CN102134285A - 一种残次坛紫菜多糖的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种残次坛紫菜多糖的制备方法，本发明的目的是公开一种多糖提取率高的残次坛紫菜多糖的制备方法，其制备步骤是：取干燥粉碎并过40目筛的六茬以上的残次坛紫菜粉，装入容器中，加乙醇60℃脱脂2小时，然后按料液比1∶50加入纯水，微波处理4分钟,100℃下热水浸提2小时，得到多糖提取液，Savage法去蛋白，浓缩醇沉多糖，透析，真空冷冻干燥，即得提取率10.81%的紫菜多糖。
Description
技术领域
本发明涉及一种残次海藻高值化利用方法，特别是一种残次坛紫菜多糖的制备方法。
背景技术
坛紫菜（Porphyra haitanensis）属红藻门（Rhodophyta）红毛菜科（Bangiacease）紫菜属（Porphyra），是我国南方沿海大规模养殖的重要经济海藻之一。坛紫菜是一种高膳食纤维、高蛋白、营养丰富的低热量营养保健食品。碳水化合物和蛋白质是坛紫菜的主要组成分，其含量分别占藻体干质量的46.86%～49.27 %和34.88%～37.21%，两者的含量随着生长时间、地点等而有所不同。如从头茬菜到五茬菜，蛋白质增加5.5%而碳水化合物（含多糖）含量减少28.9%。尽管坛紫菜的营养成分随剪收期的增加而增加，但由于后期坛紫菜口感粗糙、色泽较差而降低了其食用价值，其售价也从头茬紫菜的每公斤人民币150～200元降至仅几元钱，以致五茬以后的所谓残次坛紫菜常被废弃海中，造成资源的浪费并污染环境，这部分估计占产量的10～20%，数量相当可观。因此很有必要开展残次坛紫菜的高值化加工利用，以提高坛紫菜的养殖效益，促进海藻养殖业的可持续发展。
紫菜多糖是紫菜重要活性成分之一，一般含量占干紫菜质量的20%～40%。坛紫菜多糖主要由1，3连接的β-D-半乳糖与1，4连接的α-L-半乳糖-6-硫酸基组成的二糖重复单位构成的多糖，其中部分L-半乳糖残基为3，6-内醚半乳糖，同时还含有少量的岩藻糖、木糖、阿拉伯糖。研究发现，条斑紫菜多糖具有增强免疫功能、抗衰老、抗凝血、降血脂、抑制血栓形成等作用，而坛紫菜多糖具有抗氧化、抗衰老和显著的降血糖等生理活性，可见坛紫菜多糖潜在着药理作用。坛紫菜多糖在药物中的应用已有公开专利，如公开号为CN101152207，2008年4月2日公开的中国发明专利申请—— “紫菜多糖在制备预防和治疗神经系统疾病药物中的应用” 。虽然后期残次坛紫菜多糖含量有明显的下降，但该申请人分析发现仍含有14%左右，有很好的开发利用价值。然而目前对于后期残次坛紫菜的利用主要是提取琼脂，尚未见有对活性多糖的提取利用的公开文献。
紫菜多糖的传统提取方法主要有冷水浸提、热水浸提和酶法浸提等，近来多采用冻融法、超声波法、微波法或两种方法复配辅助提取多糖，以提高多糖的提取率。刘青梅等采用优化的微波提取工艺浸提紫菜多糖，提取率可达7.45%，而热水提取率为2.05%。张双灵等研究了微波辅助提取坛紫菜多糖的最佳工艺条件，可使多糖提取率达到8.478%。但是，在现有技术之中，这些紫菜多糖的提取制备方法的提取率都不高，均低于9%。目前亟需一种提取率较高的紫菜多糖制备方法。
发明内容]
根据现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种多糖提取率高的残次坛紫菜多糖的制备方法，此制备方法有助于残次坛紫菜的高值化利用，提高多糖提取率，且工艺简单，成本低廉，便于推广应用。
实现本发明目的的技术方案如下：
一种残次坛紫菜多糖的制备方法，包括下列步骤：
（1）先用粉碎机将干燥残次坛紫菜粉碎，过40目筛；
（2）按料液比1：50的比例加入80%乙醇，密闭且适当搅拌，以60℃的温度保温2小时以去除脂肪和色素，纱布过滤，滤渣用热乙醇清洗2次，挥尽乙醇得脱脂紫菜粉；
（3）取脱脂紫菜粉，以料液比1: 50的重量比加入热蒸馏水微波处理4分钟，微波功率为250 W，然后在100℃下热水浸提2小时，过滤得多糖提取液；
（4）取多糖提取液于7000转/分钟离心10分钟，收集上清液，旋转蒸发器浓缩至原体积的1/2，按体积比1∶1加入Savage液 (氯仿:正丁醇=4∶1, V/V)后震荡20分钟，4800转/分钟，离心10分钟，弃去下层有机相与中间蛋白层，收集上层糖液，如此反复除蛋白4次；
（5）将上层糖液浓缩至初始体积的1/3，加入3倍体积乙醇，于4℃温度中静置12小时，以7000转/分钟离心10分钟，弃上清取沉淀，从而得到提取率为10.81%的紫菜多糖。
在本发明中，残次坛紫菜多糖提取条件是在单因素水平的基础上利用响应面法优化确定的。分别考察料液比 、微波功率、微波处理时间、微波处理次数和热水浸提温度、浸提时间等因素对多糖提取率的影响。在单因素实验的基础上，应用Box-Behnken设计进行优化实验，以多糖的提取率为响应值，设计响应面分析实验因素与水平，采用SAS统计分析软件对所得数据进行分析，从而确定微波辅助提取多糖的优化条件。
本发明的有益效果：在同等条件下与现有技术比较，显著提高了紫菜多糖的提取率，达到10.81%。本发明制备的紫菜多糖产品呈白色，多糖含量94.02%，对糖尿病小鼠有显著的降血糖作用和抗氧化活性，其降血糖效果与阳性药物格列本脲相近，可作为降血糖、抗衰老等保健食品或药品。
具体实施方式
实施例1
将六茬坛紫菜原料在60℃的温度下烘干，并粉碎过60目筛，成为坛紫菜粉备用。取备用的坛紫菜粉，以料液比1:50(m/v)的比例加入80%乙醇混匀，密闭、适当搅拌，并以60℃的温度保温2小时，然后用多层纱布过滤，乙醇洗涤滤渣，挥干乙醇，得到脱脂紫菜粉。取脱脂紫菜粉，以1: 50重量比加入热蒸馏水，微波处理4分钟，微波功率设定为250 W，然后在100℃的温度下热水浸提2小时，离心得多糖提取液，多糖提取液浓缩至原体积的1/2后去除蛋白，去蛋白溶液浓缩至原体积的1/3，边搅拌边加入3倍于该溶液体积乙醇，沉淀多糖，于4℃静置12小时，离心取沉淀，沉淀物用流水透析3天，冷冻真空干燥，即得提取率为10.81%坛紫菜多糖。
实施例2
将六茬或六茬以上的坛紫菜原料在60℃的温度下进行烘干，然后粉碎至40目，成为坛紫菜粉备用。先用粉碎机将干燥残次坛紫菜粉碎，过40目筛。称取一定量紫菜粉，按1:50 (m / v)加入80%乙醇，密闭并搅拌、60℃保温2h以去除脂肪和色素，纱布过滤，滤渣用热乙醇清洗2次，挥尽乙醇得脱脂紫菜粉。所回收的乙醇可反复使用。取脱脂紫菜粉，以1: 50重量比加入热蒸馏水微波处理4分钟，其微波功率设定为250 W，然后在100℃下热水浸提2小时，过滤得多糖提取液。取多糖提取液于7000转/分钟离心10min，收集上清液，旋转蒸发器浓缩至原体积的1/2，按体积比1∶1加入Savage液 (氯仿:正丁醇=4∶1, V/V)后震荡20分钟，4800转/分钟，离心10分钟，弃去下层有机相与中间蛋白层，收集上层糖液，如此反复除蛋白4次。将上层糖液浓缩至初始体积的1/3，加入3倍体积乙醇，于4℃静置12小时，然后进行离心，转速为7000转/分钟，时间为10分钟，弃上清取沉淀，然后回收乙醇。将多糖沉淀物用流水透析3天，冷冻真空干燥，即可得提取率为10.81%坛紫菜多糖。
本发明制备的坛紫菜多糖降血糖活性
利用四氧嘧啶诱导小鼠糖尿病，小鼠糖尿病模型建立后，灌胃给予紫菜多糖，剂量分别为：200、300、400 (mg/kg bw)，同时以阳性药物格列本脲为对照（剂量为20 mg/kg bw)，研究坛紫菜多糖的降血糖活性，结果见表1、2、3。结果表明坛紫菜多糖能使糖尿病小鼠血糖浓度明显降低(p<0.05)， 并且各给药组小鼠的血糖值与阳性药物格列本脲组接近；糖尿病小鼠血清和肝脏组织中总抗氧化能力T-AOC增强(p<0.05)，抗氧化酶(SOD和GSH-Px)活性明显提高(p<0.05)，脂质过氧化物丙二醛（MDA）含量显著下降 (p<0.05)。这表明了坛紫菜多糖不仅能显著降低糖尿病小鼠的血糖水平，而且可以增强其机体的抗氧化能力。
表1 坛紫菜多糖对糖尿病小鼠体重和血糖水平的影响（ ± s）
表2 坛紫菜多糖对糖尿病小鼠血清抗氧化指标的影响（
± s）
| 组别 | T-AOC (U/ml) | SOD (U/ml) | GSH-Px (U/ml) | MDA (nmol/ml) |
| 正常对照 | 8.52±0.69 | 304.1±38.83 | 409.23±8.7 | 6.15±0.29 |
| 模型对照 | 7.91±0.52 | 123.54±4.48a | 349.23±6.53a | 7.03±0.38 a |
| 低剂量 | 8.76±2.41 | 120.37±31.36 | 376.92±58.74 | 5.20±3.34 |
| 中剂量 | 9.49±2.06 | 223.85±40.32b | 415.38±15.23b | 4.86±1.72b |
| 高剂量 | 11.68±4.65b | 192.18±16.43b | 384.62±41.34 | 4.19±0.19b |
| 格列本脲 | 9.86±0.17b | 247.08±25.39b | 398.46±2.18b | 4.19±0.86b |
表3 坛紫菜多糖对糖尿病小鼠肝脏抗氧化指标的影响（
± s）
| 组别 | T-AOC (U/ mg prot) | SOD (U/ mg prot) | GSH-Px (U/ mg prot) | MDA (nmol/ mg prot) |
| 正常对照 | 5.24±0.27 | 495.89±4.42 | 265.63±15.78 | 6.51±0.22 |
| 模型对照 | 5.19±0.34 | 280.23±14.35a | 262.28±1.58 | 5.42±0.57 |
| 低剂量 | 5.26±4.75 | 312.25±43.31 | 304.69±14.21b | 4.47±1.38 |
| 中剂量 | 6.19±0.2 b | 314.51±21.7b | 314.73±20.52b | 3.21±0.17 b |
| 高剂量 | 7.98±5.29 b | 319.41±24.8b | 359.38±9.47b | 3.21±0.29 b |
| 格列本脲 | 6.24±0.64b | 335.06±6.85b | 302.46±1.58b | 3.09±0.09 b |
Claims (2)
1.一种残次坛紫菜多糖的制备方法，包括下列步骤：
（1）先用粉碎机将干燥残次坛紫菜粉碎，过40目筛；
（2）按料液比1：50的比例加入80%乙醇，密闭且适当搅拌，以60℃的温度保温2小时以去除脂肪和色素，纱布过滤，滤渣用热乙醇清洗2次，挥尽乙醇得脱脂紫菜粉；
（3）取脱脂紫菜粉，以料液比1: 50的重量比加入热蒸馏水微波处理4分钟，微波功率为250 W，然后在100℃下热水浸提2小时，过滤得多糖提取液；
（4）取多糖提取液于7000转/分钟离心10分钟，收集上清液，旋转蒸发器浓缩至原体积的1/2，按体积比1∶1加入Savage液，Savage液为氯仿:正丁醇=4∶1, V/V，然后震荡20分钟，4800转/分钟，离心10分钟，弃去下层有机相与中间蛋白层，收集上层糖液；
（5）将上层糖液浓缩至初始体积的1/3，加入3倍体积乙醇，于4℃温度中静置12小时，以7000转/分钟离心10分钟，弃上清取沉淀，从而得到提取率为10.81%的紫菜多糖。
2.如权利要求1所述的残次坛紫菜多糖的制备方法，其特征在于：在步骤（4）中，反复除蛋白的次数为4次。
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