CN104593451B - 一种制备浒苔酸性多糖的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制备浒苔酸性多糖的方法。是以浒苔为原料，浸提藻体得到浒苔粗多糖，采用生物技术与物理方法相结合的手段，高效、低成本的定向制备浒苔酸性多糖产品。该浒苔酸性多糖富含硫酸基和糖醛酸，单糖组成包括鼠李糖、葡萄糖醛酸、木糖、葡萄糖，具有抗辐射、抗凝血、降血脂等多种生物学活性。本方法制备流程简单、快捷，适合大规模工业化生产。

Description

一种制备浒苔酸性多糖的方法
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体涉及一种制备浒苔酸性多糖的方法。
背景技术
酸性多糖是一类杂多糖，通常含有两种或两种类型以上交替出现的单糖单位，因其中至少含一个酸性基，或为羧基或为硫酸根，所以有较强酸性，也称之为酸性杂多糖。由于结构一般比较复杂多变，且具有良好的生理活性。随着海藻加工提取技术的日新月异，海藻酸性多糖尤其是硫酸多糖以其独有的结构功能逐渐成为研究热点。例如，范艳丽等研究发现龙须菜中的硫酸多糖具有良好的抗氧化、抗肿瘤、抗病毒等生物活性；周奕等发现存在于褐藻细胞间组织的水溶性硫酸多糖岩藻聚糖硫酸酯能够与重金属离子发生交换、配位、螯合等作用，具有良好的重金属结合作用，可以作为一种潜在的医药中间体。
浒苔，作为一种大型绿藻，多糖结构复杂，组分不均一。根据其特点可以分为水不溶性多糖和水溶性多糖。其中水不溶性多糖主要包括纤维素、半纤维素以及木质素类物质。水溶性多糖则主要包括酸性多糖和中性多糖，尤以含硫酸基的酸性多糖为主，且具有良好的生物学功能。孙世红等研究表明浒苔硫酸多糖能够显著降低小鼠体内胆固醇与三酰甘油含量，提高机体免疫力，加快机体器官的物质代谢；齐晓辉等在体外凝血实验中发现，浒苔硫酸多糖可有效延长凝血酶以及凝血酶元的作用时间，是一种潜在的凝血助剂。
虽然浒苔酸性多糖具有众多良好的生理功能，但其提取制备工艺复杂、产物均一性不好、纯度低。传统的热水法浸提、碱法浸提、超声法浸提以及微波法浸提只能得到结构复杂多样、组分不均一的浒苔提取复合物，并且需要一系列柱层析方法得到浒苔酸性多糖组分，不仅工艺繁琐，且收率低，不适于规模化提取生产。
据本发明人查阅相关文献和书籍，没有关于与本专利相关的浒苔酸性多糖制备方法的报道与专利。
发明内容
本发明目的旨在提供一种制备浒苔酸性多糖的方法，是以浒苔为原料，浸提藻体得到浒苔粗多糖，运用生物技术与多重物理手段，高效、低成本的获得结构特异、组成均一且性状稳定的浒苔酸性多糖。其具体工艺流程如下。
1. 浒苔经清洗、烘干、粉碎，通过水提或超声等方法获得浒苔粗多糖溶液。
2. 将复合酶（含纤维二糖酶2-10U/g（底物），短梗霉多糖酶1-4U/g（底物））加入浒苔粗多糖溶液中，在pH值4.0-8.0范围，35-60℃条件下进行生物转化，时间为1-5h。
3. 将步骤2中的浒苔粗多糖混合液进行膜过滤，分子截留量为50-200kDa。将上层截留的多糖组分收集，并调节体系盐浓度至0.1-2%后冷冻12-48h。
4. 将冷冻的多糖组分解冻后过滤、水洗沉淀、1-3倍乙醇脱色，经收集、烘干、粉碎，制得浒苔酸性多糖固体粉末，其重均分子量为620.3kDa，分布系数1.16，硫酸基和糖醛酸含量分别为7-10%和10-18%，单糖组成主要为鼠李糖、葡萄糖醛酸，同时含有少量木糖、葡萄糖，其中鼠李糖和葡萄糖醛酸的摩尔比为1.6:1-3.5:1，旋光度为-27.60。
本发明提供的方法，具有以下特点：
（1）制备过程运用生物转化与多重物理手段相结合的方式，通过浸提、生物酶反应、膜过滤等简单工艺制备出高纯度浒苔酸性多糖。（2）产物具有结构特异、组成均一、纯度高、较好生物活性等特点。（3）设备要求简单、实用性高，适合大规模工业化生产。
附图说明
图1：本方法获得的浒苔酸性多糖经Sephacryl S-300凝胶柱层析色谱图。
图2：标准单糖的液相色谱图（其中Man为甘露糖， Rha为鼠李糖，GlcA为葡萄糖醛酸，GalA为半乳糖醛酸，Lac为内标乳糖，Glc为葡萄糖，Gal为半乳糖，Xyl为木糖，Ara为阿拉伯糖）。
图3：本方法获得浒苔酸性多糖的液相色谱图（其中Lac为内标乳糖）。
具体实施方式
实例1。
1. 浒苔经清洗、烘干、粉碎，通过水提方法获得浒苔粗多糖溶液。
2. 将复合酶分别以纤维二糖酶2U/g（底物），短梗霉多糖酶1U/g（底物）的添加量加入浒苔粗多糖中，在pH值6.0，50℃水浴条件下反应5h。
3. 将步骤2中的浒苔粗多糖混合液进行膜过滤，分子截留量为100kDa。将上层截留的多糖组分收集，并调节体系盐浓度至0.2%后冷冻2h。
4. 将冷冻的多糖组分解冻后过滤、水洗沉淀、3倍乙醇脱色，收集沉淀，并烘干、粉碎，制得浒苔酸性多糖固体粉末。其多糖硫酸基和糖醛酸含量分别为8%和12%，单糖组成为鼠李糖、葡萄糖醛酸、木糖、葡萄糖，其中鼠李糖和葡萄糖醛酸的摩尔比为1.6:1，旋光度为-27.60。
实例2。
1. 浒苔经清洗、烘干、粉碎，通过超声浸提方法获得浒苔粗多糖溶液。
2. 将复合酶分别以纤维二糖酶5U/g（底物），短梗霉多糖酶2U/g（底物）的添加量加入浒苔粗多糖溶液中，在pH值5.0，55℃水浴条件下反应，时间为4h。
3. 将步骤2中的浒苔粗多糖混合液进行膜过滤，分子截留量为200kDa。将上层截留的多糖组分收集，经NaCl调节体系盐浓度至1.5%后冷冻12h。
4. 将冷冻的多糖组分解冻后过滤、水洗沉淀、2倍乙醇脱色，收集并烘干、粉碎，制得浒苔酸性多糖固体粉末。其多糖硫酸基和糖醛酸含量分别为10%和18%，单糖组成为鼠李糖、葡萄糖醛酸、木糖、葡萄糖，其中鼠李糖和葡萄糖醛酸的摩尔比为3:1，旋光度为-27.60。

Claims (5)

1.一种制备浒苔酸性多糖的方法，其特征在于：对浸提的浒苔粗多糖采用由纤维二糖酶和短梗霉多糖酶组成的复合酶进行生物转化，经膜过滤后，将截留的多糖组分收集，调节体系盐浓度至0.1-2%，冷冻12-48h，经解冻后过滤，收集沉淀并经水洗、乙醇脱色、烘干、粉碎得到浒苔酸性多糖固体粉末。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：浒苔粗多糖的浸提方法选自热水法、碱提法、超声波法。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：纤维二糖酶和短梗霉多糖酶，添加量分别为纤维二糖酶2-10U/g底物、短梗霉多糖酶1-4U/g底物，处理温度为35-60℃，处理时间为1-5h，pH值在4.0-8.0范围。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：膜过滤是采用截留分子量为50-200kDa的超滤膜进行过滤。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所得到的浒苔酸性多糖，其重均分子量为620.3kDa，分布系数1.16，硫酸基和糖醛酸含量分别为7-10%和10-18%，单糖组成主要为鼠李糖、葡萄糖醛酸，同时含有少量木糖、葡萄糖，其中鼠李糖和葡萄糖醛酸的摩尔比为1.6:1-3.5:1，旋光度为-27.60。
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