一種安全高效白蕓豆α-淀粉酶抑制劑的工業(yè)化制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種安全高效白蕓豆α -淀粉酶抑制劑的工業(yè)化制備方法，屬于植物 有效成分的制備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，糖尿病日益流行，并已呈低齡化發(fā)展趨勢(shì)。糖尿病是一 種以糖代謝紊亂為主的全身性疾病，其典型特征之一是餐后高血糖。餐后血糖的持續(xù)升高 會(huì)產(chǎn)生葡萄糖毒性，損傷心血管系統(tǒng)，最終對(duì)人體造成不可逆的傷害。因此，控制餐后血糖 升高，對(duì)于控制和延緩糖尿病的發(fā)生和發(fā)展至關(guān)重要。白蕓豆α-淀粉酶抑制劑是一種能 特異性抑制人體唾液和腸道淀粉酶活力的糖蛋白，能夠通過阻礙或延緩淀粉的水解來降低 餐后血糖高峰，因而在糖尿病的預(yù)防和控制方面有著較好的應(yīng)用前景。白蕓豆是一種短日 照植物，春秋兩季均可栽培，在我國各省區(qū)均有種植，尤其在云南、四川、貴州等省份種植面 積較大，一般產(chǎn)量在1020~1125kg/hm2。因此白蕓豆α -淀粉酶抑制劑產(chǎn)品的工業(yè)化制備 有著重大的現(xiàn)實(shí)意義和良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。
[0003] 然而，盡管白蕓豆有著較高的α -淀粉酶抑制劑含量（〇. 4~0. 5mg/g)，而且白蕓 豆α -淀粉酶抑制劑的生物安全性較高，不會(huì)引起如腹瀉、哮喘等不良反應(yīng)，但白蕓豆也含 有較為顯著的植物凝集素活力（43X10_3HU/g)和胰蛋白酶抑制劑活力（42X10_3TIU/g)。相 關(guān)研宄報(bào)道，白蕓豆植物凝集素對(duì)小白鼠的LD5tl為140. 24mg/kg，具有中等毒性，而胰蛋白 酶抑制劑不僅會(huì)阻礙胰蛋白酶對(duì)蛋白質(zhì)的消化，導(dǎo)致腹瀉和營養(yǎng)不良，還會(huì)刺激腸道內(nèi)淀 粉酶的分泌，造成α-淀粉酶抑制劑在腸道內(nèi)無法有效地發(fā)揮其生理作用。因此有必要在 白蕓豆α-淀粉酶抑制劑的制備過程中盡可能地去除植物凝集素和胰蛋白酶抑制劑，得到 安全高效的白蕓豆α-淀粉酶抑制劑產(chǎn)品。
[0004] 目前報(bào)道的諸多白蕓豆α -淀粉酶抑制劑制備方法，或者未考慮植物凝集素和胰 蛋白酶抑制劑的去除情況，難以保證白蕓豆α -淀粉酶抑制劑產(chǎn)品的安全性和有效性，或 者采用了鹽析、透析、色譜分離等工藝，不適宜白蕓豆α -淀粉酶抑制劑的工業(yè)化大規(guī)模生 產(chǎn)。因此，實(shí)現(xiàn)不含植物凝集素和胰蛋白酶抑制劑的白蕓豆α-淀粉酶抑制劑的工業(yè)化制 備，不僅對(duì)糖尿病的預(yù)防和控制有著積極的作用，而且有利于促進(jìn)白蕓豆等農(nóng)產(chǎn)品的綜合 利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種低含或不含植物凝集素和 胰蛋白酶抑制劑的白蕓豆α -淀粉酶抑制劑的工業(yè)化制備方法，有助于白蕓豆α -淀粉酶 抑制劑的實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用。
[0006] 本發(fā)明提供了一種安全高效白蕓豆α -淀粉酶抑制劑的工業(yè)化制備方法，所述方 法包括以下步驟：
[0007] (1)磨粉：將白蕓豆磨粉，過篩；
[0008] (2)堿水提取：將豆粉與水混合后，調(diào)節(jié)pH至堿性，攪拌提?。?br>[0009] (3)離心：將混合液離心取上清液，調(diào)節(jié)上清液的pH至酸性；
[0010] (4)滅酶：將上清液滅酶，然后離心取上清液；
[0011] (5)堿處理：將上一步得到的上清液調(diào)至堿性，室溫?cái)嚢?，然后將pH調(diào)至6. 5-7. 5， 離心取上清液；
[0012] (6)超濾：將上清液進(jìn)行超濾，收集截留液；
[0013] (7)干燥：將截留液干燥，即得粉末狀的α -淀粉酶抑制劑產(chǎn)品。
[0014] 所述步驟（1)中過篩條件，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中是：40-60目篩。
[0015] 所述步驟（2)中豆粉與水，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中是按照1:5-1:10 (m/v)的 比例混合。
[0016] 所述步驟（2)、（5)中堿性條件，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中是pH8. 0-10. 0。
[0017] 所述步驟（2)、（5)中的攪拌，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中是攪拌2_4h以上。
[0018] 所述步驟（3)中酸性條件，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中是pH3. 0-5. 0。
[0019] 所述步驟（3)中離心條件，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中是：4°C，5000-8000r/min， 30-60min〇
[0020] 所述步驟（4)中的滅酶，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中是在60-80°C水浴處理。
[0021] 所述步驟（4)、（5)中的離心條件，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中是：5000-8000r/ min，IOmin0
[0022] 所述步驟（6)中超濾條件，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中是：超濾膜10_30kDa。
[0023] 所述方法，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟（2)、（5)的堿性是指pHIO,步驟（3) 的酸性是指pH4,步驟（6)的超濾是米用30kDa超濾膜。
[0024] 所述方法，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，包括如下步驟：
[0025] (1)磨粉：將白蕓豆磨粉，過篩；
[0026] ⑵堿水提?。簩⒍狗叟c蒸餾水按1:5-1:10 (w/v)混合，調(diào)節(jié)pH至堿性，室溫?cái)嚢?提取2_4h ;
[0027] (3)離心：將混合液離心取上清液，調(diào)節(jié)上清液的pH至酸性；
[0028] (4)滅酶：將上清液在60-80 °C水浴滅酶20min，然后離心（5000_8000r/min， IOmin)取上清液；
[0029] (5)堿處理：將上清液調(diào)至堿性，室溫?cái)嚢?-4h后將pH調(diào)至6. 9,離心 (5000-8000r/min，IOmin)取上清液；
[0030] (6)超濾：將上清液進(jìn)行超濾，收集截留液；
[0031] (7)干燥：將截留液冷凍干燥或噴霧干燥，超微粉碎后即得粉末狀的α -淀粉酶抑 制劑產(chǎn)品。
[0032] 所述方法，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，豆粉：水=1:5,步驟（2)、（5)的堿性是指 pHIO,步驟（3)的酸性是指ρΗ4,步驟（6)的超濾是采用30kDa超濾膜。
[0033] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0034] (1)白蕓豆有著較高的α-淀粉酶抑制劑含量，但同時(shí)也含有對(duì)人體有害的植物 凝集素和不利于α-淀粉酶抑制劑在人體中發(fā)揮生理功能的胰蛋白酶抑制劑。本發(fā)明采用 磨粉、堿水提取、離心、滅酶、堿處理、超濾、冷凍干燥的方法，得到的α -淀粉酶抑制劑產(chǎn)品 低含或者不含植物凝集素和胰蛋白酶抑制劑，安全、高效，對(duì)于糖尿病和肥胖癥的預(yù)防和控 制具有現(xiàn)實(shí)意義；(2)本發(fā)明方法，不需要采用鹽析、透析、色譜分離等工藝，適合工業(yè)化大 規(guī)模生產(chǎn)白蕓豆淀粉酶抑制劑；（3)本發(fā)明方法能夠從白蕓豆中制備不含植物凝集素 和胰蛋白酶抑制劑的白蕓豆α -淀粉酶抑制劑產(chǎn)品，產(chǎn)品低含或不含植物凝集素活力和胰 蛋白酶抑制劑活力，α -淀粉酶抑制劑活力高達(dá)1350U/g。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 通過以下具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的具體說明，但應(yīng)該理解本發(fā)明并不受這 些內(nèi)容所限制。
[0036] α -淀粉酶抑制劑活力的測(cè)定方法
[0037] 將0· 25mL α -淀粉酶液（lunit/mL)和0· 25mL樣品（適當(dāng)稀釋）加入到 0· 5mL0. lmol/L PBS(pH6. 9)中，于 37°C水浴 IOmin 后，加入 0· 5mLl% (w/v)的可溶性淀粉 溶液，精確反應(yīng)5min后加入ImLDNS試劑，沸水浴IOmin后迅速冷卻，適當(dāng)稀釋后，在540nm 波長下測(cè)定吸光值。對(duì)照管中不加 α-淀粉酶液（以同體積PBS補(bǔ)足），其他與抑制劑管相 同，其反應(yīng)體系如表1所示。
[0038] 表1 α -淀粉酶抑制率測(cè)定體系
[0039]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種安全高效白蕓豆a -淀粉酶抑制劑的工業(yè)化制備方法，其特征在于，所述方法 包括以下步驟： (1) 磨粉：將白蕓豆磨粉，過篩； (2) 堿水提?。簩⒍狗叟c水混合后，調(diào)節(jié)pH至堿性，攪拌提取； (3) 離心：將混合液離心取上清液，調(diào)節(jié)上清液的pH至酸性； (4) 滅酶：將上清液滅酶，然后離心取上清液； (5) 堿處理：將上一步得到的上清液調(diào)至堿性，室溫?cái)嚢?，然后將pH調(diào)至6. 5-7. 5,離心 取上清液； (6) 超濾：將上一步得到的上清液進(jìn)行超濾，收集截留液； (7) 干燥：將截留液干燥，即得粉末狀的a_淀粉酶抑制劑產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（2)、（5)中堿性條件是 pH8. 0-10.0 ;所述步驟（3)中酸性條件是pH 3. 0-5. 0。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（6)中超濾條件是：超濾膜 10-30kDa〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（2)、（5)中的攪拌，是攪拌 2-4h〇
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（3)中離心條件是：4°C， 5000-8000r/min,30-60min〇
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（4)、（5)中的離心條件是： 5000-8000r/min，lOmin。
7. 據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（4)中的滅酶，是在60-80°C水浴 處理。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的方法，其特征在于，所述方法是： (1) 磨粉：將白蕓豆磨粉，過篩； (2) 堿水提取：將豆粉與蒸餾水按質(zhì)量體積比1:5-1:10混合，調(diào)節(jié)pH至堿性，室溫?cái)?拌提取2_4h ; (3) 離心：將混合液離心取上清液，調(diào)節(jié)上清液的pH至酸性； (4) 滅酶：將上清液在60_80°C水浴滅酶20min，然后5000-8000r/min離心10min，取上 清液； (5) 堿處理：將上清液調(diào)至堿性，室溫?cái)嚢?h后將pH調(diào)至6. 9, 5000-8000r/min離心 IOmin取上清液； (6) 超濾：將上清液進(jìn)行超濾，收集截留液； (7) 干燥：將截留液干燥，超微粉碎后即得粉末狀的a-淀粉酶抑制劑產(chǎn)品。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（1)中過篩條件是：40-60目篩。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9任一所述方法得到的a _淀粉酶抑制劑。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種安全高效白蕓豆α-淀粉酶抑制劑的工業(yè)化制備方法，屬于植物有效成分的制備領(lǐng)域。本方面首先將白蕓豆磨粉，堿水提取，然后將離心所得的上清液調(diào)至酸性，滅酶、堿處理、超濾得到截留液，將截留液干燥，即得不含植物凝集素和胰蛋白酶抑制劑的白蕓豆α-淀粉酶抑制劑產(chǎn)品。本發(fā)明制備的α-淀粉酶抑制劑產(chǎn)品中無植物凝集素活力和胰蛋白酶抑制劑活力，α-淀粉酶抑制劑活力較高，因而所得白蕓豆α-淀粉酶抑制劑產(chǎn)品安全高效，而且本發(fā)明工藝簡單、成本低，可用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，有著較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【IPC分類】A61P3-10, A61P3-04, A61K36-48
【公開號(hào)】CN104857062
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510313145
【發(fā)明人】趙偉, 讓一峰, 楊瑞金
【申請(qǐng)人】江南大學(xué)
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年6月9日