專利名稱：淡水珍珠粉末的生物降解方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物學(xué)技術(shù)，用微生物發(fā)酵方法降解水珍珠粉末。
珍珠是重要的藥材，在我國已有兩千年的應(yīng)用的歷史。歷代醫(yī)藥古籍有珍珠“明目、翳膚、止泄”作用的記載。它對(duì)內(nèi)科、兒科、眼科、外科和婦產(chǎn)科某些疾病具有特殊功效，這已被臨床醫(yī)學(xué)所確認(rèn)。以珍珠為主料的方劑已被收入《中華人民共和國藥典》。
近代科學(xué)研究查明珍珠由兩類化合物構(gòu)成，一類是角殼硬蛋白約占珍珠重量的4％，另一類是蚌類從生長水體中富集的無機(jī)元素，主要是鈣38.82％，碳12.57％，氫0.34％，氮0.52％。同時(shí)還含有各種微量元素和痕量元素如鎂、錳、銅、鋁、鐵、鎢、鋅、鋇、鉻、鎳、鈷、銀、金、鈦、硅、鋰、碘、溴、釷、鑭、鈧、硒等，此外還有約1％的水分。角殼硬蛋白和人體必需的各種微量和超微量元素可能是珍珠療效的主要成份。
珍珠粉末是不溶于水的粉筆灰狀的不定型固體，有效成份難溶于水，很久以來一直只能作為中藥的材料，近年來由于珍珠產(chǎn)量的增加和人民生活水平的提高，國內(nèi)外都研究拓展珍珠利用的新領(lǐng)域，除了傳統(tǒng)的藥用之外，在保健飲料(KICCHO SHuZO KK(KICC-)Drugeffective processedalcoholic drinks-Contg.peasl from eitherfresh or sea waterJP05192126)、口服液或膠囊(陳國方等，珍珠口服液及其生產(chǎn)工藝，中國專利CNl091008A)，日用化工產(chǎn)品生產(chǎn)方面(Pola CHEM IND INC(POKK)，Bathing agentpromoting blood Circulation-Cotains pearlcnlture extract obtd.by hydrolysing pesrl Oystes shell or pesrls，JP05148131)也進(jìn)行了很有特色的研究(陳國方等，珍珠口服液及其生產(chǎn)工藝，中國專利CN1091008A)最關(guān)鍵的技術(shù)就是把水不溶性的珍珠粉末液化。這方面研究工作主要有兩個(gè)類型一是用無機(jī)酸(鹽酸、磷酸或硫酸等)或有機(jī)酸(醋酸或乳酸)將珍珠的碳酸鈣溶解，再將蛋白質(zhì)加鹽酸回流水解，轉(zhuǎn)化成氨基酸(潘炳炎等，珍珠實(shí)用新技術(shù)，中國農(nóng)業(yè)科技出版社1994年；盧濟(jì)臺(tái)等，用珍珠或珍珠層粉制取全珍珠方法，中國專利CN1107044A)；另一種方法稱為“雙解法”，即用酸溶解碳酸鈣，然后用木瓜蛋白酶水解珍珠蛋白質(zhì)(李新建等，由固體珍珠制備液體珍珠的方法，中國專利CN1063896A；黃永昌等，酶介珍珠液，中國專利CN1107335A)。第一類方法不足之處在于加入強(qiáng)酸后產(chǎn)生大量二氧化碳以氣泡的形式溢出，使反應(yīng)難以控制，此外這個(gè)過程還損失了部分有效成份，酸水解后所得溶液實(shí)際上是氨基酸，這些氨基酸是否是珍珠的有效成份尚待證實(shí)。第二種方法除了用酸去鈣與前一種方法有同樣不足之外，增加了過濾、洗滌，加酶分解，再過濾等多種步驟，給工業(yè)化生產(chǎn)帶來不便，不過用酶水解比酸解溫和得多，可能保留較多的有效成份。但這兩種方法的產(chǎn)物中存在氯化鈣等成分，口感不好，有苦澀味。不符合飲料生產(chǎn)的要求。
本工作的目的是提供一種生物工程技術(shù)，利用本研究組分離得到的菌株，一次發(fā)酵把珍珠的碳酸鈣和角殼蛋白水解，得到效率高、成本低、適于工業(yè)化生產(chǎn)的珍珠水解技術(shù)出制造口感好，高質(zhì)量的珍珠生物降解液，適合作為醫(yī)藥、食品、日用化工的原料。
生物降解珍珠粉末的工藝流程和步驟如下1) 培養(yǎng)科植1號(hào)酵母菌體2) 水解珍珠粉末3) 分離水解液和菌體得到純珍珠粉水解液降解珍珠粉末所用菌種為釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)自行分離得到的并命名為科植1號(hào)酵母菌，已送中國微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，編號(hào)為CGMCC NO.0273。
科植1號(hào)酵母菌種先通過斜面培養(yǎng)基，接著進(jìn)行搖瓶培養(yǎng)，然后種子罐培養(yǎng)，得到發(fā)酵菌種。
降解珍珠粉末的方法是通過將培養(yǎng)好的科植1號(hào)酵母菌接入大罐進(jìn)行培養(yǎng)發(fā)酵，同時(shí)加入珍珠粉末，在一定的條件下進(jìn)行水解。菌種培養(yǎng)和水解的具體條件如下所述培養(yǎng)菌種一般用固體培養(yǎng)基斜面養(yǎng)也可用培養(yǎng)皿培養(yǎng)，土豆培養(yǎng)基，蔗糖2％，磷酸二氫鉀0.15-0.5％，硫酸鎂0.05％-0.15％，馬鈴薯浸出物15-20％，搖瓶培養(yǎng)種子罐發(fā)酵與斜面培養(yǎng)基相同。大罐發(fā)酵培養(yǎng)基用蔗糖1-2％，土豆浸出液15-20％，同時(shí)放入100-200目珍珠粉0.25-0.8％。培養(yǎng)發(fā)酵一般溫度25℃-35℃，16-24小時(shí)。PH6.0-7.5。
最佳實(shí)施例步驟1斜面培養(yǎng)菌種擴(kuò)大生產(chǎn)需要的原種，科植1號(hào)菌種的培養(yǎng)基配方為(克/升)蔗糖 20克磷酸二氫鉀1.5克硫酸鎂0.5克馬鈴薯浸出物 200克洋菜粉末 20克取新鮮馬鈴薯洗凈去皮稱取200克加水200毫升煮沸30分鐘，過濾取清液備用。
上述成份充分溶解后分別裝入直徑13×150mm試管中，加封口膜后在高壓鍋內(nèi)滅菌120℃20分鐘，壓力平衡后取出，一端置于高處，凝固后即為斜面。制備好的斜面包好放在冰箱內(nèi)備用，使用量在無菌室劃線接種，在25℃-35℃溫箱內(nèi)培養(yǎng)12-24小時(shí)即可使用。
步驟2搖瓶培養(yǎng)(擴(kuò)大培養(yǎng))250-300毫升三角瓶，每瓶加入100毫升培養(yǎng)基，(克/升)蔗糖 20克磷酸二氫鉀1.5克硫酸鎂0.5克馬鈴薯浸出物 150毫升定容至1000毫升，分裝成每瓶100毫升，加封口膜，高壓滅菌120℃20分鐘，平衡后取出在無菌室接種，搖床振培養(yǎng)35℃，頻率150次/分，培養(yǎng)24時(shí)。
步驟3 種子罐發(fā)酵種子罐發(fā)酵培養(yǎng)，滅菌冷卻至35℃，接種搖瓶發(fā)酵液1.5升(即5％)。并通入無菌空氣，相對(duì)通風(fēng)量為1∶0.5，即30升種子缸每分鐘通無菌空氣15升。保持發(fā)酵溫度25℃-35℃，24小時(shí)完成擴(kuò)大培養(yǎng)接種至大罐。
步驟4 大罐發(fā)酵發(fā)酵培養(yǎng)基為土豆浸出液15％，蔗糖2％，加入0.6-0.8％珍珠粉，高溫消毒培養(yǎng)基及珍珠粉，冷卻至35℃后接入種子罐發(fā)酵液，相對(duì)通風(fēng)量為1∶0.5，保持溫度35℃并攪拌，12-16小時(shí)停止發(fā)酵，加蒸氣至100℃保溫半小時(shí)以殺滅菌體。
步驟5 過濾發(fā)酵液經(jīng)硅藻土濾機(jī)過濾，除去固體組份，得到淺琥珀色的清液即為珍珠水解液。
和現(xiàn)有的珍珠水解技術(shù)相比本方法有三個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)1、在珍珠水解階段，培養(yǎng)基中只有兩種天然產(chǎn)品，不加入任何人工合成的化學(xué)物質(zhì)，無污染物或其他有害成份。
2、工藝簡便有效，每生產(chǎn)500斤珍珠水解液只需人民幣300元，珍珠水解率達(dá)80％。
3、珍珠水解在PH6-7，溫度37℃下進(jìn)行，保持了較多的珍珠有效成份，水解液含鈣1.16克/升，蛋白質(zhì)1-2克/升，蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物含17種氨基酸，人類必需的八種氨基酸含量豐富。水解液中的鈣部分轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)鈣或大分子鈣，所以口感很好，是較好的制造飲料的原料。
本生產(chǎn)工藝適用于珍珠深加工和綜合利用，以珍珠生物降解為關(guān)鍵技術(shù)，生產(chǎn)系列珍珠產(chǎn)品，如超細(xì)可溶珍珠粉，水解液經(jīng)濃縮并與中藥配伍可制成藥用珍珠膠囊，與果汁或其他材料配合可制成珍珠飲料，與油脂配合可制成各種化妝品，皮膚清潔品。
權(quán)利要求
1.一種淡水珍珠粉末的降解方法，其特征在于采用微生物發(fā)酵的方法降解淡水珍珠粉末。
2.按照權(quán)利要求1所述的微生物發(fā)酵降解淡水珍珠粉末的方法依次包括如下步驟1) 培養(yǎng)科植1號(hào)酵母菌體2) 水解珍珠粉末3) 分離水解液和菌體得到純珍珠粉水解液
3.按照權(quán)利要求1所述的微生物降解淡水珍珠粉的方法所用的菌種為釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)
4.按照權(quán)利要求3所述的微生物降解淡水珍珠粉末的方法其特征在于科植1號(hào)的菌種的培養(yǎng)基包含下述成份蔗糖 1-2％磷酸二氫鉀0.15-0.5％硫酸鎂0.05-0.15％馬鈴薯浸出物 15-20％洋菜粉末 1-2％
5.按照權(quán)利要求3所述的微生物降解淡水珍珠粉末的方法其特征在于科植1號(hào)菌的培養(yǎng)基配方包含下述成份蔗糖 10-20克/升磷酸二氫鉀1.5克/升硫酸鎂0.5克/升馬鈴薯浸出物 200克/升洋菜粉末 20克/升
6.按照權(quán)利要求1所述的微生物降解淡水珍珠粉末的方法其特征在于發(fā)酵水解珍珠粉的培養(yǎng)基包含下述成份蔗糖 1-2％土豆浸出液15-20％
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生物工程技術(shù),用微生物發(fā)酵方法降解淡水珍珠粉末的方法。該方法所用的菌種為科植1號(hào)菌,一次發(fā)酵把珍珠粉末的碳酸鈣和蛋白完全水解,是一種效率高,成本低,適用于工業(yè)化生產(chǎn)的水解珍珠粉的技術(shù),制得口感好,質(zhì)量高的珍珠生物降解液,適合作為醫(yī)藥、保健品、食品、日用化工的原料。
文檔編號(hào)C12P1/02GK1176308SQ9610961
公開日1998年3月18日 申請(qǐng)日期1996年9月6日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月6日
發(fā)明者梁寅初, 張寶田, 錢曉燕 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院植物研究所