[发明专利]一种从南极磷虾壳中分离纯化虾青素的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种虾壳生产生物制品的方法，尤其涉及一种从南极磷虾壳中分离纯化虾青素的方法。

背景技术

近年来，随着资源问题的日益严峻，远洋资源的开发利用成为各国争相研究的课题。据估计，南极磷虾的生物量为3.79亿吨，几乎遍布整个南极海域，资源极其丰富。各国密切关注南极磷虾在各个海域的生物量以及生活习性，捕捞量逐年增加。南极磷虾具有很高的开发应用价值，除含有丰富的蛋白质、脂类和矿物质外，还含有多种活性物质，如蛋白消化酶、虾青素和甲壳素等。目前，国内外研究更多关注南极磷虾虾肉中酶、脂肪酸等成分的分离和性质分析，对南极磷虾壳资源的研究较少。虾壳大多作为废弃物丢弃，造成对虾青素资源的浪费。

虾青素极易与自由基反应，可有效清除体内的活性氧，具有极强的抗氧化活性。虾青素在淬灭活性氧的活性、清除自由基方面能力比β-胡萝卜素高10倍以上，是VE的80-550倍。同时虾青素具有抑制脂质过氧化作用，抑制脂质过氧化的能力比VE高100倍以上，还能保护磷脂酰胆碱脂质免受氧化。

大量动物实验表明，虾青素具有抗癌、降血压、增强免疫力、促进水产动物生长繁殖的作用，而且着色效果显著。虾青素可调节部分基因的活性，促进抗体的产生，抑制恶性肿瘤的转移，从而有效预防或减缓癌症的作用。动物实验表明，虾青素对肝癌、口腔癌和膀胱癌均有明显的抑制作用。虾青素有促进生长繁殖的作用，可促进鱼的生产繁殖，促进鱼卵受精，减少胚胎发育的死亡率，较快个体生长，增加成熟速度和生殖力，还能提高家禽的产蛋率。虾青素用于化妆品可除皱抗衰老、美白皮肤，还可除去因年龄增长而产生的黄褐斑。虾青素还可作为优良的饲料添加剂，不仅能够为动物机体着色，还能促进机体生长、提高动物的免疫力和繁殖能力。虾青素颜色鲜艳，属于脂溶性色素，因此对于食品尤其脂质含量较高的食品，不仅着色效果好，还能防止变色、变味和变质起到保鲜作用。虾青素制品已应用于蔬菜、海藻和水果的腌制等方面。

虾青素广泛应用于食品、医药、化妆品和饲料行业。天然虾青素因其安全性高，更受市场欢迎。目前天然虾青素主要来源于藻类、法夫酵母和甲壳类动物。藻类、酵母的规模化生产需要高产菌株、严格的环境条件和高效的破壁措施，生产成本较高；而甲壳类动物由于虾青素的含量较低，此方面的开发利用较少。而且多以南极磷虾整虾作为原料，在提取纯化过程中容易造成对蛋白质的浪费；同时由于纯化方法多为高效液相，使工业化生产受到限制。因此，亟需探索一种从南极磷虾壳中分离纯化虾青素的方法，以满足对虾壳资源的综合利用和工业化生产。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有从南极磷虾壳中分离纯化虾青素的方法中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明一个目的是针对现有从南极磷虾壳中分离纯化虾青素的方法纯化程度低以及不利于工业化生产的缺点，提供一种以南极磷虾壳为原料，利用Alcalase酶水解磷虾壳，分别得到蛋白酶解液、虾壳残渣和色素沉淀，再从虾壳残渣和色素沉淀中提取色素，通过皂化反应将虾青素酯转化为游离虾青素，并应用打孔吸附树脂和硅胶柱层析技术分离纯化虾青素的高提纯度以及工业化方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种从南极磷虾壳中分离纯化虾青素的方法，南极磷虾壳经酶解后再经过滤、离心、提取、皂化、树脂吸附、硅胶柱层析、冷冻干燥步骤，得到高纯度的虾青素粉末；其中，所述酶解是在pH为8.0～8.5的条件下采用Alcalase酶进行酶解；所述过滤是将酶解液过滤得到虾壳残渣和滤液；所述离心是将所述滤液在6000rap/min～8000rap/min的转速下离心，得酶解上清液和色素沉淀；所述提取是将所述虾壳残渣经丙酮抽滤得提取液以及将所述色素沉淀经乙醇抽滤得提取液合并，40°C～45°C条件下浓缩除去溶剂，得粗色素油；所述皂化是先用无水乙醇将所述粗色素油稀释，而后加入NaOH-乙醇溶液进行皂化得皂化液；所述树脂吸附是将所述皂化液稀释，再通过大孔吸附树脂柱，吸附平衡时，用乙酸乙酯解吸，得到解吸溶液，浓缩除去溶剂；所述硅胶柱层析是取所述解吸溶液浓缩液上样，按照100%的正己烷→正己烷-丙酮→正己烷-丙酮进行梯度洗脱，收集红色组分，浓缩除去溶剂，得游离虾青素浓缩液；所述冷冻干燥是于-20℃～-18℃条件下将所述游离虾青素浓缩液冷冻干燥，得到虾青素粉末。