菌，过滤后得到滤液；
（b）将滤液微滤、超滤、脱水、纳滤，得到纳滤透过液；
（c）将纳滤透过液调节PH值至5.0—3.0后通入大孔型强酸性阳离子交换树脂柱交换吸附氨基酸；
（d）交换吸附完毕后，用氨水对离子交换柱进行等度洗脱，洗脱终点为洗出液茚三酮反应为阴性；
（e）将洗脱液浓缩、脱氨、脱色；
（f）浓缩液用低分子有机醇或低分子有机酸结晶，过滤干燥后得到瓜氨酸。
2.根据权利要求1所述的栝楼瓤微生物发酵提取L-瓜氨酸的方法，其特征在于：步骤（b）中将步骤（a）所得滤液先用微滤膜，再用超滤膜分别进行错流膜过滤，得到超滤清液，其中微滤膜的孔径为0.1—1.0微米，超滤膜的孔径为10000—4000分子量，将所得超滤清液先用截留分子量为50—80反渗透膜浓缩脱水，然后用截留分子量为500—1000纳滤膜过滤，得到纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨保成，谢书轩，
申请(专利权)人：安阳天尊生物工程有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41