[发明专利]从微生物质生产氨基葡萄糖的方法

说明书

发明领域

本发明涉及氨基葡萄糖的生产，尤其是更有效地从微生物质，如真菌 生物质，生产氨基葡萄糖的方法。

背景技术

氨基葡萄糖是一种含有葡萄糖和胺的分子，在体内天然合成，促进软 骨组织健康。氨基葡萄糖分子被认为能够促进软骨细胞产生两种蛋白质， 蛋白聚糖和胶原蛋白，这两种蛋白质帮助关节组织结合在一起。氨基葡萄 糖通常是不能直接从食物中摄取，而是机体利用食物中的成分在体内合成 的。

随着年龄的增长，机体逐渐丧失合成氨基葡萄糖的能力，因此降低了 软骨的弹性，使软骨更容易受到损伤。患有关节炎的人群更表现出软骨分 解速度加快、合成速度减慢的典型特征。为了补偿这种效应，氨基葡萄糖 被作为补充剂广泛使用，为身体提供更多的软骨合成原料并减轻骨性关节 炎患者的痛苦。一些研究表明，氨基葡萄糖补充剂能有效的减轻骨性关节 炎患者的痛苦，有助于预防软骨损伤。

目前，大部分氨基葡萄糖是利用各种技术从甲壳类动物或其他海洋生 物的外骨骼中获得的。尽管对某些应用来说这种氨基葡萄糖是可以接受的， 但这种生产方法还是有一些局限性。例如，对甲壳类动物过敏的人群为了 安全起见，可能会尽量避免使用甲壳类来源的氨基葡萄糖，即使不安全的 过敏源可能已被有效除去。使用甲壳类动物生产氨基葡萄糖的其他问题包 括：用于生产氨基葡萄糖的甲壳类动物的大小和组分不可预知，环境污染 物比如重金属可能富集在甲壳类动物体内并且滞留在氨基葡萄糖中。甲壳 类动物的收获具有季节性，因此这类原料的价格和供应会因时间而明显变 化。最后，甲壳类动物是从世界上的大海或大洋中获得的，这可能导致世 界水产资源的枯竭。一些氨基葡萄糖的消费者会自觉选择不去加剧这种枯 竭。

近来研究的另一个生产氨基葡萄糖的方法是从微生物质，尤其是从含 有几丁质的发酵真菌生物质，获得氨基葡萄糖。这些真菌生物质原料可能 包括曲霉属、青霉属或毛霉属真菌。从微生物质生产氨基葡萄糖的方法包 括使真菌生物质在酸性溶液中反应，尤其在加热条件下，在酸性溶液中反 应达到规定的时间。然而，这种方法中真菌类生物质的反应时间较长，一 般至少4小时，很多时候超过8小时。较长的反应时间增加了成本，大大 降低了生产效率。而且，得到的氨基葡萄糖大多含有过高的灰分。

因此，需要建立一种更快速有效地从微生物质生产出安全、一致、高 品质的氨基葡萄糖的方法。该方法可极大地降低生产成本，提高生产效率。 通常由这种方法生产的氨基葡萄糖含有较少灰分，对环境的影响是最小的。

发明概述

本发明是针对本工艺目前的状态，尤其是针对现有的氨基葡萄糖生产 方法中尚未完全解决的问题和需求而开发的。因此，本发明的开发目的是 提供一种从真菌类生物质更有效地生产氨基葡萄糖的方法。从真菌类生物 质生产氨基葡萄糖方法的一个具体实施方式包括提供含有几丁质的真菌类 生物质，如曲霉、青霉、毛霉或蘑菇。真菌类生物质在酸浓度高于约20％ 重量的酸性溶液中及温度高于60℃的条件下反应，使几丁质有效地转化为 氨基葡萄糖。反应时间低于4小时。然后，从酸性溶液中分离氨基葡萄糖。

在本发明所选择的具体实施方式中，生产方法可能包括：反应中使用 干燥的真菌类生物质。在某些实施方式中，这种干燥真菌类物质的含水率 可能低于约20％。在另一些具体实施方式中，干燥真菌类生物质的含水率 可能低于约13％。

本发明的某些具体实施方式中，氨基葡萄糖是利用真空蒸发仪或其他 适宜的设备和技术从酸性溶液中沉淀将其分离出来。同样，分离步骤可能 包括：将氨基葡萄糖重新溶解于溶液中，并再次从溶液中沉淀氨基葡萄糖 以获得重结晶的氨基葡萄糖。这一步骤有助于将氨基葡萄糖中的灰分和重 金属含量降到非常低的水平。在某些具体实施方式中，用这种方法生产的 氨基葡萄糖按干重计算的纯度至少在约98％以上。在另一些具体实施方式 中，氨基葡萄糖按干重计算的纯度可达到或超过约99.9％，灰分可低于约 0.1％。

在本发明的另一个具体实施方式中，从真菌类生物质生产氨基葡萄糖 的方法包括：使用含水率低于20％的干燥真菌类生物质，在酸浓度高于约 20％重量的酸性溶液中反应，反应温度高于约60℃，使几丁质有效地转化 为氨基葡萄糖。反应时间低于4小时。然后，从酸性溶液中分离出氨基葡 萄糖。