一种天然黑色素的提取方法技术

本发明专利技术提供了一种天然黑色素的提取方法，包括如下步骤：步骤1，小麦赤霉菌的培养；步骤2，小麦赤霉菌黑色素提取；步骤3，黑色素提取的单因素优化；步骤4，小麦赤霉菌黑色素的纯化。本发明专利技术通过碱溶酸沉‑超声辅助提取法从小麦赤霉菌中提取天然黑色素，利用单因素实验进行提取工艺条件的优化：料液比是1:45(m/v)，氢氧化钠浓度2.0mol/L，pH值为1.5，超声提取时间30min，提取率为1.67％。通过盐酸水解、无水乙醇多次洗涤、反复碱溶酸沉以及用蒸馏水水洗多次等方法进行纯化小麦赤霉菌黑色素，并且使用紫外‑可见光谱进行鉴定和分析小麦赤霉菌黑色素的特征参数。

【技术实现步骤摘要】
一种天然黑色素的提取方法
本专利技术属于微生物领域；尤其涉及一种天然黑色素的提取方法。
技术介绍
黑色素是在酚类物质的氧化和聚合过程中产生的一类黑色素和棕色的高分子化合物的统称，是生物体为抵抗紫外线和电离辐射等因素的伤害而逐渐进化而来，可以被看成是生物体用来保护自己的一道屏障。相对于合成黑色素而言，天然黑色素副作用小、安全性高，作为食品和日用添加剂，被广泛应用于饮料、糖果、酒类等食品的着色和化妆品行业，黑色素无论作为食用、药用或工业应用都有极高的价值，有着广阔的应用前景和发展潜力。天然黑色素广泛存在自然界，从微生物中提取分离的天然黑色素不仅具有无毒害、产品的稳定性功能好的特点，且生产天然黑色素的微生物资源丰富，生产工艺简易,容易进行提取分离黑色素。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种天然黑色素的提取方法。本专利技术采用小麦赤霉菌，通过反复碱溶酸沉的方法提取其子囊壳中的黑色素。最后经过盐酸水解、有机溶剂洗涤等方法进行纯化。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术涉及天然黑色素的提取方法，包括如下步骤：步骤1，小麦赤霉菌的培养；步骤2，小麦赤霉菌黑色素提取；步骤3，黑色素提取的单因素优化；步骤4，小麦赤霉菌黑色素的纯化。优选地，所述小麦赤霉菌的培养具体方法如下：步骤一，土豆培养基的配置；步骤二，高压灭菌锅对土豆培养基和平板进行灭菌；步骤三，小麦赤霉菌的接种；步骤四，观察小麦赤霉菌的生长状况。优选地，所述培养基的配制的具体方法：100g去皮土豆，水浴30min煮烂，然后将土豆液进行过滤，加蒸馏水定容至500mL。优选地，所述高压灭菌锅对土豆培养基和平板进行灭菌的具体方法：分别将5g葡萄糖和7g的琼脂条分别装至两个500mL的锥形瓶，用报纸包好20个平板，利用高压灭菌锅对土豆培养基和平板进行灭菌。优选地，所述小麦赤霉菌的接种的具体方法：将灭完菌的土豆培养基在超净台进行倒平板，等平板冷却一段时间再进行接种；对真菌接种台进行酒精擦拭，然后在酒精灯旁接种小麦赤霉菌至平板上。优选地，所述观察小麦赤霉菌的生长状况具体为：接菌后用保鲜膜密封培养皿，将其放置在28℃的恒温培养箱里面培养一周，并观察小麦赤霉菌的生长状况，待红色菌丝铺满平板则停止培养。优选地，所述小麦赤霉菌黑色素提取包括如下步骤：依次进行碱溶液提取，酸液沉降，再次碱溶解提取，酸液沉降。优选地，所述小麦赤霉菌黑色素提取的具体步骤：将干燥好的小麦赤霉菌进行第一次的碱溶酸沉，以1:50的料液比进行溶解小麦赤霉菌，滴加2.0mol/L的NaOH，静置4h，取上清液进行抽滤；加入6mol/L的HCL酸液对样液进行pH调节，使pH＝2.2，再静置2h，观察是否沉降，若无沉降出现，需继续静置，若出现沉降，则以8000r/min离心11min；离心后将第一次提取出的黑色素挖出，进行干燥得粗提物；对粗提物进行第二次碱溶酸沉，按1:30的料液比加入2.0mol/L的NaOH，并使用超声辅助溶解；再次加入6mol/L的HCL进行酸沉，以8000r/min离心5min，去掉上清液，得到最终的粗提物，60℃烘干，4℃保存。优选地，所述黑色素提取的单因素优化的具体步骤：料液比是1:45(m/v)，氢氧化钠浓度2.0mol/L，pH值为1.5，超声提取时间30min，提取率为1.67％。黑色素提取单因素提取工艺条件优化：在提取实验过程中，以小麦赤霉菌黑色素的提取量为指标，通过控制超声时间、离心转速、料液比、NaOH浓度进行单因素实验，得到最优组合，获得小麦赤霉菌的最高提取量。料液比的选择：固定其他条件不变，选择料液比为1:15、1:30、1:45、1:60、1:75(g/mL)，研究料液比对小麦赤霉菌黑色素提取量的影响；超声时间的选择：固定其他条件不变，选择超声时间为10min、20min、30min、40min、50min，研究超声时间对小麦赤霉菌黑色素提取量的影响；氢氧化钠浓度的选择：固定其他条件不变，选择氢氧化钠浓度为1.0mol/L、1.5mol/L、2.0mol/L、2.5mol/L、3.0mol/L，研究氢氧化钠浓度对小麦赤霉菌黑色素提取量的影响；酸沉pH的选择：固定其他条件不变，选择酸沉pH为1.0、1.5、2.0、2.5、3.0，研究酸沉对小麦赤霉菌黑色素提取量的影响；最终确定最优提取工艺条件：料液比是1:45(m/v)，氢氧化钠浓度2.0mol/L，pH值为1.5，超声提取时间30min，提取率为1.67％。优选地，所述小麦赤霉菌黑色素的纯化包括如下步骤：将提取出的小麦赤霉菌中的黑色素依次进行酸沉，醇洗，碱溶，重复上述步骤，至最后一次酸沉上清液为清亮色，再利用蒸馏水进行水洗，最后烘干得成品。所述小麦赤霉菌黑色素的纯化的具体步骤如下：对粗提的小麦赤霉菌黑色素进行纯化，首先按1:10的料液比加入6mol/L的HCL，并进行100℃热水浴2h，离心(8000r/min，5min)；利用乙醇洗数次，至上清液为清亮色，反复碱溶酸沉，至最后一次酸沉上清液为清亮色；再利用蒸馏水进行水洗(出现2次水溶性黑色素为止)，70℃烘干本专利技术具有以下优点：本专利技术所涉及一种小麦赤霉菌黑色素的提取方法，包括小麦赤霉菌培养→小麦赤霉菌黑色素提取→黑色素提取的单因素优化→小麦赤霉菌黑色素的纯化。本专利技术方法采用反复碱溶酸沉的方法提取小麦赤霉菌子囊壳中天然存在的黑色素并经过盐酸水解、有机溶剂洗涤等方法进行纯化。采用本专利技术的方法提取天然黑色素生产工艺简易,容易进行提取分离，纯化的黑色素也具有较高的稳定性和金属螯合性，且抗辐射，较低的细胞毒性。附图说明图1为小麦赤霉菌黑色素的紫外-可见光谱图；图2为料液比对小麦赤霉菌黑色素提取量的影响图；图3为超声时间对小麦赤霉菌黑色素提取量的影响图；图4为氢氧化钠浓度对小麦赤霉菌黑色素提取量的影响图；图5为酸沉pH对小麦赤霉菌黑色素提取量的影响图；图6为pH对小麦赤霉菌黑色素稳定性的影响图；图7为光照对小麦赤霉菌黑色素稳定性的影响图；图8为温度对小麦赤霉菌黑色素稳定性的影响图；图9为小麦赤霉菌黑色素铜离子螯合物的紫外-可见光谱图；图10为小麦赤霉菌黑色素锌离子螯合物的紫外-可见光谱图；图11为小麦赤霉菌黑色素铁离子螯合物的紫外-可见光谱图；图12为小麦赤霉菌黑色素对不同菌龄试验菌株的光保护作用图；图13为不同浓度的小麦赤霉菌黑色素对试验菌株的光保护作用图；图14为小麦赤霉菌黑色素对不同辐射时间大肠杆菌的光保护作用图；图15为小麦赤霉菌黑色素对不同辐射时间金黄葡萄球菌的光保护作用图；图16为小麦赤霉菌黑色素的细胞毒性图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天然黑色素的提取方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1，小麦赤霉菌的培养；/n步骤2，小麦赤霉菌黑色素提取；/n步骤3，黑色素提取的单因素优化；/n步骤4，小麦赤霉菌黑色素的纯化。/n

【技术特征摘要】
1.一种天然黑色素的提取方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，小麦赤霉菌的培养；
步骤2，小麦赤霉菌黑色素提取；
步骤3，黑色素提取的单因素优化；
步骤4，小麦赤霉菌黑色素的纯化。


2.如权利要求1所述的天然黑色素的提取方法，其特征在于，所述小麦赤霉菌的培养具体方法如下：
步骤一，土豆培养基的配置；
步骤二，高压灭菌锅对土豆培养基和平板进行灭菌；
步骤三，小麦赤霉菌的接种；
步骤四，观察小麦赤霉菌的生长状况。


3.如权利要求2所述的天然黑色素的提取方法，其特征在于，所述培养基的配制的具体方法：100g去皮土豆，水浴30min煮烂，然后将土豆液进行过滤，加蒸馏水定容至500mL。


4.如权利要求2所述的天然黑色素的提取方法，其特征在于，所述高压灭菌锅对土豆培养基和平板进行灭菌的具体方法：分别将5g葡萄糖和7g的琼脂条分别装至两个500mL的锥形瓶，用报纸包好20个平板，利用高压灭菌锅对土豆培养基和平板进行灭菌。


5.如权利要求2所述的天然黑色素的提取方法，其特征在于，所述小麦赤霉菌的接种的具体方法：将灭完菌的土豆培养基在超净台进行倒平板，等平板冷却一段时间再进行接种；对真菌接种台进行酒精擦拭，然后在酒精灯旁接种小麦赤霉菌至平板上。


6.如权利要求2所述的天然黑色素的提取方法，其特征在于，所述观察小麦赤霉菌的生长状况具体为：接菌后用保鲜膜密封培养皿，将其放置在28℃的恒温培养箱里面培养一周，并观察小麦赤霉菌的生长状况，待红色菌丝铺满平板...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵英虎，高莉，庞晓宏，王紫怡，郭丽晓，刘琳琳，史楠，王芳，王海宾，郭建峰，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西;14