[发明专利]一种提高水解皂素收率的方法

说明书

本发明公开了一种提高水解皂素收率的方法，包括以下步骤：将薯蓣根茎加水和阳离子激活剂后粉碎，然后进行酸水解处理或酶水解处理，得到的产物于90‑100℃烘干，再加120号溶剂汽油索氏提取3‑5h，浓缩后结晶2‑4h，90‑100℃烘干，即得到皂素。本发明在发酵阶段通过添加阳离子激活剂如铵离子、钙离子、镁离子、锰离子来激活薯蓣根茎体内的酶活性来提高皂素收率，从而克服目前皂素生产中的瓶颈。所使用的阳离子激活剂，在皂素生产的方法中均可使用，如自然发酵‑酸水解法、微波破壁‑甲醇提取法、糖化‑膜分离回收‑酸水解法。

技术领域

本发明涉及皂素提取领域，具体来说是一种提高水解皂素收率的方法。

背景技术

我国皂素的生产已近六十年的历史。目前还是存在收率低以及污染大这两大难题（薛念涛，张国臣，陈坚等：层次分析－灰色关联分析法评价黄姜皂素生产工艺[J] 环境科学研究,2014,27(1)99-105）。

关于收率低的问题。刚开始阶段，由于人们对皂苷的合成认识不清晰，一直采用Ｒothrok首次发明的酸水解方法，采用的原料为干材料。我国生产研发人员在实际生产中发现生霉的材料，皂素收率高，因而采用发酵的方法对其进行预处理，这样提高了收率，但是仍然有提高的空间。1963年昆明药厂曾发现用“自然发酵法”可以提高皂素产率。1975年四川省生物研究所薯蓣综合利用组对薯蓣预 “发酵”的条件进行了详细研究，也对淀粉综合利用进行了探索（四川省生物研究所薯技综合利用组，预发酵提高薯菠皂素产率及淀粉综合利用的研究[J] 植物学报,1975,17(3)242-246），证明发酵是酶解过程而且外源霉菌也能产生水解酶。此后徐成基用IAA、GA3、2,4-D等植物激素处理休眠期盾叶薯芋匀浆,在试验浓度下,都有不同程度的提高皂素收率的作用(徐成基:植物激素对盾叶薯芋皂素收率的影响[J] 植物生理学通讯1981(1):38-40)。李江浩等人为提高收率，又对黄姜皂素生产工艺中的发酵机理与优化条件进行了研究（李江浩,葛台明等：黄姜皂素生产工艺中的发酵机理与条件优化[J] 天然产物研究与开发,2015,27：521-528）。但众多作者从温度、pH值、时间、用水量、物料的粉碎度、强化措施比如超声波、微波、亚临界等多方面进行了研究，均未对发酵过程中内源性酶的阳离子激活剂进行筛选。

近年随绿色环保的要求，人们因为薯蓣富含淀粉与纤维素还用外源性商品酶比如淀粉酶、糖化酶、纤维素酶、果胶酶、蜗牛酶、木聚酶、苦杏仁酶等来水解淀粉与纤维素，有些甚至能水解得到皂素，来达到综合利用的目的。尽管人们付出了巨大的努力，对各种条件进行了优化，但离实际生产仍然有距离（汪朋：盾叶薯蓣中甾体皂苷的提取和薯蓣皂苷元绿色制备工艺研究[D]2015:江南大学）。

关于酶水解生产皂素方法的问题。早在上个世纪50年代Kedder与Wall等人发现在丝兰和龙舌兰的叶中有分解皂苷形成皂苷元的酶存在（Kedder M,Wall E,J.Am,Chem,Soc.1954,76:2938）,Ｒothrok JW与Stondt IH发现土曲霉MF-118菌株具有酶解DioscoreaBarbasco,Amari 薯蓣皂苷元的能力（Ｒothrok JW，Stondt IH:J.Arch.Biochem.Biophy.1955:57:51）,Blunden G等指出薯蓣属植物Dioseoreabelizensis中的内源酶能水解皂苷成皂素的现象（Blunden G，Hardman R:J of pharmacyand pharmacology,1963,4:4）。赵书申、富瑶瑶、冯冰、张佳佳、王亚南、纵秋槿、朱余玲、董悦生、赵玉婷、李长田、雷晶、钱斯日等针对商品酶均不能水解C3位糖链上的糖基，纷纷从微生物（细菌、霉菌、真菌）、猪羊动物肝来源上寻找水解薯蓣皂苷的酶；但均未见到从植物来源上寻找水解酶。

发明内容

本发明的目的是在发酵阶段通过添加阳离子激活剂如铵离子、钙离子、镁离子、锰离子来激活薯蓣根茎体内的酶活性来提高皂素收率的方法。从而克服目前皂素生产中的瓶颈问题。

一种提高水解皂素收率的方法，包括以下步骤：