一种含脂肪酸的保健品 本发明涉及的是一种保健品,具体地讲,本案涉及的是一种发酵法制备而得到的富含γ-亚麻酸的脂肪酸组合物,将所述的组合物经配制等工艺过程而成的保健品—含脂肪酸的保健品。
有实验表明,长期服用含不饱和脂肪酸的饮食,例如含亚油酸的饮食,对动物的心血管系统的损害较效。
现有技术中,许多的研究表明,γ-亚麻酸(gamma-Linolenicacid)是一种高级多不饱合脂肪酸,是人体必需的脂肪酸,是组成人体各组织生物膜的结构材料,也是合成人体一系列前列腺素的前体;具有降血脂,抑制血小板聚集,血拴素A2合成抗脂质氧化,抑制溃疡及胃出血,增强胰岛素及减肥作用。
近几年来国内外临床研究还表明γ-亚麻酸对精神分裂症,特应性湿疹或普通磷癣病,妇女月经期综合症,周期性乳腺疼痛,以及各种炎症,如风湿性关节炎,溃疡节肠炎,脉管炎,肾炎等均有疗效和改善作用。
在自然界中,γ-亚麻酸主要见于月见草种子油,传统地方法是将月见草种子进行冷榨提取,其设备简单,投资少,操作便利,但所得油质量差,出油率低,并且月见草油含量不稳定,又受产地、气候的影响,且精炼成本高,不能满足社会的需求。
在自然界中,γ-亚麻酸还存在于某些细菌、真菌及微藻类的细胞中,其含量占总脂肪的6%-24%。之前,日本化学技术研究所利用Mortiella属的丝状菌通气培养3天,每升培养液中可得40g含8%-10%的γ-亚麻酸油;日本钟渊化学工业株式会社在研究Macor属菌发酵r-亚麻酸中发现,当存在一定量的表面活性剂时,γ-亚麻酸产量显著提高;欧洲专利也报告,在培养基中加入一定量的醋酸或醋酸盐时,可以增加γ-亚麻酸的含量;另外,对新鲜海水中的蓝丝藻和小球藻进行光照培养均可获得γ-亚麻酸,其含量分别为总脂肪酸的26.25%和10%。
本发明的目的在于利用上海工业微生物研究所通过毛霉目下有关菌种筛选诱变获得的生产γ-亚麻酸的菌种,经发酵制备富含γ-亚麻酸的脂肪酸组合物,然后加入其它的添加剂制成口服液或胶囊形式的本发明所述的含脂肪酸的保健品。
上述菌种是接合菌纲(Zygomycetes)毛霉目(Mucora1es)被孢霉科(Mortierellaceae)被孢霉属(Mortierilla Coemans)的一种,分离自吉林安国,基物是革菌。该菌株具有以下优良的生产性能:
1、具有较高的菌株系数(消耗100克碳源时生成的菌体克数)和脂质系数(消耗100克碳源时生成的脂质的克数)。例如:大罐生产时菌体系数和脂质系数分别为30和15,均得到很高的值。
2、适于高密度培养,菌体分离容易。
3、γ-亚麻酸含量高,通过合适的培养条件,γ-亚麻酸在菌株的脂质中含量约为4-21%其平均含量明显高于月见草种子油中的r-亚麻酸含量6.7%。
下面是附图说明,通过附图及其后面的详细叙述,可以更好的理解本发明,具体如下:
附图1为亚麻酸甲脂标准红外光谱图;
附图2为γ-亚麻酸菌丝体分离、甲酯化产物的红外光谱图;
附图3为γ-亚麻酸菌丝体分离、甲酯化产物的紫外光谱图;
附图4为亚麻酸甲脂标准H核磁共振图;
附图5为γ-亚麻酸菌丝体分离、甲酯化产物的H核磁共振图;
附图6为γ-亚麻酸甲脂标准质谱图;
附图7为γ-亚麻酸菌丝体分离、甲酯化产物的质谱图;
附图8为高分辩质谱图;
附图9为γ-亚麻酸菌丝体分离、甲酯化产物的气相色谱图;
附图10为γ-亚麻酸菌丝体分离、甲酯化产物的液相色谱图;
附图11为本发明生产工艺流程图。本发明所述的发酵法生产富含γ-亚麻酸的脂肪酸组合物的具体的培养基配方如下:
1、土豆培养基(做斜面):
土豆 20-30%
琼脂 1.5-2%
葡萄糖 2-3%
2、种子培养基:
葡萄糖 6-8%
尿素 0.5-1%
(NH4)2SO4 0.5-1%
麦芽汁 0.1%
酵母膏 0.05-0.1%
KH2PO4 0.1-0.2%
MgSO4 0.04-0.08mg/L
柠檬酸三钠 0.4-0.6%
3、发酵培养基:
葡萄糖 8-10%
KH2PO4 0.2-0.3%
NH4NO3 0.2-0.3%
MgSO4 0.03-0.05%
酵母粉 0.03-0.05%
Fe2+(FeSO4) 10-30mg/L
Ca(CaCL2) 10-30mg/L
Cu(CuSO4) 0.4-0.8%
Zn(ZnSO4) 1-3mg/L
Mn(MnCL2) 1-3mg/L
柠檬酸三钠 1.0-1.2%
柠檬酸 0.3-0.6%
本发明所述的含脂肪酸的保健品的制备过程简述如下:将在土豆培养基中经斜面培养的菌种AS.3410,从斜面转到种子瓶(内含种子培养基),上摇床,28-30℃,24hr,摇床频率为45-50HZ;待种子瓶中生长旺盛时,以10%接种量接到50L一级种子罐(内装种子培养基),28-30℃,搅拌通风,培养24hr,后转500L二级种子罐(内装种子培养基),搅拌通风,培养24hr,温度为28-30℃;然后转到5吨发酵罐(内含发酵培养基),28-30℃通风搅拌,培养72-96hr。上种子罐、发酵罐期间,每隔4hr取样检验,测定糖度、PH值、菌丝体湿重,并显微镜观察菌体生长情况,培养液保持PH3.7-4.1之间,待发酵液糖度降到1%左右,菌丝体湿重30%以上时,放罐,再进行离心分离,即得到γ-亚麻酸菌丝体,再用蒸馏水清洗菌丝体,然后用切片机切碎菌丝体,用真空低湿干燥器烘干,真空度0.1大气压左右,温度45-50℃,烘干时间4hr,得到含水量在5%以下的富含γ-亚麻酸的脂肪酸组合物,再按下面所述的配方加人其它添加成分,即得本发明所述的含脂肪酸的保健品。
为了验证本发明所述的含脂肪酸的保健品中各种成分,通过如下方法可得出本发明的含脂肪酸的保健品的各种成分。
首先通过实验测定脂肪酸组合物中所含的γ-亚麻酸,可以将上述方法制得的脂肪酸组合物以其甲酯形式分离,并加以鉴定,分离、甲酯化方法如下:γ-亚麻酸甲酯分子式:C19H32O2
分子量:292.2402
结构式:CH3(CH2)3(CH2CH=CH)3(CH2)4COCH3
γ-亚麻酸甲酯的确证:
前述的脂肪酸组合物分离、甲酯化产物的红外吸收光谱(1R):
仪器型号:Perkin-Elmer 983型红外光谱仪测试条件:液膜法测定Resolution 3.0 Ordinate mode%T
ORD High 100.00.ORD LOW 10.00
RANCE 4000-800.0 Abso.scale 0.50红外光谱图如附图1、附图2附图1为亚麻酸甲脂标准红外光谱图,附图2为脂肪酸组合物分离、甲酯化产物的红外光谱图。
脂肪酸组合物分离、甲酯化产物的测定的数据吸收峰cm-1 振动类型 基 团 吸引强度3009 伸缩振动 C=C 64.002926 伸缩振动 -CH2- 35.172855 伸缩振动 CH3- 46.981742 伸缩振动 -C-O-CH3 39.701459 剪式振动 -CH2- 64.001434 伸缩振动 C-O 63.971362 伸缩振动 C-O-C 71.941172 面内弯曲振动 C=C 60.901018 面外弯曲振动 C=C 76.03 722 弯曲振动 -CH2- 70.30
解析结果:由本发明所述的富含γ-亚麻酸的脂肪酸组合物经上述方法分离、甲酯化后的的产物中含CH3CH2CH=CHC-O等基团,并与文献(J.Chem Soc 2779(1961))报告的γ-亚麻酸甲脂的主要吸收峰3040,1735 720相符,与亚麻酸标准图谱相同。
结论:本发明所述的脂肪酸组合物经上述方法分、甲酯化后的的产物为γ-亚麻酸甲脂
前述的脂肪酸组合物分离、甲酯化产物的紫外吸收谱(UV):
仪器型号:Varion EMS-200型紫外分光光度计
测试条件:Ord Max/Min 1.000 0.000
WL Max/Min nm 300.0 200.0
Speed(nm/min)200溶剂乙醇
紫外光谱图:如附图3
附图3为本发明所述的脂肪酸组合物经上述方法分离、甲酯化后的的产物紫外光谱图。
测试结果:λmax=203.4nm是-C-OCH3的特征吸收峰
解析:γ-亚麻酸甲脂因无共轭体系,因此没有标准的UV图谱,本鉴定测定了其酯基吸收峰。
前述的脂肪酸组合物分离、甲酯化产物的1H核磁共振谱(1HNMR):
仪器型号:Varion VXR-300MHz核磁共振仪
测定条件:TMS内标溶剂CDCl3
1H核磁共振图谱如附图4、5;
附图4为亚麻酸甲脂标准1H核磁共振图;
附图5为脂肪酸组合物分离、甲酯化产物的1H核磁共振图。
测定数据序号 化学位移ppm 质子数 多重性 相应质子a 0.894 3 三 -CH3b 0.904-1.612 10 多 C3、4、15、16、17
-CH2-c 1.637-2.342 6 多 C2、5、1 4
O
-CH2-C-.=CH-CH2-d 2.805-2.820 4 多 C8、11=CH-CH2-CH=e 3.679 3 单 -OCH3f 5.337-5.373 6 多 -CH=
解析——本发明所述的脂肪酸组合物经过上述方法的分离、甲酯化后所得的产物内含有CH3-,-CH2-,CH=CH,-CH=CH-CH2-CH=,C-OCH3;
结论:本发明所述的脂肪酸组合物经上述方法分离、甲酯化后的的产物与γ-亚麻酸甲酯文献报道数据(中草药.13(9)385(1982))相同(14),与亚麻酸甲脂标准图谱相近。
前述的脂肪酸组合物分离、甲酯化产物的质谱(MS):
仪器型号:KyKy-ZHP-5质谱议
测试条件:分辨率7000加速电压6KV AEI MS 50
质谱图:如附图6、7、8;
附图6为γ-亚麻酸甲脂标准质谱图;
附图7为被测品质谱图;
附图8为高分辩质谱图。
测定数据:质荷比(m/e)相对丰度 质荷比(m/e)相对丰度 292(M) 2.85 79 2.64 194 2.11 67 61.11 150 5.58 55 67.66 121 7.06 41 61.76 107 8.55 28(基峰) 100.00 93 14.45 91 9.80 81 46.82
解析:292M.
41 CH3-C=CH2
29(基峰) CH3-CH2
194 41+(CH2)n-1 n=11
81 41+-CH2-CH=CH-
67 41++-CH=CH-
55 41+-CH2-
结论:本发明所述的脂肪酸组合物经上述方法分离、甲酯化后的的产物本化合物具有和γ-亚麻酸甲脂标准图谱相同的峰,经高分辨MS鉴定,其中有292.2400的峰值,与C19 H32 02的计算值292.2402相同。
经上述解析可以确证本发明所述的脂肪酸组合物分离、甲酯化后的产物具有γ-亚麻酸甲脂结构,所测分离、甲酯化后的的产物内含有γ-亚麻酸。
分离、甲酯化后的的产物中除含有γ-亚麻酸外,还有亚油酸等不饱和脂肪酸、氨基酸、维生素等。
为了进一步确定本发明所述的含脂肪酸的保健品的成分,下面通过一系例的手段来获得其他成分的名称和含量。
本发明所述的脂肪酸组合物中脂肪酸的测定(按GB9695.2-88):
仪器:气相色谱仪,积分仪
试验方法:将脂肪酸组合物用索氏抽提法提取出油脂,在三氯化硼存在下进行甘油脂的皂化和游离脂肪酸的甲酯化,然后进气相色谱仪(如附图9为样品2的图谱),用面积归一化法测其组成;下面是4个样品的总油脂中各种脂肪酸的检测结果(%):名 称 样品1(%) 样品2 样品3 样品414∶0(肉豆蔻酸) 1.7 1.8 1.9 1.816∶0(棕榈酸) 26.9 26.1 26 19.916∶1(棕榈烯酸) 3.4 3.1 3.0 2.118∶0(硬脂酸) 1.9 2.0 2.1 118∶1(油酸) 49 49.4 49.3 43.518∶2(亚油酸) 12.4 12.1 12.3 12.118∶3(γ-亚麻酸) 4.2 4.9 5 19.0
本发明所述的脂肪酸组合物中维生素E的测定(按GB12388-90)
仪器:高压液相色谱仪带紫外分光检测器
试验方法:样品中的VE经皂化提取处理后,将其不可皂化部分提取至有机溶剂中,用高效液相色谱法C18反相柱将VE分离,经紫外检测器检测,并用内标法定量测定。附图10为分离产物的样品2的液相色谱图,下面分别是4个样品的检测结果。检测结果 样品5 样品6 样品7 样品8(mg/100g)维生素E含量 69.23 68.02 68.0 67.78本发明所述的脂肪酸组合物中氨基酸的测定
仪器:Beckman 6300氨基酸分析仪
试验方法:按照我国国家标准GB/T14965-94关于氨基酸的测定方法。
检测结果(mg/100g):名 称 样品9 样品10 样品11 样品12天门冬氨酸 1350 1320 1330 1300苏氨酸 500 520 510 550丝氨酸 400 500 440 430谷氨酸 2300 2100 2200 2300脯氨酸 2450 2450 2500 2550甘氨酸 4100 4200 4000 4300丙氨酸 1800 1900 1800 1900缬氨酸 850 830 820 800蛋氨酸 310 300 280 340异亮氨酸 770 760 710 750亮氨酸 1300 1200 1100 1000酪氨酸 370 350 310 380苯丙氨酸 700 650 660 700组氨酸 220 250 270 300赖氨酸 1000 1000 950 1050精氨酸 1750 1700 1600 1600
通过上述方法的试验研究,证实本发明所述的脂肪酸组合物中含有γ-亚麻酸、亚油酸等脂肪酸,维生素E、A,十六种氨基酸,微量元素,蛋白质等多种对人体有益的成份,以上结果由北京医科大学和中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所测试认可。
由上可知,本发明提供的发酵法生产的脂肪酸组合物通过皂化、甲醇化预处理,经紫外、红外、核磁共振及质谱分析鉴定,证明油中含有γ-亚麻酸,其结构为顺-6,9,12-十八碳三烯酸,分子式为C18H30O2,油中γ-亚麻酸含量约为14.5%。依照我国国家标准关于蛋白质、脂肪酸、氨基酸、维生素及微量元素的测定方法,测得菌丝体中除含有γ-亚麻酸、亚油酸等多不饱和脂肪酸和十六种氨基酸外,还含有以下微量组分,所述的微量组分包括维生素E、A、铁、锌、钙、镁、硒等微量元素。
本发明中所述的脂肪酸组合物真空干燥后为褐色的固体颗粒,其中,脂肪酸组合物中各主要成分的分布如下:
其中,所述的干体脂肪酸组合物中含有的蛋白质约14.0g/100g。
在所述的干体脂肪酸组合物中含有的VA约0.079mg/100g.
在所述的干体脂肪酸组合物中含有的微量元素包括:铁约55.5mg/100g;锌约0.14;铜约0.28;钙约375.4;镁约87.6;钾约55.6;钠约244;锰约3.04;磷约2125.8;硒约1.65。
所述的干体脂肪酸组合物中其它成分的分布如下:
标准 样品13 样品14 样品15 样品16总脂肪%>30 44.4 46.1 47.9 48.3亚麻酸%>6 4.2 9.7 19 13.7酸值<4 1.6 1.50 1.4 1.5
将上述方法制备的干体脂肪酸组合物,按下述处方进行配料,配料时,将干体脂肪酸组合物通过颗粒机粉碎,粒度为2mm左右,按如下组分加入其它的成分,在混合器中混匀即可进行包装,可得本发明所述的含脂肪酸的保健品,这里所述的含脂肪酸的保健品包括:
干体脂肪酸组合物 99-99.8%
VB6 0.1-0.5%
VE 0.1-0.5%
在本发明所述的含脂肪酸的保健品中也可加入少量的茶多酚,其目的在于防止不饱和酸的氧化,也可加入其它有类似作用的抗氧化剂。
含脂肪酸的保健品小鼠口服急毒性试验动物数 性别 剂量 给药后动物的反应只 g/kg 给药前体重 7天后体重 死亡10 15 18.58±0.5 28.20±2.45 010 15 18.34±0.6 27.89±2.02 0
所有小鼠的四肢活动、饮食品、体征得和排泄都为正常,表明本发明所述的含脂肪酸的保健品灌胃给药LD50>15g/kg。
本发明含脂肪酸的保健品胶囊初步稳定性试验结果 批号 时间项目 941201 941207 941210当 月 1个月 2个月 3个月当 月 1个月 2个月 3个月当 月 1个月 2个月 3个月性状:内容物外观褐色颗粒褐色颗粒褐色颗粒褐色颗粒褐色颗粒褐色颗粒褐色颗粒 褐色颗粒褐色颗粒褐色颗粒 褐色颗粒褐色颗粒 鉴 别 1.茚三酮试液鉴别呈兰紫色呈兰紫色呈兰紫色呈兰紫色呈兰紫色呈兰紫色呈兰紫色 呈兰紫色呈兰紫色呈兰紫色 呈兰紫色呈兰紫色 2.与标准品对照保留时间 一致保留时间 一致保留时间 一致保留时间 一致保留时间 一致保留时间 一致保留时间 一致 保留时间 一致保留时间 一致保留时间 一致 保留时间 一致保留时间 一致 检 查 水份% 3.7 3.6 3.6 3.5 4.1 4.1 4.0 4.0 4.0 3.9 3.9 3.8 酸值mgKOH/g 1.17 1.17 1.20 1.21 1.23 1.25 1.25 1.30 1.33 1.34 1.34 1.40 过氧化值% 0.08 0.08 0.10 0.10 0.07 0.09 0.09 0.10 0.10 0.10 0.10 0.12 细菌总数个/g 370 380 390 400 310 310 320 330 325 340 350 360 大肠杆菌个/100g 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 含 量 测 定 脂肪% 57.6 57.6 57.6 57.6 50.1 50.1 50.0 50.0 48.3 48.3 48.3 48.2 (脂肪中)GLA% 7.1 7.1 6.8 6.2 7.6 7.6 7.2 7.2 8.4 8.4 8.1 8.0
本发明所述的含脂肪酸的保健品的优选实施例之一是:将上述混合后的成品按空胶囊重0.1g,胶囊放置上述成品重0.25g(+/-)10%,即可制得胶囊型的含脂肪酸的保健品。
本发明所述的含脂肪酸的保健品的另一个优选实施例是:将满足上述配比的成分制成口服液,口服液中含含脂肪酸的保健品的有效成分可参考胶囊型,也可配制成浓缩型或其它合适的剂型。
本发明所述的含脂肪酸的保健品中的主要成分是不饱和脂肪酸,现有的已公开的研究表明,不饱和脂肪酸的降血脂作用的强度随其分子中双键的数目而增加,花生四烯酸有四个双键,作用最强,亚麻酸有三个双键,作用次之,由于天然的花生四烯酸很少,故服用亚油酸、亚麻酸时加服VB6,可使之在VB6的酶促作用下在体内生成花生四烯酸,本发明所述的含脂肪酸的保健品中中加入VB6,其目的就是在于使VB6在人体脂肪酸代谢中参于亚油酸转变成四烯酸的反应,处方中VE、VB6的存在,即可增加亚油酸、亚麻酸的降胆固醇的作用,又可防止亚油酸、亚麻酸的氧化,并且还有恢复神精神系统功能和调节老年内分泌系统功能的作用。加入茶多酚目的在于防止不饱和酸的氧化。
本发明所述的含脂肪酸的保健品中由北京医院通过对120例高血脂、高血粘病例的临床服用、观察,并对血脂指标:总胆固醇、甘油三脂、高密度脂蛋白、TC-HDL-C/HDL-C和血流变学指标:血浆纤维蛋白原、血浆粘度、血小板粘附率、PGI/TXA在治疗前后的测定,证明r-亚麻酸菌丝体胶囊有降血脂,提高高密度脂蛋白,并有降低血液粘度的作用,降TC-HDL-C/HDL-C20%,且没有副作用。