生产富含藻胆蛋白的稳定沉淀物的方法技术

本发明专利技术涉及通过水杨酸沉淀来生产富含藻胆蛋白的稳定沉淀物的新方法。本发明专利技术还涉及所述富含藻胆蛋白的沉淀物用于生产化妆品或皮肤病组合物以及食品或营养品组合物的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生产富含藻胆蛋白的稳定沉淀物的方法本专利技术涉及从藻类获得富含藻胆蛋白的稳定沉淀物的方法。更具体地说，本专利技术涉及获得富含藻胆蛋白的稳定沉淀物的方法，该方法包括至少一个由向藻胆蛋白的水提物添加水杨酸组成的沉淀步骤，所述沉淀物具有至少等于所述水提物中初始含有量的50％的藻胆蛋白含量并具有至少等于70％的澄清度。在藻胆蛋白中区分有藻蓝蛋白、藻红蛋白、别藻蓝蛋白以及与此相关的蛋白质，藻胆蛋白是在某些藻类(红藻和隐藻纲(Cryptophyceae))和所有的蓝细菌中存在的光合色素蛋白。这些蛋白色素具有从红色到蓝色的着色能力。目前，这些色素正在重新吸引着人们的兴趣。事实上，当前存在着一种用天然产品替代合成组分的强烈趋势。这种趋势从以下方面得到解释：一方面，消费者出于对健康、生态和环境保护的要求对天然产品的需求增加，另一方面，旨在相对于合成产品推进天然产品的法规的变化。这种情形解释了对天然染料的市场需求大幅增加的原因。一篇关于在市场上可获得的天然染料的列表的综述揭示了蓝色染料的大幅缺乏。示出的仅有的一些是母菊薁(提取自甘菊花)和靛蓝(来自于槐蓝属植物(indigoplant)的叶子的发酵)。然而，由于低提取率(这两种染料的提取率均不超过干重的0.1％)，这两种染料的可得性仍保持低于市场需求。在藻胆蛋白中，藻蓝蛋白由于其独特的蓝色而保持着事实上的垄断地位。藻蓝蛋白是仅在蓝藻中发现的有色蛋白。其不能化学合成。涉及藻蓝蛋白的各种研究的结果提及其抗氧化剂、抗炎和抗肿瘤能力的可能性。广泛表明藻蓝蛋白用于使某些食物产品(加冰类型饮料的冰或甜品、冰淇淋、面团、蛋糕和饼干等)着蓝色。其作为一种组分能被引入到护肤霜剂、美容面膜和防晒产品中。其有利地替代了被认为是可疑的合成色素。当前，已知的工业规模上的藻蓝蛋白的应用被局限于几种食品(杏仁蛋白软糖；甜味汁；冰、冰沙和附带地，巧克力)或几种化妆品制剂(霜剂和凝胶剂)。市场上的仅有的藻蓝蛋白销售被几家公司(主要是日本)垄断并在大部分的美国天然食用染料市场仅覆盖2％。而且，藻蓝蛋白能够从蓝细菌螺旋藻(钝顶螺旋藻，Arthrospiraplatensis)中提取，蓝细菌螺旋藻能含有3％至12％的藻蓝蛋白。这种蓝色微藻被WHO认为是安全的，其以工业规模进行生产。其开发遍及全世界数个国家中。一旦从生物质中提取出藻胆蛋白，进行浓缩步骤是必要的，浓缩步骤通常引起沉淀。有几种藻胆蛋白浓缩方法。一些使用重型设备，耗时长，如离心、冻干或透析。在工业规模上此类方法的推广产生高昂的投资费用。较简单的其他方法使用盐(特别是硫酸铵，其能够额外地保护藻胆蛋白抵抗细菌和真菌)进行沉淀。在用硫酸铵沉淀的情况中，需要大量的这种盐(大于提取物重量的60％)。而且，已知硫酸铵具有皮肤和眼睛刺激以及在摄取或吸入事件中肺充血和呼吸困难等急性作用。从这方面要排除常用于沉淀蛋白质的其他方法，其利用非食品级的酸、有机溶剂、非离子型聚合物或甚至是絮凝剂，并常常导致藻胆蛋白变性。专利技术人已证实向藻胆蛋白水提物添加水杨酸能够使藻胆蛋白沉淀。水杨酸是天然酸，具有食品质量并且极普遍地用作食品防腐剂。藻胆蛋白市场的主要要求覆盖三个基本方面：响应于与食物或化妆品产品有关的各种法规的需要、良好的颜色稳定性以及有竞争力的价格。就法规而言，藻胆蛋白总体上的天然性质以及它们的提取在不存在任何有机溶剂的水溶液中进行的事实是确定的优势。本专利技术寻求解决的技术问题是获得富含藻胆蛋白同时稳定的沉淀物。藻胆蛋白在本质上是蛋白质，溶于水性溶剂，从而促进细菌和真菌的发展并严重影响它们的保存期限。而且，藻胆蛋白是强光敏性的，这导致颜色稳定性差，限制了这些藻胆蛋白的大宗工业用途。确实，藻胆蛋白常遭受光降解，光降解使其即使在弱照明下也快速失去它们的着色能力。这种光化学过程导致发色团分子部分或全部变性。一些方法使用氧清除剂和自由基清除剂，如生物喋呤-葡萄糖苷。藻胆蛋白化学偶联至这些清除剂。直到现在，此类稳定剂也不是完全令人满意的，因为关于它们的无毒性并没有定论。而且，它们的成本太高以致于不管藻胆蛋白的最终用途如何均不能期望大规模使用。最后，直到现在稳定化的藻胆蛋白也仅是在短时间(几小时)内稳定，不适宜这些色素的化妆品、营养品或食品加工应用。专利US5643585提出使用来源于红藻的不溶的更稳定形式的材料；所述材料通过使用有机溶剂的方法获得。这种不溶形式使这些色素的应用局限于粉末状化合物。专利WO2005/065697描述了通过向水提物添加含抗坏血酸的赋形剂来光稳定藻胆蛋白的方法。这种方法没有描述浓缩提取物的步骤，而浓缩提取物对于需要低水含量的制品是必不可少的。专利WO2014/045177描述了通过直接在甘油或在水/甘油混合物中浸解生物质然后过滤来提取和稳定藻蓝蛋白的方法。需要的浸解时间相当长，最多达15天。同样地，提取率也相当低，不超过所用生物质的1％。专利技术人令人惊讶地证实了向藻胆蛋白水提物添加水杨酸能够解决所要解决的技术问题。因此，本专利技术的主要主题是获得富含藻胆蛋白的稳定沉淀物的方法，该方法包括至少一个由向藻胆蛋白水提物添加水杨酸组成的沉淀步骤，所述沉淀物具有至少等于所述水提物中初始含有量的50％的藻胆蛋白含量并具有至少等于70％的澄清度。术语“藻胆蛋白”意在表示从某些微藻或从蓝细菌中分离的光合水溶性色素蛋白质，如别藻蓝蛋白(APC)、藻蓝蛋白家族(C-PC和R-PC)、藻红蛋白家族(R-PE和C-PE)和藻红蓝蛋白(PEC)。术语“水提物”意在表示通过使用水性溶剂(如水、海水或任何含有CaCl2、NaCl或任何其他磷酸盐或钾盐的水溶液)提取和溶解藻胆蛋白的步骤获得的产物。来自于沉淀步骤的术语“沉淀物”意在表示从水提物中通过沉淀浓缩的藻胆蛋白的量。在本专利技术的上下文中，使用水杨酸来沉淀藻胆蛋白。术语“稳定”意在表示其中藻胆蛋白未被降解、特别是在自然光下未被降解的沉淀物。稳定性可以通过藻胆蛋白的半衰期来测量，藻胆蛋白的半衰期表示导致一半藻胆蛋白降解的天数。通过本专利技术的方法沉淀的藻胆蛋白的半衰期在低于20℃的温度、特别是在10℃至20℃之间的温度下以及在低于50μmolm-2s-1的光强度、特别是在5μmolm-2s-1至50μmolm-2s-1之间的光强度下能够达到50天、60天、70天、80天、90天、100天或甚至110天。半衰期例如根据藻胆蛋白的浓度随天数(或小时数)的变化来测定。然后以如下方式表示藻胆蛋白降解的程度：((藻胆蛋白的初始量–第d天藻胆蛋白的量)×100/藻胆蛋白的初始量)。半衰期对应于使初始浓度的一半(50％)降解时的天数，即这种程度等于50％。在降解程度低并且未达到50％的情况中，能够使用在实验范围中获得的日降解程度进行外推以预测超过该范围的半衰期。稳定性还能通过保持颜色来评价。确实，藻胆蛋白的任何降解都将导致悬浮液或提取物的颜色变化。能通过测量例如在620nm(对应于藻胆蛋白的吸收峰)下提取物的吸光度来评价颜色。这一波长下的吸光度降低表明藻胆蛋白降解。根据培养条件，微藻的生物质至多含有20％至25％的藻胆蛋白。因此，表述“沉淀物具有至少等于水提物中初始含有量的50％的藻胆蛋白含量”意在表示以下事实：通过本专利技术的方法沉淀了水提物含有的20％至25％本文档来自技高网...

【技术保护点】
获得富含藻胆蛋白的稳定沉淀物的方法，包括至少一个由向藻胆蛋白的水提物添加水杨酸组成的沉淀步骤，所述沉淀物具有至少等于所述水提物中初始含有量的50％的藻胆蛋白含量，并具有至少等于70％的澄清度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.28 FR 14/019181.获得富含藻胆蛋白的稳定沉淀物的方法，包括至少一个由向藻胆蛋白的水提物添加水杨酸组成的沉淀步骤，所述沉淀物具有至少等于所述水提物中初始含有量的50％的藻胆蛋白含量，并具有至少等于70％的澄清度。2.如权利要求1所述的方法，其中所述沉淀物具有至少等于所述水提物中初始含有量的50％的藻胆蛋白含量，并具有至少等于80％、优选90％、或等于100％的澄清度。3.如权利要求1所述的方法，其中所述沉淀物具有至少等于所述水提物中初始含有量的70％的藻胆蛋白含量，并且不含有膜碎片。4.如前述权利要求之一所述的方法，其中藻胆蛋白的所述水提物含有至少1.5g/l的所述藻胆蛋白。5.如权利要求1所述的方法，其中向藻胆蛋白的水提物添加4g/l至20g/l的水杨酸。6.如权利要求1或3所述的方法，其中向藻胆蛋白的水提物添加4g/l至13g/l的水杨酸。7.如权利要求1或2所述的方法，其中向藻胆蛋白的水提物添加13至14g/l的水杨酸。8.如前述权利要求之一所述的方法，其中在采用水杨酸沉淀的步骤之前添加通过滗析澄清的步骤。9.如前述权利要求之一所述的方法，其中添加溶解沉淀物的步骤。10.如权利要求9所述的方法，其中将沉淀物溶解于天然多元醇中，所述天然多元醇选自甘油、丙三醇或多元醇丙烷-1,2,3-三醇(或1,2...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·本瓦达，J·阿马尔，
申请(专利权)人：阿尔戈生物科技公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR