一種複合酶反應液的製作方法
2023-06-03 17:32:21
專利名稱：一種複合酶反應液的製作方法
技術領域：
本發明屬於酶技術領域，更具體地說，是一種含多種複合酶的反應液的組合物。
本發明的主要技術方案將複合酶、原生質液、酶促進劑、含微量元素的無機鹽、蒸餾水以及輔料混合成複合酶反應液。
本發明的複合酶反應液組成成分及其含量(按組分重量之和為100計)複合酶2～5％、原生質液4.5～60％、酶促進劑5～10％、蒸餾水10～70％、無機鹽0.5～16％、輔料3～24％。
本發明所述的複合酶為纖維素酶、果膠酶、葡萄糖異構酶、澱粉酶、脂肪酶以2∶2∶3∶3∶3重量比的混合酶。所述的纖維素酶、果膠酶、葡萄糖異構酶、澱粉酶、脂肪酶都是按已知方法生產(張樹政主編，《酶製劑工業》，科學出版社，1989年版)，而且除纖維素酶外，其它四種酶均可在市場上購得。所述的纖維素酶採用生物工程方式生產，在常溫常壓下培養。具體工藝流程(1)菌種綠色木黴菌株；(2)菌株的稀釋及誘變按1/2倍數的純淨礦泉水在燒杯中稀釋綠色木黴菌株，用乳酸調節至PH值4-4.5，浸泡24小時，並置於紫外燈下交叉處理7次，溫度28℃左右；(3)培養加入米糠1％、麥皮0.5％、硫酸銨0.2％、磷酸二氫鉀0.1％、碳酸鈣0.1％、葡萄糖1％，培養24小時，PH4.0-4.5，溫度23-27℃；(4)再加培養基麥皮0.5％、葡萄糖1％、硫酸銨0.2％、硫酸二氫鉀0.1％，培養時間24小時，PH4.0-4.5，溫度27-30℃；(5)在培養基中繼續培養加入蛋白腖0.075％、吐溫0.2％、硫酸銨0.03％、硫酸二氫鉀0.2％、尿素0.03％、氯化鈣0.03％、硫酸鎂0.03％、硫酸鐵0.005％、硫酸錳0.016％、硫酸鋅0.014％、氯化鈷0.02％，培養48小時，PH4.0-5.0，溫度26-29℃；(6)第一次過濾取上清液，加入硫酸鎂0.5％，放置24小時；(7)第二次過濾取上清液；(8)離心取沉澱物(時間15分鐘，轉速1500轉)；(9)收集沉澱物、乾燥、研磨成粉，乾燥溫度低於60℃、粉未細度100目。
組成複合酶的五種酶均是＂水解酶＂，對不同的酶有不同的催化機制所述的纖維素酶，C1組分和Cx組分對溶解纖維素有交互協同作用，最後將其轉化成葡萄糖。
所述的果膠酶主要的來源是腐敗的蘋果、香蕉、葡萄、桔子等黴菌為微生物菌種，因此它所含的組分是PE(果膠酯酶)。PE能使中草藥材中的果膠甲酯水解，生成果膠酸，形成保健藥物中的營養成份。
所述的葡萄糖異構酶又稱木糖異構酶(EC5，3，1，5)，它能將D-木糖、D-葡萄糖、D-核糖等醛糖可逆地轉化為相應的酮糖。葡萄糖異構酶是酸性蛋白質，分子中酸性胺基酸殘基比鹼性胺基酸多。
所述的澱粉酶作用於澱粉時，可從分子內部切開α-1，4鍵而生成糊精和還原糖。
所述的脂肪酶是分鮮脂肪的酶，這裡的脂肪是指生物產生的天然油脂，水解發生的部分是油脂的酯鍵。
複合酶的具體制方法五種酶按比例混合，用搖床將其混合均勻即可。
本發明所述的原生質液通常是從水果、蔬菜等榨取、提取出來的原生質液，包括玉米漿、玉米粉、胡蘿蔔汁、蛋清、蘋果汁、大豆粉、梨汁、蘿蔔汁、青菜汁、苦瓜汁、豆油、麥芽汁、白菜汁、蓮子汁、豆芽汁、牛乳在內的一種、兩種或兩種以上的混合物。原生質液在應用過程中主要做為生長素。生長素對酶活性是必需的，這些與酵母酵解活性有關的生長素中的成分稱為輔酶，它本身不是酶，也不是蛋白質，通常為菸醯胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)和菸醯胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP)。NAD、NADP以及其它與氧化還原酶有關的輔酶起著氫供體或氧受體的作用。它是一種中間體，沒有這些中間體，酶解無法進行下去，這就是為什麼有些酶活性很高但酶解效果不好的主要原因。
本發明所述的酶促進劑包括酵母膏、吐溫80、紅曲粉在內的一種、兩種或兩種以上的混合物。酶促進劑屬於酶的誘導物或表面活性劑，能增加產酶速度，提高酶解反應速度。
本發明所述的含微量元素的無機鹽包括KH2PO4、K2HPO4、(NH4)2HPO4、KNO3、NaNO3、MgSO4、Na2SO4、ZnSO4、CaCL2、CaSO4、(NH4)2SO4、NH4NO3、KCl、FeSO4在內的一種、兩種或兩種以上的混合物。無機鹽中的金屬離子對於酶解的影響是多方面的，磷是構成核酸、磷脂的成分，並參與腺三磷(ATP)和鳥三磷(GTP)在內的所有能量轉移反應，用時也是許多酶的活性基團成分，因為有機發酵原料中的磷量往往不能滿足酶解需要，必須添加；硫是菌體蛋白中含硫胺基酸如胱氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸等的組成部分，也是輔酶的組成部分；鉀以離子狀態存在於菌體中，其作用是控制細胞內原生質的膠體狀態和細胞膜的透性作用；鎂以離子狀態存在菌體中，對多種酶的活性有促進作用；鈣以離子狀態可起到控制細胞透性和調酸度等作用，對澱粉酶、真菌蛋白酶等多種酶的活性起到穩定和活化作用；金屬鈉可促進酶的產量。
本發明所述的輔料包括蛋白腖、蛋白粉、甘油、酵母膏、葡萄糖、蜂王漿、瓊脂、乳酸、白糖、紅糖、檸檬酸在內的一種、兩種或兩種以上的混合物。輔料的主要作用是調節碳和氮的比例，促進發酵，穩定PH值。
本發明所述的蒸餾水可按常規方法製得。
本發明的複合酶反應液按用途可分成10類，其成分和含量(以組分重量之和為100計)如下1.用於綠色植物提取物(1)原生質液4.8％，其中玉米漿1.8％、胡蘿蔔汁1％、蛋清2％；(2)酶促進劑6.5％，其中酵母膏3％、吐溫801.5％、紅曲粉2％；(3)無機鹽7.4％，其中KH2PO40.1％、KH2PO40.1％、MgSO41.5％、Na2SO44.5％、(NH4)2SO40.7％、KCl0.5％；(4)複合酶2％；(5)輔料9.3％，其中蛋白腖2％、葡萄糖6％、蜂王漿1.3％；(6)蒸餾水70％。
2.用於抗衰老藥物系列(1)原生質液為蘋果汁10％；(2)酶促進劑10％，其中吐溫80 5％、紅曲粉5％；(3)無機鹽3.65％，其中KH2PO40.1％、MgSO40.25％、NH4NO32.5％、CuSO40.2％、ZnSO40.2％、FeSO40.2％、MnSO40.2％；(4)複合酶2％；(5)輔料9.35％，其中紅糖3.6％、瓊脂2％、檸檬酸3.75％；(6)蒸餾水65％。
3.用於抗心腦病血管藥物系列(1)原生質液32.6％，其中大豆粉5％、玉米粉5％、梨汁10％、蘋果汁10％、蛋清2.6％；(2)酶促進劑為吐溫80 5％；(3)無機鹽0.6％，其中KH2PO40.2％、NaCl0.2％、(NH4)2SO40.2％；(4)複合酶2％；(5)輔料10.8％，其中瓊脂2％、檸檬酸3.8％、蛋白腖5％；(6)蒸餾水49％；
4.用於抗癌藥物系列(1)原生質液為胡蘿蔔汁10％；(2)酶促進劑10％，其中吐溫80 5％、紅曲粉5％；(3)複合酶4％；(4)輔料24％，其中檸檬酸20％、瓊脂2％、蛋白腖2％；(5)無機鹽7％，其中MgSO41％、KH2PO41％、(NH4)2HPO42％、KCl1％、NH4NO32％；(6)蒸餾水45％；5.用於疑難雜病藥物系列(1)原生質液50％，其中梨汁20％、蘿蔔汁10％、青菜汁10％、苦瓜汁10％；(2)酶促進劑為吐溫80 5％；(3)無機鹽16％，其中ZnSO48％、MgSO42％、KH2PO46％；(4)複合酶4％；(5)輔料為乳酸15％；(6)蒸餾水10％。
6.用於抗性傳染病藥物系列(1)原生質液60％，其中冬瓜汁30％、海帶汁30％；(2)酶促進劑為吐溫80 10％；(3)無機鹽5.5％，其中NaNO33％、KCl0.5％、FeSO40.5％、KH2PO41.5％；(4)複合酶3％；(5)輔料為檸檬酸5.5％；(6)蒸餾水16％。
7.用於保健系列(1)原生質液56.5％，其中蛋清10％、牛乳10％、菠蘿汁30％、豆油1.5％、玉米漿5％；(2)酶促進劑為吐溫80 10％；(3)無機鹽KH2PO41％；(4)複合酶2％；(5)輔料18％，其中蛋白腖5％、甘油2％、酵母膏6％、葡萄糖5％；(6)蒸餾水12.5％。
8.用於芳香化溼藥物(1)原生質液28％，其中蘿蔔汁10％、梨汁10％、麥芽汁5％、玉米漿3％；(2)酶促進劑為吐溫80 10％；(3)無機鹽2％，其中(NH4)2SO40.5％、MgSO40.5％、MnSO40.5％、CaCO30.5％；(4)複合酶2％；(5)輔料30％，其中蜂王漿1％、酵母膏2％；(6)蒸餾水60％。
9.用於補益壯陽藥物(1)原生質液20％，其中牛乳5％、白菜汁10％、蓮子汁5％；(2)酶促進劑為吐溫80 6％；(3)無機鹽10％，其中Na2HPO41％、NaCl1％、NaNO34％、(NH4)2SO44％；(4)複合酶5％；(5)輔料9％，其中瓊脂2％、葡萄糖5％、酵母膏2％；(6)蒸餾水50％。
10.用於單味中草藥(1)原生質液15％，其中蘋果汁10％、豆芽汁5％；(2)酶促進劑為吐溫80 5％；(3)無機鹽3％，其中K2HPO41％、KH2PO41％、(NH4)2SO40.5％、MnSO40.5％；(4)複合酶5％；(5)輔料22％，其中蛋白粉5％、酵母膏5％、葡萄糖5％、白糖2％、乳酸5％；(6)蒸餾水50％。
本發明的複合酶反應液的製備方法先製取複合酶，然後將原生質液、含微量元素的無機鹽、複合酶、輔料、蒸餾水按比例加入到容器裡混合，搖床振動8小時，45℃培養8小時，裝瓶，紫外線照射8小時，在18-26℃下避光可保存18個月。
本發明的複合酶反應液無毒，生物降解性能好，可廣泛的應用於醫藥、保健品、食品、飲料，通過對其原料酶解和發酵，可將原料中有效成份、化學成份進行有效的提取，如用於中草藥，在一般的溫度和壓力下用本發明複合酶反應液進行酶解反應，比傳統的煎煮中藥方法所提取的有效成份大大提高，從而使藥效大大增加，而且可將傳統方法廢棄的藥渣中的大部分物質轉化為輔助性治病的葡萄糖而被人體吸收；本發明的複合酶反應液，由於對原料的酶解發酵，產物分子結構起了根本改變，使小分子蛋白游離胺基酸、亞麻酸多肽等生物活性物質質量大大提高，更易被人吸收；採用本發明複合酶反應液進行生物技術製藥無廢水、廢氣、廢渣，對環境保護有著重要意義。
下面通過具體實例進一步說明本發明的特點實例1本實例是製取用於保健品系列的複合酶反應液。
將10Kg蛋清、10Kg牛乳、30kg菠蘿汁、1.5公斤豆油、5kg玉米漿、吐溫80 10Kg、KH2PO41Kg、複合酶(果膠酶∶纖維素酶∶葡萄糖異構酶∶澱粉酶∶脂肪酶∶重量比為2∶2∶3∶3∶3)2Kg、蛋白腖5Kg、甘油2kg、葡萄糖5Kg、酵母膏6Kg、蒸餾水12.5Kg，在容器中混勻，45℃培養8小時，裝瓶，紫外線照射8小時，在18-28℃下避光可保存8個月。
實例2本實例是製取用於抗衰老藥物的複合酶反應液所用的原料蘋果汁1Kg、吐溫80 0.5Kg、紅曲粉0.5Kg、KH2PO40.01Kg、MgSO40.025Kg、NH4NO30.25kg、CuSO40.02Kg、FeSO40.02Kg、ZnSO40.02Kg、MnSO40.02Kg、複合酶0.2Kg、紅糖0.36Kg、瓊脂0.2Kg、檸檬酸0.375Kg、蒸餾水6.5Kg，製備方法同實例1。
實例3本實例是製取用於抗癌藥物系列的複合酶反應液。
原料胡蘿蔔汁1Kg、吐溫80 0.5Kg、紅曲粉0.5Kg、MgSO40.1Kg、KH2PO40.1Kg、(NH4)2HPO40.2Kg、KCl0.1Kg、NH4NO30.2Kg、檸檬酸2Kg、瓊脂0.2Kg、蛋白腖0.2Kg、複合酶0.4Kg、蒸餾水4.5Kg，製備方法同實例1。
實例4本實例是製取用於抗性傳染病藥物的複合酶反應液。
原料冬瓜汁3Kg、海帶汁3Kg、吐溫80 1Kg、NaNO30.3Kg、KCl0.05Kg、FeSO40.05Kg、KH2PO40.15Kg、複合酶0.3Kg、檸檬酸0.55Kg、蒸餾水1.6Kg，製備方法同實例1。
實例5本實例是製取單味中草藥使用的複合酶反應液。
原料蘋果汁10Kg、豆芽汁5Kg、吐溫805Kg、K2HPO41Kg、KH2PO41Kg、(NH4)2SO40.5Kg、MnSO40.5Kg、複合酶5Kg、蛋白粉5Kg、酵母膏5Kg、葡萄糖5Kg、白糖2Kg、乳酸5Kg、蒸餾水50Kg，製備方法同實例1。
實例6本實例是應用實例。
將實例5的複合酶反應液1升與20Kg的黃芪(粉碎至60目)攪勻後在36±5℃下以酵72小時，並用NaOH或醋酸控制PH3.5～6.2，沉降後提取上清液。
按常規煎煮中藥方法提取黃芪煎煮液。
分析結果表明，用本發明複合酶反應液酶解的黃芪多糖提取率是常規煎煮中藥方法的5.046±0.365倍(是由福建中醫學院中心實驗室測試，採用比色法檢測，所用的儀器為紫外/可見分光光度計)。
實例7
本實例是應用實用。
將甘草按實例6的方法，即用實例5複合酶反應液的酶解方法和常規煎煮中藥方法，比較兩種方法提取液中甘草甜素的提取率。結果表明酶解方法的甘草甜素的提取率是常規常煎煮方法的2.20±0.15倍(是由福建中醫學院中心實驗室測試，採用高效液相色譜法檢測，所用的儀器為美國tsp高效液相色譜儀)。
權利要求
1.一種複合酶反應液，其特徵在於組成成分及其含量(以組分重量之和為100計)複合酶2-5％、原生質液4.5-60％、酶促進劑5-10％、蒸餾水10-70％、含微量元素的無機鹽0.5-16％、輔料3-24％，所述的複合酶為纖維素酶、果膠酶、葡萄糖異構酶、澱粉酶、脂肪酶以2∶2∶3∶3∶3重量比的混合酶，所述的原生質液包括玉米漿、玉米粉、胡蘿蔔汁、蛋清、蘋果汁、大豆粉、梨汁、蘿蔔汁、青菜汁、苦瓜汁、豆油、牛乳、麥芽汁、白菜汁、蓮子汁、豆芽汁在內的一種、兩種或兩種以上的混合物，所述的酶促進劑包括酵母膏、吐溫80、紅曲粉在內的一種、兩種或兩種以上的混合物，所述的無機鹽包括KH2PO4、(NH4)2HPO4、KNO3、MgSO4、Na2SO4、ZnSO4、CaCL2、(NH4)2SO4、(NH4)2NO3、KCl、FeSO4在內的一種、兩種或兩種以上的混合物，所述的輔料包括蛋白腖、蛋白粉、甘油、酵母膏、葡萄糖、蜂王漿、瓊脂、乳酸、白糖、紅糖在內的一種、兩種或兩種以上的混合物。
2.按照權利要求1所述的複合酶反應液，其特徵在於組成成分及其含量(以組分重量之和為100計)(1)原生質液4.8％，其中玉米漿1.8％、胡蘿蔔汁1％、蛋清2％；(2)酶促進劑6.5％，其中酵母膏3％、吐溫80 1.5％、紅曲粉2％；(3)無機鹽7.4％，其中KH2PO40.1％、KH2PO40.1％、MgSO41.5％、Ca2SO44.5％、(NH4)2SO40.7％、KCl 0.5％；(4)複合酶2％；(5)輔料9.3％，其中蛋白腖2％、葡萄糖6％、蜂王漿1.3％；(6)蒸餾水70％。
3.按照權利要求1所述的複合酶反應液，其特徵在於組成成分及其含量(以組分重量之和為100計)(1)原生質液為蘋果汁10％；(2)酶促進劑10％，其中吐溫805％、紅曲粉5％；(3)無機鹽3.65％，其中KH2PO40.1％、MgSO40.25％、NH4NO32.5％、CuSO40.2％、ZnSO40.2％、FeSO40.2％、MnSO40.2％；(4)複合酶2％；(5)輔料9.35％，其中紅糖3.6％、瓊脂2％、檸檬酸3.75％；(6)蒸餾水65％。
4.按照權利要求1所述的複合酶反應液，其特徵在於組成成分及其含量(以組分重量之和為100計)(1)原生質液32.6％，其中大豆粉5％、玉米粉5％、梨汁10％、蘋果汁10％、蛋清2.6％；(2)酶促進劑為吐溫80 5％；(3)無機鹽0.6％，其中KH2PO40.2％、NaCl 0.2％、(NH4)2SO40.2％；(4)複合酶2％；(5)輔料10.8％，其中瓊脂2％、檸檬酸3.8％、蛋白腖5％；(6)蒸餾水49％；
5.按照權利要求1所述的複合酶反應液，其特徵在於組成成分及其含量(以組分重量之和為100計)(1)原生質液為胡蘿蔔汁10％；(2)酶促進劑10％，其中吐溫80 5％、紅曲粉5％；(3)複合酶4％；(4)輔料24％，其中檸檬酸20％、瓊脂2％、蛋白腖2％；(5)無機鹽7％，其中MgSO41％、KH2PO41％、(NH4)2HPO42％、KCl1％、NH4NOa2％；(6)蒸餾水45％；
6.按照權利要求1所述的複合酶反應液，其特徵在於組成成分及其含量(以組分重量之和為100計)(1)原生質液50％，其中梨汁20％、蘿蔔汁10％、青菜汁10％、苦瓜汁10％；(2)酶促進劑為吐溫80 5％；(3)無機鹽16％，其中ZnSO48％、MgSO42％、KH2PO46％；(4)複合酶4％；(5)輔料為乳酸15％；(6)蒸餾水10％。
7.按照權利要求1所述的複合酶反應液，其特徵在於組成成分及其含量(以組分重量之和為100計)(1)原生質液60％，其中冬瓜汁30％、海帶汁30％；(2)酶促進劑為吐溫80 10％；(3)無機鹽5.5％，其中NaNO33％、KCl0.5％、FeSO40.5％、KH2PO41.5％；(4)複合酶3％；(5)輔料為檸檬酸5.5％；(6)蒸餾水16％。
8.按照權利要求1所述的複合酶反應液，其特徵在於組成成分及其含量(以組分重量之和為100計)；(1)原生質液56.5％，其中蛋清10％、牛乳10％、菠蘿汁30％、豆油1.5％、玉米漿5％；(2)酶促進劑為吐溫80 10％；(3)無機鹽KH2PO41％；(4)複合酶2％；(5)輔料18％，其中蛋白腖5％、甘油2％、酵母膏6％、葡萄糖5％；(6)蒸餾水12.5％。
9.按照權利要求1所述的複合酶反應液，其特徵在於組成成分及其含量(以組分重量之和為100計)(1)原生質液28％，其中蘿蔔汁10％、梨汁10％、麥芽汁5％、玉米漿3％；(2)酶促進劑為吐溫80 5％；(3)無機鹽2％，其中(NH4)2SO40.5％、MgSO40.5％、MnSO40.5％、CaCO30.5％；(4)複合酶2％；(5)輔料3％，其中蜂王漿1％、酵母膏2％；(6)蒸餾水60％。
10.按照權利要求1所述的複合酶反應液，其特徵在於組成成分及其含量(以組分重量之和為100計)(1)原生質液20％，其中牛乳5％、白菜汁10％、蓮子汁5％；(2)酶促進劑為吐溫80 6％；(3)無機鹽10％，其中Na2HPO41％、NaCl1％、NaNO34％、(NH4)2SO44％；(4)複合酶5％；(5)輔料9％，其中瓊脂2％、葡萄糖5％、酵母膏2％；(6)蒸餾水50％。
11.按照權利要求1所述的複合酶反應液，其特徵在於組成成分及其含量(以組分重量之和為100計)(1)原生質液15％，其中蘋果汁10％、豆芽汁5％；(2)酶促進劑為吐溫80 5％；(3)無機鹽3％，其中K2HPO41％、KH2PO41％、(NH4)2SO40.5％、MnSO40.5％；(4)複合酶5％；(5)輔料22％，其中蛋白粉5％、酵母膏5％、葡萄糖5％、白糖2％、乳酸5％；(6)蒸餾水50％。
12.權利要求1所述的複合酶反應液可用於中草藥、保健品、食品、飲料，通過對其原料的發酵提取其中的有效成分。
13.權利要求1-11所述的複合酶反應液的製備方法包括以下過程(1)製取複合酶將纖維素酶、果膠酶、葡萄糖異構酶、澱粉酶、脂肪酶按比例混合，用搖床將其混合均勻即得到複合酶；(2)製取複合酶反應液將步驟(1)製取複合酶以及原生質液、含微量元素的無機鹽、輔料、蒸餾水按比例加到容器中混合，搖床振動8小時，40℃下培養8小時，裝瓶，紫外線照射8小時，在18-26℃下避光可保存18個月。
全文摘要
本發明是一種複合酶反應液，其特點是由複合酶、原生質液、酶促進劑、含微量元素的無機鹽、蒸餾水以及輔料所組成。本發明的複合酶反應液無毒，生物降解性能好，可廣泛用於中草藥、保健品、食品、飲料，通過對其原料的酶解發酵，提高酶解反應速度，提高有效成份的提取率，用於中藥工業無廢水、廢氣、廢渣，對環境保護有著重要意義。
文檔編號A61P43/00GK1406630SQ01130990
公開日2003年4月2日 申請日期2001年8月29日 優先權日2001年8月29日
發明者林陸山, 汪奮生 申請人:鄭振標, 鄭東