CN107652368A - 一种提取低分子量海带岩藻多糖的方法 - Google Patents

一种提取低分子量海带岩藻多糖的方法 Download PDF

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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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Abstract

本发明公开一种提取低分子量海带岩藻多糖的方法，属于多糖提取技术领域，海带岩藻多糖的提取方法包括细胞壁破碎；多糖粗提取；多糖提取和分离纯化，细胞壁破碎步骤为：取岩藻粉末10‑16份用无水乙醇浸泡脱脂，固体残渣用水提取料液比1:10~15m/V，搅拌20‑35min，密封静置4‑6h，加入活性多肽，搅拌5‑8min，蒸汽爆破处理，压力为2‑2.8MPa，维持30‑40s，得细胞破碎液，本发明通过活性多肽提高海带岩藻多糖的破碎率，提高多糖得率和纯度，提取的多糖分子量低，易吸收，抗肿瘤和保健效果好，多糖制备成本低。

Description

一种提取低分子量海带岩藻多糖的方法
技术领域
本发明属于多糖提取技术领域，具体涉及一种提取低分子量海带岩藻多糖的方法。
背景技术
我国是海带生产大国，经过数十年的发展已成为全球最大的海带生产国。据统计2009 年中国海藻产量已经达到 100 万吨，其中海带产量占全球总产量的 70% 以上。已成为我国海洋经济重要的支柱产业之一，具有巨大的社会和经济效益。海带是一种营养丰富的食用褐藻，每 100g 海带中含有营养成分为：蛋白质 8.2g，碳水化合物 56.2g，钙117mg，铁 150mg，碘 25mg，还含有胡萝卜素、硫胺素、核黄素、尼克酸等维生素。营养丰富，特别是低热量、中蛋白、高矿物质，具有帮助消化、防止肥胖等食用功能，是一种理想的天然食品。
大分子量的岩藻多糖虽然具有一定的生物学活性，但由于其分子量大、溶解性差、不容易被吸收，所以在应用方面受到很大的限制。
现有技术如，中国发明授权专利文献，授权公告号CN 103980370 B，该发明涉及海藻多糖的回收，具体的说是一种从海带中回收岩藻多糖的方法。将海带加工废水进行过滤，滤液中加入聚阳离子液体使其充分沉淀；收集沉淀并溶于pH 为2-6 的酸性水溶液中充分混合，混合后经超滤截留并纯化即得到岩藻多糖。该发明中利用绿色环保型的离子液体从废水中回收得到岩藻多糖，离子液体用量少，并且可以重复利用，回收过程中乙醇的用量很少，避免了现有技术中存在的利用大量乙醇沉淀岩藻多糖的缺点，从而降低了生产成本，但是该方法的多糖得率还具有进一步提升空间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提取低分子量海带岩藻多糖的方法，通过活性多肽提高海带岩藻多糖的破碎率，提高多糖得率和纯度，提取的多糖分子量低，易吸收，抗肿瘤和保健效果好，多糖制备成本低。
本发明为实现上述目的所采取的方案为：一种提取低分子量海带岩藻多糖的方法，包括细胞壁破碎；多糖粗提取；多糖提取和分离纯化，细胞壁破碎步骤为：取岩藻粉末10-16份用无水乙醇浸泡脱脂，固体残渣用水提取料液比1:10~15m/V，搅拌20-35min，密封静置4-6h，加入活性多肽，搅拌5-8min，蒸汽爆破处理，压力为2-2.8MPa，维持30-40s，得细胞破碎液，上述的多糖提取方法操作简单，提取率高，提取成本低，提取的多糖分子量低，溶解性好，易吸收，抗肿瘤和保健效果好，上述细胞壁破碎的方法中在海带岩藻多糖提取前对岩藻粉进行蒸汽爆破处理，利用活性多肽提高蒸汽爆破的细胞破壁率。
作为优选，活性多肽加入量为岩藻粉末重量的0.04%~0.07%，活性多肽的氨基酸序列为：HSHACASYYCSKFCGSCTHYLCRVLHPGKNCSR，蒸汽爆破过程中，细胞壁的空隙中渗入的蒸汽有限，会导致破壁程度不高，通过加入活性多肽，活性多肽作用于海带岩藻细胞壁表面使其破裂，提高了岩藻破壁效果，使破壁时间大大缩短，细胞内容物释放的多，有利于提高多糖得率。
作为优选，多糖粗提取步骤为：将细胞破碎液中加入10-25份水，于60℃~64℃条件下提取2~3h，提取2~4次，合并提取液，离心，浓缩上清液，加入无水乙醇，至所含乙醇的体积分数为24%~27%，过滤，上清液中再加无水乙醇至体积分数为62%~65%，离心收集沉淀，真空干燥得岩藻粗多糖，通过对岩藻多糖粗提取去除岩藻中的脂肪、杂质有利于提高最后多糖的纯度和多糖得率。
作为优选，多糖提取步骤为：取干燥的粗多糖配成水溶液液料比5~10:100，溶液中加入3~5mol/L的CaCl2纯化处理，离心取上清液，加入乙醇至其体积分数为62%~67%，用乙醇和丙酮浸洗沉淀，38℃~40℃干燥得到岩藻多糖，通过CaCl2对岩藻多糖进行初步纯化，提高提取多糖的纯度。
作为优选，分离纯化步骤为：将岩藻多糖制成水溶液，经DEAE-纤维素柱1.5×50cm初步分离，用去离子水和NaCl溶液洗脱，将洗脱液浓缩，透析，透析物浓缩干燥得海带岩藻多糖，本发明利用酸水解法降解岩藻多糖，实现了多糖降解度显著提高，低分子量的多糖产率高，所得多糖的抗肿瘤活性高，尤其是对KB细胞生长的抑制作用效果明显。
作为优选，透析过程为：用透析袋3000-4500Da透析去离子水45~50h，换洗3~4次，蒸馏水20~25h，通过透析提高低分子量的多糖得率，有利于得到的多糖对抗肿瘤及保健的效果。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明在海带岩藻多糖提取前对岩藻粉进行蒸汽爆破处理，利用活性多肽提高蒸汽爆破的细胞破壁率，再对海带岩藻进行粗提取和精提取，最后利用酸水解法降解岩藻多糖，实现了多糖降解度显著提高，低分子量的多糖产率高，所得多糖的抗肿瘤活性高，尤其是对KB细胞生长的抑制作用效果明显，本发明的多糖提取方法操作简单，提取率高，提取成本低，提取的多糖分子量低，溶解性好，易吸收，抗肿瘤和保健效果好。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述：
实施例1：
一种提取低分子量海带岩藻多糖的方法，包括细胞壁破碎；多糖粗提取；多糖提取和分离纯化，具体操作步骤如下：
细胞壁破碎：取岩藻粉末12份用无水乙醇浸泡脱脂，固体残渣用水提取料液比1:11m/V，搅拌27min，密封静置4.5h，加入活性多肽，活性多肽加入量为岩藻粉末重量的0.05%，活性多肽的氨基酸序列为：HSHACASYYCSKFCGSCTHYLCRVLHPGKNCSR，搅拌6min，蒸汽爆破处理，压力为2.4MPa，维持35s，得细胞破碎液；蒸汽爆破过程中，细胞壁的空隙中渗入的蒸汽有限，会导致破壁程度不高，通过加入活性多肽，活性多肽作用于海带岩藻细胞壁表面使其破裂，提高了岩藻破壁效果，使破壁时间大大缩短，细胞内容物释放的多，有利于提高多糖得率。
多糖粗提取：将细胞破碎液中加入18份水，于62℃条件下提取2h，提取3次，合并提取液，6000r/min下离心11分钟，浓缩上清液至原体积的24%，加入无水乙醇，至所含乙醇的体积分数为25%，过滤，上清液中再加无水乙醇至体积分数为64%，6600r/min下离心10分钟，收集沉淀。
多糖提取：取干燥的粗多糖配成水溶液液料比7:100，溶液中加入4mol/L的CaCl2纯化处理，8000r/min下离心8分钟，取上清液，加入乙醇至其体积分数为65%，用乙醇和丙酮浸洗沉淀，40℃干燥得到岩藻多糖。
分离纯化步骤为：将岩藻多糖制成水溶液，经DEAE-纤维素柱1.5×50cm初步分离，用去离子水和0.6、1.0、2.0mol/L的NaCl溶液洗脱，洗脱速度为2mL/将洗脱液浓缩，用透析袋3500Da透析去离子水45h，换洗4次，蒸馏水20h，透析物浓缩至原体积的22%，36℃下干燥得海带岩藻多糖。
实施例2：
一种提取低分子量海带岩藻多糖的方法，包括细胞壁破碎；多糖粗提取；多糖提取和分离纯化，具体优选操作步骤如下：
细胞壁破碎：取岩藻粉末15份用无水乙醇浸泡脱脂，固体残渣用水提取料液比1:14m/V，搅拌28min，密封静置5h，加入活性多肽，活性多肽加入量为岩藻粉末重量的0.06%，活性多肽的氨基酸序列为：HSHACASYYCSKFCGSCTHYLCRVLHPGKNCSR，搅拌6min，蒸汽爆破处理，压力为2.5MPa，维持35s，得细胞破碎液；蒸汽爆破过程中，细胞壁的空隙中渗入的蒸汽有限，会导致破壁程度不高，通过加入活性多肽，活性多肽作用于海带岩藻细胞壁表面使其破裂，提高了岩藻破壁效果，使破壁时间大大缩短，细胞内容物释放的多，有利于提高多糖得率。
多糖粗提取：将细胞破碎液中加入15份水，于62℃条件下提取3h，提取2次，合并提取液，7000r/min下离心12分钟，浓缩上清液至原体积的20%，加入无水乙醇，至所含乙醇的体积分数为25%，过滤，上清液中再加无水乙醇至体积分数为64%，6200r/min下离心12分钟，收集沉淀。
多糖提取：取干燥的粗多糖配成水溶液液料比7:100，溶液中加入3mol/L的CaCl2纯化处理，7000r/min下离心8分钟，取上清液，加入乙醇至其体积分数为65%，用乙醇和丙酮浸洗沉淀，38℃干燥得到岩藻多糖。
分离纯化步骤为：将岩藻多糖制成水溶液，经DEAE-纤维素柱1.5×50cm初步分离，用去离子水和0.6、1.0、2.0mol/L的NaCl溶液洗脱，洗脱速度为2mL/将洗脱液浓缩，用透析袋4000Da透析去离子水48h，换洗3次，蒸馏水22h，透析物浓缩至原体积的21%，36℃下干燥得海带岩藻多糖。
本发明的操作步骤中的常规操作为本领域技术人员所熟知，在此不进行赘述。
以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。
SEQUENCE LISTING
<110> 兰溪市沉默生物科技有限公司
<120> 一种提取低分子量海带岩藻多糖的方法
<130> 1
<160> 1
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 33
<212> PRT
<213> 人工合成
<400> 1
His Ser His Ala Cys Ala Ser Tyr Tyr Cys Ser Lys Phe Cys Gly Ser
1 5 10 15
Cys Thr His Tyr Leu Cys Arg Val Leu His Pro Gly Lys Asn Cys Ser
20 25 30
Arg

Claims (6)

1.一种提取低分子量海带岩藻多糖的方法，包括细胞壁破碎；多糖粗提取；多糖提取和分离纯化，其特征在于：所述细胞壁破碎步骤为：取岩藻粉末10-16份用无水乙醇浸泡脱脂，固体残渣用水提取料液比1:10~15m/V，搅拌20-35min，密封静置4-6h，加入活性多肽，搅拌5-8min，蒸汽爆破处理，压力为2-2.8MPa，维持30-40s，得细胞破碎液。
2.根据权利要求1所述的一种提取低分子量海带岩藻多糖的方法，其特征在于：所述活性多肽加入量为岩藻粉末重量的0.04%~0.07%，所述活性多肽的氨基酸序列为：HSHACASYYCSKFCGSCTHYLCRVLHPGKNCSR。
3.根据权利要求1所述的一种提取低分子量海带岩藻多糖的方法，其特征在于：所述多糖粗提取步骤为：将细胞破碎液中加入10-25份水，于60℃~64℃条件下提取2~3h，提取2~4次，合并提取液，离心，浓缩上清液，加入无水乙醇，至所含乙醇的体积分数为24%~27%，过滤，上清液中再加无水乙醇至体积分数为62%~65%，离心收集沉淀，真空干燥得岩藻粗多糖。
4.根据权利要求1所述的一种提取低分子量海带岩藻多糖的方法，其特征在于：所述多糖提取步骤为：取干燥的粗多糖配成水溶液液料比5~10:100，溶液中加入3~5mol/L的CaCl2纯化处理，离心取上清液，加入乙醇至其体积分数为62%~67%，用乙醇和丙酮浸洗沉淀，38℃~40℃干燥得到岩藻多糖。
5.根据权利要求1所述的一种提取低分子量海带岩藻多糖的方法，其特征在于：所述分离纯化步骤为：将岩藻多糖制成水溶液，经DEAE-纤维素柱1.5×50cm初步分离，用去离子水和NaCl溶液洗脱，将洗脱液浓缩，透析，透析物浓缩干燥得海带岩藻多糖。
6.根据权利要求5所述的一种提取低分子量海带岩藻多糖的方法，其特征在于：所述透析过程为：用透析袋3000-4500Da透析去离子水45~50h，换洗3~4次，蒸馏水20~25h。
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