银杏甙元黄酮生物转化及提取纯化技术的研究和产业化应用
简介:
成果简介:
本项目为2011年山东省自主创新成果转化重大专项计划立项项目,项目名称:银杏甙元黄酮生物转化及提取纯化技术的研究和产业化应用;项目编号:2011ZHZX1C0405;项目研发完成时间:2010年5月至2014年5月。成果登记单位。
银杏叶总黄酮的提取在中国常以水、乙醇、甲醇等作为溶剂提取,国外发达国家以丙酮等作为溶剂提取,但国外没有见到以生物酶法转化甙元黄酮的报道和产品。水浸提取成本低,但提取率也低;而用乙醇等有机溶剂提取成本高。由于银杏叶中的总黄酮几乎都被以纤维素为主体的细胞壁所包围,这些细胞间尚有原果胶粘结。因此应用以纤维素酶和果胶酶为主的复合酶液对银杏叶进行酶解,然后用水提取,可以大大提高总黄酮得率。黄酮苷类化合物曾一直被认为只有通过结肠菌丛代谢才能被吸收,但后来证明某些黄酮苷可以被小肠黏膜的转运进入肠壁上皮细胞,继而被其中的β-葡萄糖苷酶水解后吸收,或者被小肠绒毛边缘的LPH解成为苷元后吸收。目前,糖甙型黄酮的水解和酶水解,其中酸水解效率很高但容易破坏苷元的结构、银杏叶中的其他活性成分并且带来环境污染;而酶水解因其条件温和,水解的效率也很高,可以避免酸水解的缺点,是一种有前景的方法。采用生物酶法可有效提取银杏叶中水溶性和油溶性有效成分,所得产品在保健食品、调味料、糕点、面包、清凉饮料、化妆品、药品等方面,应用范围很广。
成果创新性:
1、找到并选育出了高效转化的生物菌株,得到稳定高产菌,优化酶发酵的工艺条件及较佳培养基配比,酶活力达到2300u以上。
2、选择、复配多种酶制剂,采取分别添加方法,确定了银杏叶粗提物银杏叶黄酮提取物酶催化的最优酶种和最佳工艺条件。
3、采用生物酶对银杏黄酮分子修饰,使之转化为甙元黄酮,生物效价提高7倍以上,转化率达80%以上。创新出适合吸附甙元黄酮的大孔树脂,并制定了大孔树脂柱分步层析的新的工艺方案。
4、实现了直接从银杏叶原料经生物转化制备银杏甙元黄酮,探索出由银杏叶原料到银杏甙元黄酮的工艺条件和技术方法。
通过项目实施,公司获得发明专利授权2项,发明专利受理1项,获得国家科技进步二等奖1项,制定企业标准4项,建成山东省银杏制剂工程实验室1个,通过国家级科技成果鉴定1项,成立了博士后创新实践工作站研发平台1个;带动社会就业人数1000多人。
成果独占性:
国际国内同类产品停留在银杏粗体物银杏叶黄酮提取物的水平上,是以糖甙结构的黄酮类化合物为主要功能成份,且含量在24%-26%;国际上虽有少量高纯度的甙元黄酮,纯度在94%-98%左右,是在实验室条件下制备的,仅作为标准品供实验室用,尚未见工业化生产的报道。本项目产品是在银杏叶黄酮提取物的基础上经酶解反应,转化为甙元型黄酮属于银杏叶黄酮提取物的升级产品。产品转化率大80%以上,纯度在50%以上,生物价效达银杏叶黄酮提取物的7倍以上。
成果盈利性:
银杏甙元黄酮目前已达到年产量10吨以上,年加工银杏叶5000吨以上,带动基地种植农户年增收千元以上,银杏采叶园增加了2000亩,增加社会就业1000多人,带动相关行业年增加产值8000多万元。银杏甙元黄酮产品质量达到了设定目标,并广泛得到应用,2010年5月-2014年5月,共开发新产品4个;年产值8000万元,增加税收1000多万元。
成果持续性:
1、项目的实施培养将造就一批科技带头人。在科技项目实施的过程中,培养造就了3名科技带头。通过整合诸多优势资源,实现管理创新、机制创新、技术创新,保障项目实施的总体效率和效果,同时也实现人才自身的成长,使其成为研究领域和行业内的具有世界前沿水平的优秀科技带头人。
2、项目的实施促进了科技骨干的培养和成长,实现了2人职称晋升,6人职务提升。通过承担本科技项目,扩大了其在研究领域或行业中的影响力,提升申请各种类型科技项目的竞争力,并获得更多的主持或参加其他国家及市级科技项目的机会,为他们向科技领军人才目标迈进打下坚实的基础。
3、项目的实施促进了人才引进工作,通过本项目,公司引进本科以上学历人才16名,其中硕士以上学历5名以上,高级技术人员6名。
4、论文发表情况:项目实施过程中,工程技术研究中心及产学研相关专家教授在权威刊物上发表论文14篇,成果显著。
成果先进性:
主要技术性能指标:水分≤7%;灰分≤0.8%;黄酮转化率≥80%;甙元黄酮纯度≥50%;得率≥85%;菌落总数cfu/g ≤1000;大肠菌群MPN/100g ≤30;霉菌cfu/g≤25;
酵母菌cfu/g≤25。
银杏叶总黄酮的提取在中国常以水、乙醇、甲醇等作为溶剂提取,国外发达国家以丙酮等作为溶剂提取,但国外没有见到以生物酶法转化甙元黄酮的报道和产品。水浸提取成本低,但提取率也低;而用乙醇等有机溶剂提取成本高。由于银杏叶中的总黄酮几乎都被以纤维素为主体的细胞壁所包围,这些细胞间尚有原果胶粘结。因此应用以纤维素酶和果胶酶为主的复合酶液对银杏叶进行酶解,然后用水提取,可以大大提高总黄酮得率。黄酮苷类化合物曾一直被认为只有通过结肠菌丛代谢才能被吸收,但后来证明某些黄酮苷可以被小肠黏膜的转运进入肠壁上皮细胞,继而被其中的β-葡萄糖苷酶水解后吸收,或者被小肠绒毛边缘的LPH解成为苷元后吸收。目前,糖甙型黄酮的水解和酶水解,其中酸水解效率很高但容易破坏苷元的结构、银杏叶中的其他活性成分并且带来环境污染;而酶水解因其条件温和,水解的效率也很高,可以避免酸水解的缺点,是一种有前景的方法。采用生物酶法可有效提取银杏叶中水溶性和油溶性有效成分,所得产品在保健食品、调味料、糕点、面包、清凉饮料、化妆品、药品等方面,应用范围很广。
成熟度:08、产品级:批产合格、图纸完备、工艺成熟
市场分析:
项目出产大量的银杏甙元黄酮产品,是高端市场产品,市场认知有一个过程。目前,银杏类提取物本公司的市场占有率为50%,利润率为40%。
商业模式分析:
探索创新成功的商业模式,以产品的高端质量,产业行业政策支撑,以市场需求为优势,建立团队理念,加强原料基地发展、产品市场开拓与品牌建设。从战术上,一个基地一个点。在经营中让社会尽快认识产品→购买产品→信赖产品→需用产品→定位消费产品。
近期市场定位:建立多媒体网络营销模式,与“阿里巴巴”开展战略合作,通过电子商务平台让市场快速、广泛认识该产品。结盟战略营销伙伴,分别与中国北京101集团、中国商通国际集团股份有限公司等建立区域性代理经营模式。依靠山东永春堂公司的原有销售渠道建立厂家直销旗舰连锁,配制为基地区县的“地方名特”礼品。
中期市场定位:以多种合作方式联姻中粮集团、中国香港、东盟会都(广西南宁)、法国、俄罗斯、南非、巴西商家建立国际大商行,并力求上市拓展国际市场。
远期市场定位:确立完全的商业模式,组建集团所属的专业营销军团,进军国际市场。
营销状况:
公司已经建立起了良好的药品、保健品销售网络体系,与国内广大医药批发公司、专卖店、医药连锁和医院建立了经销合作关系,使产品深入到市场各个角落。加大产品宣传和推荐力度,充分利用庞大的经销商和药品专营店进行宣传推广,建立覆盖全国的原料药销售网络。以产品质量赢得药品生产企业的信赖和认可,同时充分利用网络,通过公司的网站药品专业网、各大媒体等信息平台,宣传产品,推广产品,提高公司的知名度,培育品牌。
在营销政策上,公司将根据实际情况,从产品定位、价格促销等方面制定严密的战略规划,积极开拓产品市场,制定有效科学的销售机制和奖励机制,充分挖掘市场的潜力,积极做好售后服务,满足客户需求,最大限度占领市场份额。
同时根据产品产量、利润和市场开发的程度等方面,制定销售费用标准,把营销费用控制在产品销售收入的4%以下。