CN108409880A - 一种羽藻多糖 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种羽藻多糖，该羽藻多糖由甘露糖、鼠李糖、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖和褐藻糖组成，其中半乳糖是主要组分，占50.3%，羽藻多糖分子量范围为6000‑8000Da，上述羽藻多糖具有较明显的抗氧化活性，可以开发成为抗衰老保健食品辅料或功能因子，应用于食品或保健品领域。本发明羽藻多糖的制备方法包括超声强化亚临界水提取、羽藻粗多糖制备、酶解法‑Sevage法除蛋白。有益效果为：本发明羽藻多糖纯度高，抗氧化活性高；该羽藻多糖的提取方法简单，提取效率和得率均较高，能够提高其抗氧化活性。

Description

一种羽藻多糖

技术领域

本发明涉及多糖提取技术领域，尤其是涉及一种羽藻多糖。

背景技术

海藻(Algae)是海洋生物资源的重要组成部分，为生长在海洋里的含叶绿素或含其它辅助色素的低等隐花植物，是海洋中唯一可进行光合作用、制造氧气的生物，也是海洋食物链的基础生产者，其对海洋生态的平衡与稳定，有不可磨灭的影响力。海洋藻类是具有重要生物医药价值和结构多样性的生物活性物质的重要来源。除工业用途外，近年来，海藻来源多糖已经被视为一类重要的生物活性天然产物，他们被报道具有免疫调节、抗凝血、抗肿瘤、抗病毒、抗突变、降血糖、降血脂、抗炎等多种活性。随着海藻的广泛应用和人们对海藻多糖这一类重要生命物质认识的深入，对海藻多糖生物活性的研究越来越受到重视，从而使这一学科成为目前生命科学中研究最活跃的领域之一。多糖是构成生物体的一类十分重要的有机化合物，是生命的物质基础。

羽藻目是绿藻门，绿藻纲的一目，绝大多数分布在热带和亚热带海域中，少数分布在温带或寒带海域，生长在中、低潮带的礁石、石块、贝壳、珊瑚枝及其他基质上。羽藻目绿藻是绿藻门中比较特殊的一个类群，在光合色素组成、细胞壁结构、类囊体膜的垛叠方式，甚至荧光特性等许多方面都有别于多数绿藻和高等植物，而更接近于相对原始的杂色藻类，而对于羽藻多糖的研究报道较少。目前，多糖提取常用的提取方法一般有水提法、发酵法、碱液提取法、超声法、微波法、超临界CO2萃取法等方法。而传统的一些提取方法存在着提取率低、有效成分提取不完全等问题，因此需要探索快速高效的羽藻有效组分提取方法，以期提高羽藻的利用率，扩大羽藻的药用及保健价值。

现有技术如授权公告号为CN 103610690 B的中国发明专利，公开了一种羽藻多糖的应用，该羽藻多糖具有补体活性，对经典途径和旁路途径补体活性有显著的抑制作用，可将羽藻多糖应用于制备抗补体药物和保健品，能够抑制补体系统的过度激活，从而对由于补体系统过度激活而导致的统性红斑狼疮、类风湿性关节炎、急性呼吸窘迫综合征等多种疾病有一定的预防和治疗作用。但是该羽藻多糖的提取效率和得率均较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纯度高，抗氧化活性高的羽藻多糖，该羽藻多糖的提取方法简单，提取效率和得率均较高，能够提高其抗氧化活性。

本发明针对上述技术中提到的问题，采取的技术方案为：

一种羽藻多糖，该羽藻多糖由甘露糖、鼠李糖、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖和褐藻糖组成，其中半乳糖是主要组分，占50.3%，羽藻多糖分子量范围为6000-8000Da，上述羽藻多糖具有较明显的抗氧化活性，可以开发成为抗衰老保健食品辅料或功能因子，应用于食品或保健品领域。

一种羽藻多糖的制备方法，包括超声强化亚临界水提取、羽藻粗多糖制备、酶解法-Sevage法除蛋白，其具体制备步骤为：

超声强化亚临界水提取：按料液比为1:25-30g/mL向羽藻粉内加水，然后加入羽藻粉重量0.028-0.032%的十二烷酸和羽藻粉重量0.020-0.025%的L-乳酸，在提取温度为100-110℃、超声功率为150-170W、压力为5-7MPa的条件下超声强化亚临界水提取时间为20-30min，提取结束后，在4000-6000rpm下离心14-18rnin，上清液即为羽藻多糖提取液，十二烷酸和L-乳酸的加入可避免低温破坏羽藻多糖与水之间的偶极键，使得超声强化亚临界水提取在较低的温度下能够顺利进行，且能够降低羽藻多糖提取所需要的时间，同时可在提取过程中增加多糖上多酚类基团的含量，提高所得多糖的抗氧化能力，该步骤将超声波的能量引入亚临界水提取过程中，利用超声的物理效应强化亚临界水提取来改进亚临界水提取技术，在水与羽藻的界面产生空化泡，空化泡迅速形成并立即破灭，以此产生的巨大压力可撕裂羽藻细胞壁以至于增大细胞物质的传输而提高羽藻多糖的提取得率，对提取起到强化作用，同时提高所得多糖的抗氧化能力；

羽藻粗多糖制备：将羽藻多糖提取液浓缩至原体积的1/4至1/2，加入3-5倍浓缩液体积的无水乙醇进行沉淀多糖，静置过夜，然后在4000-6000rpm下离心14-18rnin，沉淀冷冻干燥得羽藻粗多糖，由于羽藻多糖是极性的，不溶于乙醇，因此可在多糖提取液中加入一定浓度的乙醇，多糖形成沉淀，从而使多糖与水溶性单糖等其他物质分离，但是蛋白等物质因与多糖结合在一起，因此也会随着多糖沉淀下来，所以需要进行分离纯化；

酶解法-Sevage法除蛋白：按料液比为1:6-10向羽藻粗多糖中加水，混合均匀，按酶添加量为300-360U/g和200-280U/g加入木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶，在温度为50-60℃、pH为7.2-8.2的条件下酶解2-3h，酶解完成后在90-100℃下灭酶20-30min，冷却至室温，然后在4000-6000rpm下离心14-18rnin，再将上清液中以体积比1:3-5加入Sevage试剂，混合后剧烈振摇20-30min，静置分层，分去下层变性蛋白质及交界处有机溶剂，反复2-3次，得到脱蛋白多糖液，浓缩至原体积的20-30%，再加入3-5倍浓缩液体积的无水乙醇，采用边加入边搅拌的方式，直到沉淀完全析出为止，进行沉淀多糖，静置过夜，然后在4000-6000rpm下离心14-18rnin，沉淀冷冻干燥得羽藻多糖，该步骤采取酶法和Sevage法相结合去除粗多糖中的蛋白质，酶解法能够将糖液中游离的蛋白质和部分糖蛋白水解，从而大大的降低多糖中的蛋白质含量，但是加酶量不适宜易引入外来的蛋白质，因此在酶解之后，再用Sevage法处理，能够有效的脱除多糖液中游离及酶解的蛋白质，并保证多糖的存在，有效的降低了多糖的损失率，同时该方法能够不易破坏多糖成分，保证多糖的活性。

与现有技术相比，本发明的优点在于：1）本发明羽藻多糖纯度高，抗氧化活性高，可以开发成为抗衰老保健食品辅料或功能因子，应用于食品或保健品领域；2）本发明羽藻多糖的提取利用超声的物理效应强化亚临界水提取来改进亚临界水提取技术，在水与羽藻的界面产生空化泡，空化泡迅速形成并立即破灭，以此产生的巨大压力可撕裂羽藻细胞壁以至于增大细胞物质的传输而提高羽藻多糖的提取得率，对提取起到强化作用，同时提高所得多糖的抗氧化能力；3）本发明采取酶法和Sevage法相结合去除粗多糖中的蛋白质，能够有效的脱除多糖液中游离及酶解的蛋白质，并保证多糖的存在，有效的降低了多糖的损失率，同时该方法能够不易破坏多糖成分，保证多糖的活性。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明方案作进一步说明：

实施例1：

一种羽藻多糖，该羽藻多糖由甘露糖、鼠李糖、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖和褐藻糖组成，其中半乳糖是主要组分，占50.3%，羽藻多糖分子量范围为6000-8000Da，上述羽藻多糖具有较明显的抗氧化活性，可以开发成为抗衰老保健食品辅料或功能因子，应用于食品或保健品领域。

一种羽藻多糖的制备方法，包括超声强化亚临界水提取、羽藻粗多糖制备、酶解法-Sevage法除蛋白，其具体制备步骤为：

1）超声强化亚临界水提取：按料液比为1:30g/mL向羽藻粉内加水，然后加入羽藻粉重量0.028%的十二烷酸和羽藻粉重量0.025%的L-乳酸，在提取温度为100℃、超声功率为170W、压力为5MPa的条件下超声强化亚临界水提取时间为30min，提取结束后，在4000rpm下离心18rnin，上清液即为羽藻多糖提取液，十二烷酸和L-乳酸的加入可避免低温破坏羽藻多糖与水之间的偶极键，使得超声强化亚临界水提取在较低的温度下能够顺利进行，且能够降低羽藻多糖提取所需要的时间，同时可在提取过程中增加多糖上多酚类基团的含量，提高所得多糖的抗氧化能力，该步骤将超声波的能量引入亚临界水提取过程中，利用超声的物理效应强化亚临界水提取来改进亚临界水提取技术，在水与羽藻的界面产生空化泡，空化泡迅速形成并立即破灭，以此产生的巨大压力可撕裂羽藻细胞壁以至于增大细胞物质的传输而提高羽藻多糖的提取得率，对提取起到强化作用，同时提高所得多糖的抗氧化能力；

2）羽藻粗多糖制备：将羽藻多糖提取液浓缩至原体积的1/4，加入5倍浓缩液体积的无水乙醇进行沉淀多糖，静置过夜，然后在4000rpm下离心18rnin，沉淀冷冻干燥得羽藻粗多糖，由于羽藻多糖是极性的，不溶于乙醇，因此可在多糖提取液中加入一定浓度的乙醇，多糖形成沉淀，从而使多糖与水溶性单糖等其他物质分离，但是蛋白等物质因与多糖结合在一起，因此也会随着多糖沉淀下来，所以需要进行分离纯化；

3）酶解法-Sevage法除蛋白：按料液比为1:6向羽藻粗多糖中加水，混合均匀，按酶添加量为360U/g和200U/g加入木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶，在温度为60℃、pH为7.2的条件下酶解3h，酶解完成后在90℃下灭酶30min，冷却至室温，然后在4000rpm下离心18rnin，再将上清液中以体积比1:3加入Sevage试剂，混合后剧烈振摇30min，静置分层，分去下层变性蛋白质及交界处有机溶剂，反复2次，得到脱蛋白多糖液，浓缩至原体积的30%，再加入3倍浓缩液体积的无水乙醇，采用边加入边搅拌的方式，直到沉淀完全析出为止，进行沉淀多糖，静置过夜，然后在4000rpm下离心18rnin，沉淀冷冻干燥得羽藻多糖，该步骤采取酶法和Sevage法相结合去除粗多糖中的蛋白质，酶解法能够将糖液中游离的蛋白质和部分糖蛋白水解，从而大大的降低多糖中的蛋白质含量，但是加酶量不适宜易引入外来的蛋白质，因此在酶解之后，再用Sevage法处理，能够有效的脱除多糖液中游离及酶解的蛋白质，并保证多糖的存在，有效的降低了多糖的损失率，同时该方法能够不易破坏多糖成分，保证多糖的活性。

实施例2：

一种羽藻多糖，该羽藻多糖由甘露糖、鼠李糖、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖和褐藻糖组成，其中半乳糖是主要组分，占50.3%，羽藻多糖分子量范围为6000-8000Da，上述羽藻多糖具有较明显的抗氧化活性，可以开发成为抗衰老保健食品辅料或功能因子，应用于食品或保健品领域。

一种羽藻多糖的制备方法，包括超声强化亚临界水提取、羽藻粗多糖制备、酶解法-Sevage法除蛋白，其具体制备步骤为：

1）超声强化亚临界水提取：按料液比为1:25g/mL向羽藻粉内加水，然后加入羽藻粉重量0.032%的十二烷酸和羽藻粉重量0.020%的L-乳酸，在提取温度为110℃、超声功率为150W、压力为7MPa的条件下超声强化亚临界水提取时间为20min，提取结束后，在6000rpm下离心14rnin，上清液即为羽藻多糖提取液；

2）羽藻粗多糖制备：将羽藻多糖提取液浓缩至原体积的1/2，加入3倍浓缩液体积的无水乙醇进行沉淀多糖，静置过夜，然后在6000rpm下离心14rnin，沉淀冷冻干燥得羽藻粗多糖；

3）酶解法-Sevage法除蛋白：按料液比为1:10向羽藻粗多糖中加水，混合均匀，按酶添加量为300U/g和280U/g加入木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶，在温度为50℃、pH为8.2的条件下酶解2h，酶解完成后在100℃下灭酶20min，冷却至室温，然后在6000rpm下离心14rnin，再将上清液中以体积比1:5加入Sevage试剂，混合后剧烈振摇20min，静置分层，分去下层变性蛋白质及交界处有机溶剂，反复3次，得到脱蛋白多糖液，浓缩至原体积的20%，再加入5倍浓缩液体积的无水乙醇，采用边加入边搅拌的方式，直到沉淀完全析出为止，进行沉淀多糖，静置过夜，然后在6000rpm下离心14rnin，沉淀冷冻干燥得羽藻多糖。

实施例3：

一种羽藻多糖，该羽藻多糖由甘露糖、鼠李糖、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖和褐藻糖组成，其中半乳糖是主要组分，占50.3%，羽藻多糖分子量范围为6000-8000Da，上述羽藻多糖具有较明显的抗氧化活性，可以开发成为抗衰老保健食品辅料或功能因子，应用于食品或保健品领域。

一种羽藻多糖的制备方法，包括超声强化亚临界水提取、羽藻粗多糖制备、酶解法-Sevage法除蛋白，其具体制备步骤为：

1）超声强化亚临界水提取：按料液比为1:28g/mL向羽藻粉内加水，然后加入羽藻粉重量0.030%的十二烷酸和羽藻粉重量0.022%的L-乳酸，在提取温度为105℃、超声功率为160W、压力为6MPa的条件下超声强化亚临界水提取时间为25min，提取结束后，在5000rpm下离心15rnin，上清液即为羽藻多糖提取液；

2）羽藻粗多糖制备：将羽藻多糖提取液浓缩至原体积的1/3，加入3-5倍浓缩液体积的无水乙醇进行沉淀多糖，静置过夜，然后在5000rpm下离心15rnin，沉淀冷冻干燥得羽藻粗多糖；

3）酶解法-Sevage法除蛋白：按料液比为1:8向羽藻粗多糖中加水，混合均匀，按酶添加量为350U/g和250U/g加入木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶，在温度为55℃、pH为8.0的条件下酶解2.5h，酶解完成后在100℃下灭酶20min，冷却至室温，然后在5000rpm下离心15rnin，再将上清液中以体积比1:4加入Sevage试剂，混合后剧烈振摇25min，静置分层，分去下层变性蛋白质及交界处有机溶剂，反复2次，得到脱蛋白多糖液，浓缩至原体积的25%，再加入4倍浓缩液体积的无水乙醇，采用边加入边搅拌的方式，直到沉淀完全析出为止，进行沉淀多糖，静置过夜，然后在5000rpm下离心15rnin，沉淀冷冻干燥得羽藻多糖。

实施例4：

一种羽藻多糖，该羽藻多糖由甘露糖、鼠李糖、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖和褐藻糖组成，其中半乳糖是主要组分，占50.3%，羽藻多糖分子量范围为6000-8000Da，上述羽藻多糖具有较明显的抗氧化活性，可以开发成为抗衰老保健食品辅料或功能因子，应用于食品或保健品领域。

一种羽藻多糖的制备方法，包括超声强化亚临界水提取、羽藻粗多糖制备、酶解法-Sevage法除蛋白，其具体制备步骤为：

1）超声强化亚临界水提取：按料液比为1:28g/mL向羽藻粉内加水，然后加入羽藻粉重量0.030%的十二烷酸和羽藻粉重量0.022%的L-乳酸，在提取温度为105℃、超声功率为160W、压力为6MPa的条件下超声强化亚临界水提取时间为25min，提取结束后，在5000rpm下离心15rnin，上清液即为羽藻多糖提取液；

2）羽藻粗多糖制备：将羽藻多糖提取液浓缩至原体积的1/3，加入3-5倍浓缩液体积的无水乙醇进行沉淀多糖，静置过夜，然后在5000rpm下离心15rnin，沉淀冷冻干燥得羽藻粗多糖；

3）酶解法-Sevage法除蛋白：按料液比为1:8向羽藻粗多糖中加水，混合均匀，按酶添加量为350U/g和250U/g加入木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶，在温度为55℃、pH为8.0的条件下酶解2.5h，酶解完成后在100℃下灭酶20min，冷却至室温，然后在5000rpm下离心15rnin，再将上清液中以体积比1:4加入Sevage试剂，混合后剧烈振摇25min，静置分层，分去下层变性蛋白质及交界处有机溶剂，反复2次，得到脱蛋白多糖液，浓缩至原体积的25%，再加入4倍浓缩液体积的无水乙醇，采用边加入边搅拌的方式，直到沉淀完全析出为止，进行沉淀多糖，静置过夜，然后在5000rpm下离心15rnin，沉淀冷冻干燥得羽藻多糖，上述Sevage试剂中含有0.25%的香兰素，香兰素的加入能使得与多糖结合牢固或被多糖包裹的蛋白质快速释放出来，进而在Sevage试剂的作用下变性，使得该类蛋白质能够被除去，提高羽藻多糖的纯度。

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。

Claims (10)

1.一种羽藻多糖，其特征在于：所述羽藻多糖由甘露糖、鼠李糖、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖和褐藻糖组成，其中半乳糖是主要组分，占50.3%。

2.根据权利要求1所述的一种羽藻多糖，其特征在于：所述羽藻多糖分子量范围为6000-8000Da。

3.根据权利要求1所述的一种羽藻多糖，其特征在于：所述羽藻多糖具有较强的抗氧化活性，可用于抗衰老保健食品辅料或功能因子，应用于食品或保健品领域。

4.根据权利要求1所述的一种羽藻多糖，其特征在于：所述羽藻多糖的制备方法包括以下步骤：

1）超声强化亚临界水提取：向羽藻粉内加水、十二烷酸和L-乳酸，超声强化亚临界水提取，提取结束后离心，上清液即为羽藻多糖提取液；

2）羽藻粗多糖制备：将羽藻多糖提取液浓缩，加入无水乙醇进行沉淀多糖，静置过夜，离心，沉淀冷冻干燥得羽藻粗多糖；

3）酶解法-Sevage法除蛋白：向羽藻粗多糖中加水，混合均匀，加入木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶酶解，灭酶，冷却至室温，离心，再将上清液加入Sevage试剂，混合后剧烈振摇，静置分层，分去下层变性蛋白质及交界处有机溶剂，得到脱蛋白多糖液，浓缩，浓缩液醇沉，离心，沉淀冷冻干燥得羽藻多糖。

5.根据权利要求4所述的一种羽藻多糖的制备方法，其特征在于：所述步骤1中羽藻粉和水的料液比为1:25-30g/mL，所述十二烷酸的添加量为羽藻粉重量的0.028-0.032%，所述L-乳酸的添加量为羽藻粉重量的0.020-0.025%。

6.根据权利要求4所述的一种羽藻多糖的制备方法，其特征在于：所述步骤1中提取温度为100-110℃、超声功率为150-170W、压力为5-7MPa、时间为20-30min。

7.根据权利要求4所述的一种羽藻多糖的制备方法，其特征在于：所述步骤2中羽藻多糖提取液浓缩至原体积的1/4至1/2，所述无水乙醇的添加量为浓缩液体积的3-5倍。

8.根据权利要求4所述的一种羽藻多糖的制备方法，其特征在于：所述步骤3中羽藻粗多糖和水的料液比为1:6-10。

9.根据权利要求4所述的一种羽藻多糖的制备方法，其特征在于：所述步骤3中木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶的添加量为300-360U/g和200-280U/g，酶解温度为50-60℃、pH为7.2-8.2、时间为2-3h。

10.根据权利要求4所述的一种羽藻多糖的制备方法，其特征在于：所述上清液和Sevage试剂的体积比为1:3-5，振摇20-30min。