專利名稱：從昆蟲幼蟲獲得脂肪酸的制作方法
從昆蟲幼蟲獲得脂肪酸
背景技術(shù)：
Π-3脂肪酸，通常稱為ω-3脂肪酸，是一種不飽和脂肪酸家族，其被認為更典型是 α 亞麻酸(ALA, 18:3, n_3)、二十碳五烯酸(EPA,20:5, n_3)、二十二碳六烯酸(DHA,22:6, n-6)。也存在ω-6脂肪酸(如、亞麻酸(18:3，η_6))和花生四烯酸(20:4，η_6)。也一般稱為PUFA，來自英文的多不飽和脂肪酸。術(shù)語“η-3”或“ ω-3”用于表示從分子的甲基端數(shù)起的第三個碳-碳之間存在雙鍵。為整個單不飽和脂肪酸家族或來自英文單不飽和脂肪酸的MUFA還創(chuàng)造了術(shù)語ω-7和ω-9。像ω-3和ω-6脂肪酸這樣的分子的生物學(xué)意義經(jīng)證明是營養(yǎng)必需的，因為在生物和生理水平上，它們是對于生物體的正確運行非常重要的生物分子前體，其中可以提及的是前列腺素，現(xiàn)稱為類二十烷酸，以及凝血烷、前列環(huán)素和白三烯；全部為生物系統(tǒng)的許多代謝和生化功能中的重要分子。這些分子參與炎癥和凝血過程，從而其可能直接與疾病例如關(guān)節(jié)炎、血小板病癥和其它血液病癥、狼瘡和哮喘等等相關(guān)。攝入食物對健康的益處反映在循環(huán)和心血管系統(tǒng)、膽固醇和甘油三酯水平、抑郁癥、癌癥、動脈硬化癥和糖尿病等等許多其它方面中。對于健康飲食而言，推薦攝入魚和魚油，因為它們含有脂肪酸ω-3、二十碳五烯酸 (EPA)及二十二碳六烯酸(DHA) (Moghadasian，2008)。這些脂肪酸是類二十烷酸的前體， 它們減輕炎癥并改善血管及神經(jīng)系統(tǒng)的功能，以及許多其它健康益處(McKenney & Sica 2007, Kris-Etherton等人-2002, De Deckere, 1999)。最近的研究表明魚油可以影響抑郁，而抑郁是重要的自殺風(fēng)險(Huan等人.2004)。一個此類的研究從100個有過自殺嘗試的患者中提取血樣，并且將該血樣與對照比較，并發(fā)現(xiàn)，二十碳五烯酸(EPA)的水平在企圖自殺的患者中顯著更低。一方面，一項研究表明，ω-3在帕金森氏病中發(fā)揮神經(jīng)保護性作用。使用實驗?zāi)Ｐ?，其表現(xiàn)保護效應(yīng)(正如其對于阿爾茨海默病的效應(yīng)那樣)(Bousquet等 A · 2007, Lukiw, 2005)。根據(jù)這些結(jié)果，美國心臟病協(xié)會(American Heart Association) 推薦心臟病患者每日進食Ig魚油，優(yōu)選進食相應(yīng)比例的魚(American Heart Association, 2007)。通過含有魚肉,魚的食物鏈?zhǔn)沟梦覀兊娘嬍尘哂薪】档摩?3脂肪酸含量。諸如鯖魚、鱒魚、金槍魚和鮭魚的魚類具有高水平的ω-3脂肪酸，然而，由于其處于食物鏈的上部位置，這些物種可能蓄積毒性物質(zhì)(生物放大作用)。為此，由于高水平的毒性污染物，如汞、二噁英、PCB和氯丹(EPA (環(huán)境保護局)，2007)，F(xiàn)DA (食品和藥品管理局)推薦限制進食特定物種的魚(食肉魚，例如金槍魚、鯊魚和劍魚)。另一方面，食肉魚不能產(chǎn)生ω-3并且因此它們從其食物獲得ω-3的事實，使得ω-3成為全世界商業(yè)養(yǎng)魚的重要原料。在平衡的飲食中存在使用魚油補充物來獲得足夠ω-3脂肪酸的藥用營養(yǎng)學(xué)趨勢，其被稱為合理飲食或聰明飲食。在最近幾年，因為報道存在驚人水平的PCB或其它有毒劑，已對魚油補充物進行了研究。這引起在魚油及提取物的制備方法中尋找和實施產(chǎn)品的純化技術(shù)。大部分魚油來自于諸如秘魯和智利等國家。這是由于與其它區(qū)域如斯堪的納維亞國家及其它魚油(約20%)相比，來自這些區(qū)域的魚呈現(xiàn)高ω-3含量，幾乎為30%。這些魚油以制備藥品及藥用營養(yǎng)品的工業(yè)水平來使用。然而，為了成為飼養(yǎng)魚的食料，ω-3的生產(chǎn)及消耗一直在增加。雖然有來自某些微藻類和微生物源的ω-3生產(chǎn)，但與捕魚業(yè)每年產(chǎn)生的巨大量比較起來這些非常少。全世界的魚油生產(chǎn)以諸如秘魯、丹麥、西班牙、智利、冰島和挪威等國家為首。然而，全球皆知生產(chǎn)自2004年下降，據(jù)記錄2004至2005年間降低了約12%，并保持至今。 另一方面，雖然魚粉價格在2007至2008年間降低，但魚油價格卻在相同時間內(nèi)翻了一倍 (http://www. pescaaldia. cl/articulos/ id = 107),在植物油方面也記載了同樣情況， 其價格出現(xiàn)連續(xù)增長。多不飽和脂肪酸的主要飲食來源各種各樣，以這些化合物的含量為序，主要為魚 (魚油)、亞麻籽(亞麻籽油)、蛋類和其它微藻油、浮游動物及微生物(不常見)。另一方面，公知魚粉及魚油的全球生產(chǎn)最近幾年已下降，顯示出持續(xù)下降的趨勢。 此外，生物燃料的制造中不斷增長的植物油使用及單不飽和(ω-7及co-9，*MUFA)與多不飽和(主要是ω-3和ω-6，PUFA)脂肪酸源的加重缺乏，反映并決定了此類分子的供給問題。本發(fā)明分別涉及單和多不飽和脂肪酸一MUFA和PUFA的生產(chǎn)。本發(fā)明是基于從昆蟲幼蟲中提取高品質(zhì)油，建立新的油來源、特別是富含不飽和脂肪酸的油類型，其又是一種與目前的海洋來源很不同的可持續(xù)來源。本發(fā)明的主要目的是建立獲得不飽和的油和脂肪酸的創(chuàng)新替代形式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的王要問題是廣生和獲得單不飽和(ω-7和ω-9,或MUFA)和多不飽和的(主要為ω-3和ω-6，或PUFA)脂肪酸，增加了通過使用不同熔點來實現(xiàn)分離而產(chǎn)生富集單不飽和以及多不飽和的脂肪酸的油的可能性。在此背景下，本發(fā)明解決以下問題·其提供了富含單不飽和脂肪酸(ω-7和co-9，*MUFA)含量的原材料的生產(chǎn)方法?！て涮峁┝烁缓嗖伙柡椭舅?ω-3和ω-6，或PUFA)的原材料的生產(chǎn)方法?！び捎谠试S控制原材料的生產(chǎn)，所以其提供了原材料的供應(yīng)控制?！て涮峁┩ㄟ^簡單、低成本和快速的提取方法獲得富脂肪酸的油?！び捎谌∮头椒紤]了該類型脂肪酸的濃縮步驟，所以其允許獲得具有高濃度單不飽和以及多不飽和脂肪酸的油。本發(fā)明涉及提取昆蟲幼蟲所含有的脂肪和脂類級分。在這種情況下，已選擇用舍蜆(Musca domestica)幼蟲進行操作,該幼蟲已在對其發(fā)育適當(dāng)?shù)幕|(zhì)上進行培養(yǎng)。以有利于油提取所關(guān)注的含量較大的分子的方式，在昆蟲生命周期中的確定時刻采集或收集該幼蟲。選擇用于實行本發(fā)明的雙翅昆蟲屬于節(jié)肢動物門，昆蟲綱，雙翅目，亞環(huán)裂亞目， 蠅總科，蠅科，蠅屬，舍蠅種。這種雙翅昆蟲的生命周期由以下階段組成每一雌性可分撥產(chǎn)下近500個卵。所述卵為白色，大約I. 2mm長。卵的最大生產(chǎn)發(fā)生于中等溫度、包括10至 40°C下。在第一天的8到20小時的時間內(nèi)，幼蟲從卵孵化它們生存并一般情況下以有機
5腐質(zhì)諸如垃圾或糞便為食。它們具有蒼白或淡黃色，并為3-12mm長。它們是細長的，有嘴并且沒有腳。幼蟲發(fā)育的最佳溫度為35到38°C。幼蟲在最佳溫度下于4到13天的時間內(nèi)完成其發(fā)育，或其在12到17°C溫度下花費14到30天。富營養(yǎng)物基質(zhì)，諸如人工基質(zhì)如由富蛋白植物粉和動物粉組成的動物飼料、基于植物碎屑和來自肉類加工廠的剩料的基質(zhì)、 或基于動物糞肥的基質(zhì)，提供了優(yōu)質(zhì)的幼蟲發(fā)育基質(zhì)。將動物糞肥作為模型，其需要用于幼蟲發(fā)育的少量的糞便物。在幼蟲階段結(jié)束時，它們變成紅色或褐色的蛹，并為8mm長。蛹在 32到37°C的溫度下于2到6天的時間內(nèi)完成其發(fā)育，或其在約14°C的溫度下花費17到27 天。在發(fā)生變形的蛹狀態(tài)的孵育期之后，它們從蛹狀態(tài)蛻變?yōu)槌上x蠅。對于本發(fā)明來說，所飼養(yǎng)雙翅昆蟲或昆蟲的幼蟲狀態(tài)尤其重要，特別是成年幼蟲， 或在蛹狀態(tài)之前或還在生長或新發(fā)育的蛹。其重要是因為所有昆蟲的生命周期中都包括蛹狀態(tài)，這一狀態(tài)代表昆蟲不攝入食物的唯一狀態(tài)。因此，幼蟲必須儲存富含熱量的高品質(zhì)脂肪和脂質(zhì)，以便能誘發(fā)和維持變形，直至變成破殼的成蟲。為了進行富含ω-7、ω-9 (MUFA)和ω-3、ω-6 (PUFA)分子的油的提取，這是本發(fā)明的主要目的，須陳述以下主要步驟
I.在用于此目的的適當(dāng)基質(zhì)上建立雙翅昆蟲飼養(yǎng)系統(tǒng)。
2.采集成熟幼蟲、生長中的蛹或新發(fā)育的蛹。
3.收集的材料可以在冷凍條件下儲存。
4.使采集的幼蟲和蛹脫水。
5.研磨脫水的材料。
6.用提取溶劑提取油。
7.蒸發(fā)和/或再循環(huán)提取溶劑。
8.冷藏下儲存提取的油。
9.任選向提取的油添加抗氧化劑以改善其隨時間的貯藏性。
10.任選添加目的分子的純化步驟，該分子為油組分。
收率的描述
當(dāng)計算油提取物方法的收率時，可能要聲明的是
基于濕重，可提取的油在采集的幼蟲質(zhì)量的3-5重量％之間。
基于干重，可提取的油相當(dāng)于脫水材料的13-16重量％。
百分比變化歸因于培養(yǎng)幼蟲的基質(zhì)，但主要歸因于采集或收集幼蟲的成熟狀態(tài)，
因為如果在收集期間主要獲得的是成熟或預(yù)蛹期幼蟲，則油含量為可以獲得的最佳含量。 這與收集新發(fā)育蛹的情況形成對比，在這種情況下油含量開始下降。所得油描述的典型百分比組成為15%的飽和脂肪酸、40%的單不飽和脂肪酸和 27%的多不飽和脂肪酸，其可與魚油和目前市場中存在的其它來源相比并在營養(yǎng)品質(zhì)上價值提聞。油的描述(分析)本發(fā)明根據(jù)脂肪酸的類型和百分比說明了構(gòu)成所述油的典型組成。就此而言，表I示出飽和脂肪酸含量，表2示出單不飽和脂肪酸含量，并且表3示出多不飽和脂肪酸含量。表I :油中的飽和脂肪酸含量。
權(quán)利要求
1.富含飽和、單不飽和以及多不飽和脂肪酸的油提取物，其中其含有提取自昆蟲幼蟲并包含飽和、MUFA和PUFA脂肪酸的油。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的富含飽和、單不飽和以及多不飽和脂肪酸的油提取物，其中其含有提取自昆蟲幼蟲并包含飽和、MUFA和PUFA脂肪酸的油，在所述油的最終組成中所述飽和、MUFA和PUFA脂肪酸的含量分別等于11-16%、32-42%和25-30%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的富含飽和、單不飽和以及多不飽和脂肪酸的油提取物，其中其含有提取自昆蟲幼蟲并包含飽和、MUFA和PUFA脂肪酸的油，在所述油的最終組成中所述飽和、MUFA和PUFA脂肪酸的含量分別等于15%、40%和27%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的油提取物，其中所述飽和脂肪酸由C12:0十二烷酸、C14:0 十四烷酸、C16:0棕櫚酸、C18:0硬脂酸、C20:0 二十烷酸、C22:0 二十二烷酸、C24:0 二十四烷酸構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的油提取物，其中C12:0十二烷酸的含量為0.093g/100g油提取物。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的油提取物，其中C14:0十四烷酸的含量為2.606g/100g油提取物。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的油提取物，其中C16:0棕櫚酸的含量為9.696g/100g油提取物。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的油提取物，其中C18:0硬脂酸的含量為2.004g/100g油提取物。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的油提取物，其中C20:0二十烷酸的含量為O. 135g/100g油提取物。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的油提取物，其中C22:0二十二烷酸的含量為O. 045g/100g油提取物。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的油提取物，其中C24:0二十四烷酸的含量為O. 065g/100g油提取物。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的油提取物，其中所述單不飽和脂肪酸由ω-7和ω-9級分構(gòu)成，所述ω-7級分對應(yīng)于C16:l棕櫚油酸，并且所述ω-9級分含有C14:1十四碳烯酸、 C18:l油酸、C20:ln9 二十碳烯酸、C22: 1η9芥酸和C24:l 二十四碳烯酸。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的油提取物，其中C16:1棕櫚油酸的含量為14.019g/100g油提取物。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的油提取物，其中C14:1十四碳烯酸的含量為O.309g/100g 油提取物。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的油提取物，其中C18:1油酸的含量為23.147g/100g油提取物。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的油提取物，其中C20:1η9 二十碳烯酸的含量為1.686g/100g油提取物。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的油提取物，其中C22:ln9芥酸的含量為O.157g/100g油提取物。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的油提取物，其中C24:l二十四碳烯酸的含量為 O. 209g/100g油提取物。
19.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的油提取物，其中所述多不飽和脂肪酸由ω-3和ω-6級分構(gòu)成，所述ω-3級分含有C18:3n3亞麻酸(ALA)、C20:5n3 二十碳五烯酸(EPA)和C22:6n3 二十二碳六烯酸(DHA)，并且其中所述ω-6級分含有C18:2n6亞油酸、C20:2n6 二十碳二烯酸、C20: 4n6 二十碳三烯酸、C22: 5n3 二十二碳五烯酸。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的油提取物，其中C18:3n3亞麻酸(ALA)的含量為 O. 444g/100g油提取物。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的油提取物，其中C20:5n3二十碳五烯酸(EPA)的含量為12.902g/100g 油提取物。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的油提取物，其中C22:6n3二十二碳六烯酸(DHA)的含量為8.091g/100g油提取物。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的油提取物，其中C18:2n6亞油酸的含量為I.913g/100g油提取物。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的油提取物，其中C20:2n6二十碳二烯酸的含量為 O. 122g/100g油提取物。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的油提取物，其中C20:4n6二十碳三烯酸的含量為O.131g/100g油提取物。
26.根據(jù)權(quán)利要求19所述的油提取物，其中C22:5n3二十二碳五烯酸的含量為2.369g/100g油提取物。
27.獲得富含飽和、單不飽和以及多不飽和脂肪酸的雙翅昆蟲幼蟲和蛹的提取物的方法，其中所述方法包含以下階段-在10°C至40°C的溫度下，在選自糞肥(人和/或動物)、有機殘余物、生物處理或生物轉(zhuǎn)化的城市排水、麥麩、分解植物碎屑和所有這些的混合物的基質(zhì)上飼養(yǎng)雙翅昆蟲，優(yōu)選舍蠅，使其生長達到幼蟲發(fā)育；-收集在雙翅昆蟲飼養(yǎng)中的發(fā)育的幼蟲和蛹；-在具有通風(fēng)的電加熱系統(tǒng)中或在基于熱空氣流的脫水系統(tǒng)中使收集的幼蟲和蛹脫水；-在研磨機中研磨脫水材料；-使用純有機溶劑、己烷、或己烷二氯甲烷I : I或I : 2或3 I的混合物，以每 250mL作為溶劑的提取劑共混物50g經(jīng)研磨材料的比率，用Soxhlet系統(tǒng)提取來自前面步驟的經(jīng)研磨的脫水材料；-重復(fù)提取8到10個提取循環(huán)；-分離經(jīng)研磨材料；-蒸發(fā)提取劑殘余物；-通過蒸餾回收；-蒸餾含有提取的油的提取劑以將其與油分離；-獲得不含提取劑的純的油；-歷時8小時到16小時使其冷卻至室溫；-任選添加抗氧化劑；-儲存產(chǎn)物。
全文摘要
本發(fā)明公開了富含飽和、單不飽和以及多不飽和脂肪酸的油提取物，所述提取物含有提取自昆蟲幼蟲的油，所述油包含飽和脂肪酸、MUFA和PUFA，及用于獲得所述油提取物的方法。
文檔編號A23K1/00GK102597196SQ201080039811
公開日2012年7月18日 申請日期2010年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月14日
發(fā)明者本杰明·帕特瑞西奧·阿內(nèi)達赫瑞拉 申請人:收入和投資艾科泰克諾斯有限公司