一种植物甾醇酯发酵物的制备方法和应用

文档序号:1811144 发布日期:2021-11-09 浏览:33次 >En<

阅读说明:本技术 一种植物甾醇酯发酵物的制备方法和应用 (Preparation method and application of phytosterol ester fermentation product ) 是由 管世敏 王前程 荣绍丰 黄煜玲 蔡宝国 李茜茜 于 2021-08-03 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种植物甾醇酯发酵物的制备方法和应用。本发明主要采用益生菌对植物甾醇酯进行生物发酵,获得抗炎活性显著提升的植物甾醇酯发酵物。小鼠耳肿抗炎活性试验显示,本发明制备的植物甾醇酯发酵物,与未发酵的植物甾醇酯相比,具有更强的的抗炎活性,同时具有修复、保湿、淡化皱纹等功效。(The invention discloses a preparation method and application of a phytosterol ester fermentation product. The invention mainly adopts probiotics to carry out biological fermentation on phytosterol ester, and the phytosterol ester fermentation product with obviously improved anti-inflammatory activity is obtained. An anti-inflammatory activity test of the mouse ear swelling shows that the phytosterol ester fermentation product prepared by the invention has stronger anti-inflammatory activity and has the effects of repairing, moisturizing, fading wrinkles and the like compared with the non-fermented phytosterol ester.)

一种植物甾醇酯发酵物的制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种植物甾醇发酵物的制备方法和应用,属于化妆品技术领域。

背景技术

植物甾醇酯来源于植物甾醇与油酸的酯化反应,功能上具有与植物甾醇相同的功效,物理性质溶解度上优于植物甾醇。由于植物甾醇酯具有着优异的抗炎、修复皮肤组织受损及抗氧化的作用,而被作为化妆品中的功能物质得到广泛应用。

目前对植物甾醇酯的研究仅局限于应用方面,对植物甾醇酯的生物改造研究极少,尚未见采用生物技术手段对植物甾醇酯进行改造的研究与报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是:如何对植物甾醇酯进行生物改造以提高其抗炎活性。

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种植物甾醇酯发酵物的制备方法,以植物甾醇酯为底物,通过酵母菌发酵,制备出具有抗炎活性的植物甾醇酯发酵物,具体包括如下步骤:

步骤1:分别称取植物甾醇酯、吐温、司班和丙三醇混合,加热搅拌后得到植物甾醇酯混合体系;

步骤2:将植物甾醇酯混合体系加入培养基中,不断搅拌,然后降温得到转化体系;

步骤3:于无菌操作下,在转化体系中加入酵母菌菌粉,发酵培养;

步骤4:灭活后冷却至室温,然后经过均质处理得到植物甾醇酯发酵物。

优选地,所述步骤1中的司班、吐温、植物甾醇酯和丙三醇混合的质量比为1~9:5~14:9~47:47~68;所述的司班为司班-40,所述的吐温为吐温-20。

优选地,所述步骤1中加热搅拌的条件为:温度40~90℃,搅拌转速200~500rpm,搅拌时间1~3h。

优选地,所述步骤2中的培养基的配方为:葡萄糖1.0-3.0wt%,大豆蛋白胨0.2-0.7wt%、磷酸氢二钾0.1-0.4wt%、氯化镁0.1-0.3wt%,以及余量的水,pH值为5.0-6.5;所述的培养基在使用前在121℃下灭菌处理15min。

优选地,所述步骤2中植物甾醇酯混合体系与培养基的质量比为1:50~1:5。

优选地,所述步骤2中搅拌的时间为1~2h,所述的降温为温度降至30~40℃。

优选地,所述步骤3中加入的酵母菌菌粉的质量为转化体系的0.1-0.5%;所述发酵培养的条件为:于35~40℃温度下静置发酵6~36h。

优选地,所述步骤4中灭活的条件为:在80~100℃条件下灭活2~20min;所述均质处理的转速为15000~30000rpm,时间为10~20min。

本发明还提供了上述的植物甾醇酯发酵物的制备方法制备所得的植物甾醇酯发酵物在制备化妆品中的应用。

优选地,所述的化妆品包括具有抗炎修复功能的护肤乳液和膏霜。

与现有技术相比,本发明的有益效果在于:

1.本发明利用酵母菌发酵制备的植物甾醇酯发酵物的抗炎活性,相比未发酵的植物甾醇酯呈现出明显提升;

2.本发明涉及的制备工艺及生产过程是全程绿色生产,无任何废水废渣污染,制备所用原料全部进入最终产品;

3.本发明制备所得的植物甾醇酯发酵物不需要繁琐复杂化的提纯步骤,可直接用于化妆品中,在化妆品行业中具有巨大的应用空间与市场。

附图说明

图1为植物甾醇酯发酵前后组分对比。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂,兹以优选实施例,并配合附图作详细说明如下。

本发明涉及到的检测方法如下:

(1)植物甾醇酯含量测定-气相色谱法

采用气相色谱法进行检测样品中植物甾醇酯的含量,具体方法为:色谱条件:HP-5毛细管柱,分流比为30:1,进样量1μL,采用程序升温,初始温度120℃,保持2min,以15℃/min升至240℃,保持2min,以5℃/min升至280℃,保持10min,总耗时30min。

标准曲线制作:配制植物甾醇油酸酯标准溶液,浓度分别为0.1mg/mL、0.2mg/mL、0.4mg/mL、0.8mg/mL、1.6mg/mL、3.2mg/mL、6.4mg/mL,进行同样的色谱程序,获得气相图谱,进行积分处理并绘制标准曲线。

样品处理:取待测样品加入到溶剂二氯甲烷中,封盖后,在超声波仪中进行超声处理,离心,得到待测液,气相检测后按照标准曲线计算植物甾醇酯含量。

(2)动物实验-小鼠耳肿模型的抗炎活性实验

参照(药理实验方法学)第四版的方法执行。

一、实验方法:

1.致炎剂配制:100%二甲苯。

2.实验或对照样品溶解于致炎剂中,为1mL/mL。

3.在实验小鼠的右耳的前后两面涂布致炎剂(对照)或含有样品的致炎剂(实验组)。致炎剂的体积为0.02mL/只。左耳不做任何处理。

4.1h后,将动物麻醉处死,剪下双耳用9mm直径打孔器分别用同一部位打下圆耳片,称重。

5.每鼠右耳片重量减去左耳片重即为肿胀度,将样品组、对照组及阳性组的肿胀程度进行统计学处理,及求出肿胀抑制率(%)。

二、试验材料:

1.试验动物:ICR小鼠(雄性),体重:22g~25g,50只,分5组。

2.丙酸氯倍他索乳膏(10g:2mg):江苏远恒药业19010701#(阳性物)。

3.二甲苯:国药试剂公司AR20161810#(造模型试剂)。

三、试验条件:

1.实验室温度:20~24℃;

2.相对湿度:60~70%。

实施例1

一种植物甾醇发酵物的制备方法,包括以下步骤:

1)培养基的配制:各组分按照质量分数计算,具体为葡萄糖1.0%,大豆蛋白胨0.2%、磷酸氢二钾0.1%、氯化镁0.1%,剩余部分用水补足,调节pH至6.5,并于121℃下灭菌15min,灭菌结束后冷却至40℃;

2)配制植物甾醇酯混合体系:各组分按照司班-40、吐温-20、植物甾醇酯和丙三醇的质量比为9:14:9:68的比例混合后,于温度为40℃、搅拌转速为200rpm条件下充分搅拌1h;

3)转化体系制备:将步骤2)所获得植物甾醇酯混合体系加入步骤1)所获得培养基中,植物甾醇酯混合体系和培养基的质量比是1:50,期间不断搅拌,搅拌时间1h,降温至30℃;

4)发酵:于无菌操作下,按照质量分数向步骤3)获得的转化体系中加入0.1%的酵母菌菌粉,于培养温度为35℃条件下,静置发酵6h;

5)灭活:将步骤4)获得的发酵液于80℃条件下灭活,灭活时间为2min,后冷却至室温;

6)均质:将步骤5)获得的灭活发酵液进行均质处理,均质转速为15000rpm,均质时间为10min,即获得最终产品植物甾醇酯发酵物。

实施例2

1)培养基的配制:各组分按照质量分数配制,具体为葡萄糖2.5%,大豆蛋白胨0.5%、磷酸氢二钾0.3%、氯化镁0.2%,剩余部分用水补足,调节pH至5.5,并于121℃下灭菌15min,灭菌结束后冷却至60℃;

2)配制植物甾醇酯混合体系:各组分按照司班-40、吐温-20、植物甾醇酯和丙三醇的质量比为5:9:26:60的比例混合后,于温度为60℃、搅拌转速为350rpm条件下充分搅拌2h;

3)转化体系制备:将步骤2)所获得植物甾醇酯混合体系加入步骤1)所获得培养基中,植物甾醇酯混合体系和培养基的质量比是1:9,期间不断搅拌,搅拌时间1h,降温至37℃;

4)发酵:于无菌操作下,按照质量分数向步骤3)获得的转化体系中加入0.3%的酵母菌菌粉,于培养温度为37℃条件下,静置发酵24h;

5)灭活:将步骤4)获得的发酵液于90℃条件下灭活,灭活时间为10min,后冷却至室温;

6)均质:将步骤5)获得的灭活发酵液进行均质处理,均质转速为20000rpm,均质时间为15min,即获得最终产品植物甾醇酯发酵物。

实施例3

1)培养基的配制:各组分按照质量分数配制,具体为葡萄糖3.0%,大豆蛋白胨0.7%、磷酸氢二钾0.4%、氯化镁0.3%,剩余部分用水补足,调节pH至6.5,并于121℃下灭菌15min,灭菌结束后冷却至90℃;

2)配制植物甾醇酯混合体系:各组分按照司班-40、吐温-20、植物甾醇酯和丙三醇的质量比为1:5:47:47的比例混合后,于温度为90℃、搅拌转速为500rpm条件下充分搅拌3h;

3)转化体系制备:将步骤2)所获得植物甾醇酯混合体系加入步骤1)所获得培养基中,植物甾醇酯混合体系和培养基的质量比是1:5,期间不断搅拌,搅拌时间2h,降温至40℃;

4)发酵:于无菌操作下,按照质量分数向步骤3)获得的转化体系中加入0.3%的酵母菌菌粉,于培养温度为40℃条件下,静置发酵36h;

5)灭活:将步骤4)获得的发酵液于100℃条件下灭活,灭活时间为20min,后冷却至室温;

6)均质:将步骤5)获得的灭活发酵液进行均质处理,均质转速为30000rpm,均质时间为20min,即获得终产品植物甾醇酯发酵物;

对比例1

1)培养基的配制:各组分按照质量分数配制,具体为葡萄糖2.5%,大豆蛋白胨0.5%、磷酸氢二钾0.3%、氯化镁0.2%,剩余部分用水补足,调节pH至5.5并于121℃下灭菌15min,灭菌结束后冷却至60℃;

2)配制植物甾醇酯混合体系:各各组分按照司班-40、吐温-20、植物甾醇酯和丙三醇的质量比为5:9:26:60的比例混合后,于温度为60℃、搅拌转速为350rpm条件下充分搅拌2h;

3)转化体系制备:将步骤2)所获得植物甾醇酯混合体系加入步骤1)所获得培养基中,植物甾醇酯混合体系和培养基的质量比是1:9,期间不断搅拌,搅拌时间1h,降温至37℃;

4)接种及灭活:于无菌操作下,按照质量分数向步骤3)获得的转化体系中加入0.3%的酵母菌菌粉,于90℃条件下灭活,灭活时间为10min,后冷却至室温;

5)均质:将步骤4)获得的灭活液进行均质处理,均质转速为20000rpm,均质时间为15min,即获得未发酵植物甾醇及培养基混合物;

实施例4

取实施例2制备所得的植物甾醇酯发酵物样液,配制成一种具有抗炎修复功能护肤乳液,具体成分如表1所示。

表1护肤乳液的成分(含量以质量分数计)

上述的护肤乳液的配制方法为:

用均质机将A相植物甾醇油酸酯发酵物均质10min处理,将B相缓慢加入A中,400r/min搅拌30min;将C相卡波加至60℃的蒸馏水中,使其完全溶解,再将上述两种混合体系混合,400r/min搅拌60min,搅拌冷却至室温,获得护肤乳液。

实施例5

取实施例2制备所得的植物甾醇酯发酵物样液,配制成一种具有抗炎修复功能的护肤霜,具体成分如表2所示。

表2护肤霜成分(含量以质量分数计)

上述的护肤霜的配制方法为:

用均质机将A相植物甾醇酯发酵物均质10min处理,将B相缓慢加入A中,400r/min搅拌30min;将C相卡波加至60℃的蒸馏水中,使其完全溶解,再将上述两种混合体系混合,400r/min搅拌60min,搅拌冷却至室温,获得护肤霜。

对比例2

由对比例1未发酵的植物甾醇酯与培养基混合物配制的一种护肤霜,具体成分如表3所示。

表3护肤霜成分(含量以质量分数计)

上述的护肤霜的配制方法为:

用均质机将A相植物甾醇油酸酯生物发酵液均质10min处理,将B相缓慢加入A中,400r/min搅拌30min;将C相卡波加至60℃的蒸馏水中,使其完全溶解,再将上述两种混合体系混合,400r/min搅拌60min,搅拌冷却至室温,获得护肤霜。

检测结果

(1)气相检测结果

将实施例2所得的植物甾醇酯发酵物和对比例1所得的植物甾醇酯与培养基混合物进行气相色谱检测,具体结果如表4所示:

表4植物甾醇酯发酵前后转化率对比

由表4及图1检测结果可以看出,植物甾醇酯经过酵母菌发酵后,组分发生明显变化。

(2)动物实验结果

将实施例4-5和对比例2所得护肤乳液或护肤霜进行小鼠耳肿模型的抗炎活性测试,结果如表5所示:

表5小鼠耳廓肿胀的影响实验结果

实施例4样液与模型组相比较有一定的抑制小鼠耳廓肿胀作用(50.1%,P<0.01);实施例5样液与模型组相比较有一定的抑制小鼠耳廓肿胀作用(54.2%,P<0.01);对照组与模型组相比较有一定的抑制小鼠耳廓肿胀作用(26.4%,P<0.05)。即实施例4-5及对比例2对小鼠耳廓肿胀均有抑制作用,与模型组相比抑制率分别为50.1%、54.2%、26.4%。结果显示,植物甾醇酯发酵物的抗炎活性相比未发酵的植物甾醇酯增加1倍左右,与阳性对照药物丙酸氯倍他索接近。

上述实施例仅为本发明的优选实施例,并非对本发明任何形式上和实质上的限制,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明的前提下,还将可以做出若干改进和补充,这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

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