專利名稱：蚯蚓活性肽和蚯蚓生物微肥的制備方法及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蚯蚓活性肽和蚯蚓生物微肥的制備方法及其用途。
背景技術(shù)：
蚯蚓是環(huán)保動物之一，世界上有蚯蚓3000余種，我國亦有200多種。1837年達(dá)爾文系統(tǒng)地闡述了蚯蚓在形成和改良土壤中的重要作用，近年來，蚯蚓的生物學(xué)特點(diǎn)被人們逐一開發(fā)利用，許多國家如美國、日本、加拿大等都非常重視蚯蚓的養(yǎng)殖、應(yīng)用和研究。我國自20世紀(jì)80年代以來也有一定的發(fā)展，蚯蚓不僅成為珍貴藥物、高蛋白食品和飼料，而且在土壤改良、消除公害、保護(hù)生態(tài)環(huán)境上，在物質(zhì)循環(huán)、生物多樣性等方面發(fā)揮著特殊作用。
蚯蚓在我國作為藥材已有上千年的歷史，藥理作用廣泛，具有清熱解毒、平肝止痙、涼血通絡(luò)、止喘利尿的作用。用地龍配制的中藥就有40多種，用于治療多種疾病。近年來發(fā)現(xiàn)，蚯蚓提取物含有豐富的纖溶酶及多種生物活性物質(zhì)，臨床已廣泛用于抗栓治療。
李時珍在《本草綱目》中對蚯蚓的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生活習(xí)性及藥用價值均有詳細(xì)記載，稱之為“地龍”而入藥，并沿用至今。雖然很早以前就有用蚯蚓和蚓糞治病的記載，但對蚯蚓體內(nèi)有效成分及藥理作用的了解，還是運(yùn)用近代科學(xué)技術(shù)分析研究的結(jié)果。蚯蚓蛋白質(zhì)和氨基酸的含量和營養(yǎng)價值優(yōu)于大豆蛋白，游離氨基酸含量50～70g·L-1，其組成表明，蚯蚓中人體的10種必需氨基酸齊全，并比肉類食品高。蚯蚓的不飽和脂肪酸含量高，飽和脂肪酸含量低，特別是具有抗癌、降血壓、防止動脈硬化、養(yǎng)顏等作用的亞油酸含量更高，而十三羧酸明顯不同于別的動物，這些特點(diǎn)正符合當(dāng)前人類健康食品結(jié)構(gòu)的要求。據(jù)測定，每100mg鮮蚯蚓含維生素B10.5mg、B22.5mg，均是豆餅的10倍、魚粉的14倍以上。還含有維生素E、A、C。蚯蚓體內(nèi)含微量元素亦較豐富，且具特殊生理功能，如Fe2304.71μg/g、Mn59.88μg/g、Cu55.27μg/g、Zn10.05μg/g、Se0.7μg/g等，它們與其他中藥配伍后和藥材中有機(jī)物絡(luò)合發(fā)揮更大藥理功效，其中Se還能促進(jìn)細(xì)胞免疫作用。此外，蚯蚓尚含蚯蚓素、蚯蚓堿、蚯蚓毒素以及嘌呤、膽堿、膽甾醇等主要特殊活性物質(zhì)。
蚯蚓提取物安全無毒，口服有效，目前國內(nèi)許多單位將其作為保健食品加以開發(fā)，對中老年的血栓性疾病有良好的預(yù)防和治療作用。
蚯蚓主要以采收干燥的整條蟲體(地龍)入藥，常見劑型有研末、水煎劑、醇浸膏等，李時珍說入藥有為末的、或化水的、或燒灰的等各隨其法。以現(xiàn)代生物學(xué)、藥理學(xué)、藥劑學(xué)的觀點(diǎn)來看，傳統(tǒng)的劑型劑量大，服用不方便，有效成分的腸道吸收不好，生物利用度低，不能充分發(fā)揮中藥材的作用。
近年來多肽越來越受到重視，現(xiàn)代生物學(xué)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明，多肽與蛋白質(zhì)和氨基酸相比具有更多優(yōu)點(diǎn)多肽在腸道中的吸收最好，一些低肽如二肽、三肽的吸收速率比同一組成的氨基酸快；多肽具有低抗原、促進(jìn)脂質(zhì)代謝、降低膽固醇、促進(jìn)礦物質(zhì)吸收、降血壓、抗氧化等生理功能；一些多肽具有強(qiáng)化機(jī)體免疫、促進(jìn)人體新陳代謝的作用；多肽具有較好的酸、熱穩(wěn)定性、水溶性，而且粘度隨濃度變化遲鈍。
一般將含量千分之幾到十萬分之幾的元素稱為微量元素，如鐵、錳、鋅、銅、鉬等。長期以來，采用無機(jī)鹽作為微量元素肥料，氮無機(jī)鹽極易水解，生成沉淀，并且不能與其他肥料、農(nóng)藥混合使用。上世紀(jì)三十年代，以EDTA為代表的螯合微肥問世，克服了無機(jī)鹽微肥的鹽害，無機(jī)金屬離子被有機(jī)配體螯合后，由原先的簡單正離子變?yōu)閹ж?fù)電荷的以有機(jī)配體包圍的螯合離子，在水中的溶解性和穩(wěn)定性大為提高，也容易通過細(xì)胞壁被植物吸收，增加了微量元素的肥效，螯合微肥的有機(jī)配體多是精細(xì)化工合成的，加工復(fù)雜，價格昂貴，使螯合微肥成本過高，難以普及推廣。而在我國，隨著近年來國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，農(nóng)業(yè)復(fù)種指數(shù)和單位面積產(chǎn)量不斷提高，對螯合微肥需求日益增加。
蚯蚓酶解剩余物具有良好的配位化學(xué)性能，降解及親水化處理后，其金屬螯合物具有優(yōu)良的穩(wěn)定性、水溶性、可降解性及植物細(xì)胞親和性，可成為EDTA螯合微肥的替代品。并且其原料豐富，生產(chǎn)簡單，無污染公害，成本低廉，使用方便，肥效顯著。蚯蚓生物微肥是一種含有多種天然氨基酸、糖類、多種微量元素的高效肥，在作物生長中具有復(fù)合生理效應(yīng)，既可解決土壤微量元素缺乏問題，又可利用氨基酸等有機(jī)物對作物的良好生理作用，促進(jìn)作物生長發(fā)育，并且在使用中無毒副作用，使用安全。因此，蚯蚓微肥是21世紀(jì)所需求的天然綠色微肥，國內(nèi)外市場有廣大的需求，推行這一新興的天然微肥對農(nóng)業(yè)、林業(yè)、蔬菜、花卉、園藝、無水栽培，有一定的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。
本發(fā)明將新鮮蚯蚓直接經(jīng)酶水解成分子大小可控的活性多肽，經(jīng)分離干燥后得到蚯蚓活性肽，剩余的酶解物與金屬鹽復(fù)合，制備蚯蚓生物微肥。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)蚯蚓活性肽提取條件溫和，不使用有機(jī)溶劑，不產(chǎn)生二次污染，節(jié)能環(huán)保，省時，可控制活性肽的分子量大小及分布。蚯蚓生物微肥有機(jī)質(zhì)豐富，植物易于吸收，肥效高。整個生產(chǎn)過程沒有三廢排放，充分利用價廉原料的蛋白質(zhì)，生產(chǎn)附加值高的產(chǎn)品，經(jīng)濟(jì)效益可觀，工藝設(shè)備簡單，易于產(chǎn)業(yè)化。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一類蚯蚓活性肽和蚯蚓生物微肥的制備方法及其用途。
本發(fā)明采用新鮮蚯蚓(品種沒有限制)，經(jīng)酶水解，離心分離，上清液干燥制備蚯蚓活性肽；離心沉淀物與金屬鹽混合制備蚯蚓生物微肥。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案是蚯蚓活性肽由新鮮蚯蚓經(jīng)吐泥洗凈瀝干水分，絞碎，酶解，升溫滅活酶，離心分離，上清液干燥得到。蚯蚓生物微肥由上述分離上清液后的沉淀物與微量金屬鹽復(fù)配得到。
上述酶解所用的酶為蛋白水解酶，包括中性蛋白酶、堿性蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶等。使用時，可采用一種酶或一種以上酶進(jìn)行酶解。酶解條件為所使用的酶的最適工作條件，即最適的溫度、pH值和底物濃度。生物活性肽的分子量大小和分布，通過酶解條件的改變來控制。酶解條件包括酶解時酶的品種、用量、水解時間。
上述蚯蚓生物微肥可通過與金屬鹽復(fù)配得到，金屬鹽可以根據(jù)具體施肥的要求決定種類、用量，可單獨(dú)使用一種或多種金屬鹽，混合時根據(jù)需要可先將金屬鹽溶于少量水中，再與蚯蚓酶解物混合均勻。蚯蚓生物微肥產(chǎn)品可以是粉末狀，也可以機(jī)械擠出成型成條狀或顆粒狀。
本發(fā)明所產(chǎn)生的益處蚯蚓是容易養(yǎng)殖、價廉的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)來源，含有多種獨(dú)特的生理活性物質(zhì)，本發(fā)明采用酶解的方法制備蚯蚓活性肽和蚯蚓生物微肥，使蚯蚓的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)得到了充分利用，所得到的活性肽具有生理活性，易于吸收，生物利用度高。蚯蚓組織酶解分離后的剩余物有機(jī)質(zhì)豐富，對金屬離子有良好的絡(luò)合作用，經(jīng)與金屬鹽復(fù)配后制得的蚯蚓生物微肥，水溶性好，與氨基酸微肥有相似的作用，但本發(fā)明所制備的蚯蚓生物微肥成本低得多，且不產(chǎn)生三廢。
產(chǎn)品的用途活性肽的用途1、食品的添加劑2、保健食品的添加劑3、保健食品有效成分4、藥品的有效成分酶解副產(chǎn)物的用途1、動物飼料添加劑2、微肥產(chǎn)品添加劑3、微肥原料
附圖為蚯蚓活性肽和蚯蚓生物微肥的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
蚯蚓活性肽和蚯蚓生物微肥的工藝流程見說明書附圖。
實(shí)施例一蚯蚓活性肽的制備取500克新鮮蚯蚓(品種日本大本2號)絕食靜養(yǎng)2天，用自來水清洗，清洗過程中除去分泌物、蚓糞，直至無明顯的臟物。稍微瀝干水，用絞肉機(jī)絞碎，呈紅色漿狀物，將0.1克檸檬酸溶于少量水中加入蚯蚓漿料中，攪拌均勻。加入2克堿性蛋白酶攪拌均勻，以NaOH溶液調(diào)pH值6.5(在酶解過程中保持該pH值)，50℃保溫3小時，再加入2克風(fēng)味蛋白酶攪拌均勻，50℃保溫3小時。升溫至85～90℃，保溫10～15分鐘使酶滅活，冷卻至室溫，離心分離(4000轉(zhuǎn)/分鐘，10分鐘)，傾倒出上清液，60℃烘干，粉碎，得到淺黃色粉末。
實(shí)施例二蚯蚓活性肽性質(zhì)測定蚯蚓活性肽易溶于水中，空氣中放置易吸潮。采用法瑪西亞(Pharmacia)公司生產(chǎn)的蛋白質(zhì)多肽分子量測定儀(AKTA Explorer 100)分析，平均分子量為2000左右，平均肽鏈長度為10～13。
實(shí)施例三蚯蚓生物微肥的制備將按實(shí)施例一方法得到的離心沉淀物取出，按如下配方與金屬鹽攪拌混合均勻，60℃烘干，粉碎，得到蚯蚓生物微肥。
硼酸1～5克硫酸錳 1～3克硫酸鋅 0.1～0.4克硫酸銅 0.04～0.12克鉬酸銨 0.01～0.03克乙二胺四乙酸鐵 10～20克蚯蚓酶解物 972～988克
權(quán)利要求
1.蚯蚓活性肽，由蚯蚓在酶的作用下水解，經(jīng)離心分離，上清液干燥后得到；蚯蚓生物微肥采用分離蚯蚓活性肽后的剩余物得到。
2.權(quán)利要求1所述的蚯蚓活性肽的制備方法，其特征是新鮮采收的蚯蚓絕食靜養(yǎng)，清水洗滌，去除泥沙、粘液，攪碎成漿液。加入防腐劑，加入酶保溫水解至預(yù)定時間，升高溫度至85～90℃，保溫10～15分鐘。冷卻至室溫，離心分離，取上清液噴霧干燥或冷凍干燥，制備得到蚯蚓活性肽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是酶解所用的酶為蛋白水解酶，包括中性蛋白酶、堿性蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶等。使用時，可采用一種酶或一種以上酶進(jìn)行酶解。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制備方法，其特征是酶解條件為所使用的酶的最適工作條件，即最適的溫度、pH值和底物濃度。
5.權(quán)利要求1所述的蚯蚓活性肽的制備方法，其特征是生物活性肽的分子量大小和分布，通過酶解條件的改變來控制。酶解條件除權(quán)利要求3和4所述的特征外，還包括酶解時酶的品種、用量、水解時間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蚯蚓生物微肥制備方法，其特征是酶解物經(jīng)離心分離出上清液后的剩余物中加入金屬鹽捏合，烘干得到，或通過機(jī)械擠出成型。金屬鹽為微量元素硼、銅、鐵、錳、鋅、鉬的化合物，可單獨(dú)使用或組合使用，其用量根據(jù)具體要求復(fù)配。
7.權(quán)利要求1所述的蚯蚓活性肽可應(yīng)用于食品的添加劑、保健食品的添加劑、保健食品有效成分、藥品的有效成分。
8.權(quán)利要求1所述的蚯蚓生物微肥可應(yīng)用于動物飼料添加劑、微肥產(chǎn)品添加劑、微肥有機(jī)組分。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種蚯蚓活性肽和蚯蚓生物微肥的制備方法及其用途。采取酶解的方法將蚯蚓蛋白質(zhì)降解成多肽，通過選擇酶的種類和用量，控制酶解反應(yīng)條件，可得到分子大小可調(diào)的蚯蚓活性肽，它們可用作食品、保健食品添加劑或有效成分，或藥品組方。分離活性肽后的水解物可用作飼料添加劑或微肥原料，或與金屬化合物復(fù)配，制備生物微肥。本發(fā)明工藝設(shè)備簡單，生產(chǎn)條件溫和，節(jié)能環(huán)保，原料價廉易得，產(chǎn)品附加值高。
文檔編號A23L1/305GK1566356SQ0312817
公開日2005年1月19日 申請日期2003年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月20日
發(fā)明者張玉玲, 周弦 申請人:陳訓(xùn)高