[发明专利]一种固定化蒜氨酸酶及超声场酶促反应制备大蒜素方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种固定化蒜氨酸酶及超声场酶促反应制备大蒜素方法，属于食品、医药技术领域，应用于功能食品、保健品、医药、饲料等行业。

背景技术

大蒜为百合科葱属植物蒜(Allium sativum L.)的鳞茎，大蒜素(油)是从大蒜中提取的一类水不相溶的挥发性有机硫化物，是大蒜中主要生物活性成分。大蒜素的化学名为三硫化二丙烯(二烯丙基三硫化物)，分子式为C₆H₁₀S₃，结构式为CH₂＝CHCH₂-S-S-S-CH₂CH＝CH₂，分子量为178.33。纯品大蒜素为无色油状物，具有大蒜异味，比重1.112(20℃).

大蒜素具有抗菌消炎，抗肿瘤、防癌抗癌，抗血小板聚集，提高机体免疫力，降胆固醇、预防心血管疾病和降血压等多种生理和保健功能。其作用表现在：①大蒜素能抑制或杀死多种致病性真菌和细菌，被誉“天然抗生素”，尤其对多种皮肤病和脚气有效。大蒜素中的二硫醚、三硫醚能穿过致病菌的细胞膜进入细胞，使菌体蛋白酶巯基失活，破坏致病菌的正常新陈代谢，抑制细菌的生长繁殖。②大蒜素可改善微循环，增加外周血流量，抑制凝血因子的活性，有明显的抗动脉粥样硬化作用，对高胆固醇血症引起的主动脉粥样硬化具有较好的保护作用，具有保护心血管系统和降血脂作用。③预防肿瘤作用。大蒜素能抑制和干扰多种化学性致癌物，阻断致癌物对正常细胞产生的诱变过程(如苯并芘的致癌过程)，参与细胞遗传物质DNA正常的分裂和修复过程，能够预防肺癌、肝癌、食道癌的发生；大蒜素中二烯丙基硫是非常重要的抗癌因子，通过防止致癌物形成，干扰致癌物的活化，增强解毒性能，避免正常细胞向癌细胞的转化，进一步阻止肿瘤细胞的形成。④大蒜素可以缩短凝血时间，预防血栓形成。⑤大蒜素可诱导人淋巴细胞转化，增加T淋巴细胞转化，增加巨噬细胞和淋巴细胞的功能活动，增强机体免疫功能。大蒜素广泛用于功能食品、临床医药，还可作为天然饲料添加剂，不仅能诱食助消化、提高机体免疫力、抑菌杀菌及防霉驱虫，而且还具有改善畜产品品质和风味的作用。

研究表明新鲜大蒜中没有游离大蒜素，只有它的前体物质--蒜氨酸(S-烯丙基-L-半胱氨酸亚砜(S-allyl-L-cysteine sulfoxide；alliin)，约占大蒜总鲜重的0.25％；蒜氨酸以稳定无臭的形式存在于大蒜中，当大蒜加工或受到物理机械破碎后，大蒜中的蒜氨酸酶(allinase)被激活，催化分解蒜氨酸成为大蒜素，因此在大蒜素形成过程中，蒜氨酸和蒜氨酸酶起着重要作用(如附图1)。

图1蒜氨酸转化生成大蒜素的反应过程

为提高大蒜素得率，便于分离纯化产物，本发明将蒜氨酸酶固定化技术和超声场结合应用，在适当超声场条件下，由于超声波的空穴和高频震荡作用，反应液中底物(蒜氨酸)和产物分子(大蒜素)以较高的频率震动，提高固定化蒜氨酸酶与底物和反应物的接触次数，促使底物和产物分子迅速进入和排出载体，从而使固定化酶活力增大，酶促反应速度增加，大大提高了蒜氨酸的转化效率和大蒜素的得率。

发明内容

本发明提供了一种固定化蒜氨酸酶及超声场酶促反应制备大蒜素方法，该技术方法利用尼龙网(尼龙布)固定化蒜氨酸酶，在适当的超声场作用下催化转化蒜氨酸(或大蒜泥)生成大蒜素，提高蒜氨酸转化率和大蒜素得率。

本发明的技术方案：

本发明是一种固定化蒜氨酸酶及超声场酶促反应制备大蒜素方法，固定化酶特征为蒜氨酸酶被化学键合固定在尼龙网(尼龙布)，酶促反应制备大蒜素的特征为采用适当的超声波场连续式(或间歇式)处理固定化蒜氨酸酶与底物溶液，提高固定化蒜氨酸酶活力和酶促反应速度，提高蒜氨酸转化率和大蒜素得率。

本发明是通过以下技术方法实现的：(1)新三乙基肟四氟化硼的制备；(2)尼龙网活化；(3)蒜氨酸酶固定化；(4)固定化蒜氨酸酶的超声波场酶促反应生成大蒜素；(5)大蒜素的提取与精制。

本发明的技术效果