CN109468168A - 一种从海洋微藻中提取多不饱和脂肪酸的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于海洋生物提取技术领域，涉及一种从海洋微藻中提取多不饱和脂肪酸的方法，先将海洋微藻粉加入氯仿和甲醇混合溶液中，再超声波浸提将得到的液体过滤后转移至分液漏斗，当上下分离液面出现明显且上层澄清后，收集下层有机溶液于圆底烧瓶中，并水浴蒸干后用氯仿洗涤，再将圆底烧瓶转移至螺盖玻璃管中，用氮气吹干氯仿得到的脂质；然后将得到的脂质加入甲醇、尿素进行富集包合反应；包合结束后迅速过滤取滤液，旋蒸除去甲醇，加入盐酸维持酸性环境，再加入正己烷萃取上层，然后用氯化钠溶液除杂取上层直至呈中性；最后加入无水氯化钠干燥，得到高纯度的多不饱和脂肪酸；其制备工艺简单，操作方便，成本低，提取的多不饱和脂肪酸纯度高。

Description

一种从海洋微藻中提取多不饱和脂肪酸的方法
技术领域：
本发明属于海洋生物提取技术领域，尤其涉及一种从海洋微藻中提取多不饱和脂肪酸的方法。
背景技术：
海洋藻类是一种重要的海洋资源，富含多种脂肪酸，尤其是多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids，PUFAs)。脂类产品中的多不饱和脂肪酸，特别是n-3多不饱和脂肪酸(n-3PUFAs)，对维持人体营养均衡和人类慢性病的调节方面有着重要作用，是维持人体健康的必要营养素之一。随着工业发展，当今人类对于n-3多不饱和脂肪酸的摄入量普遍较小，因此制备相应的高浓度脂肪酸补充品迎合人们的需要。
目前我国大规模工业生产中，脂肪酸尤其是多不饱和脂肪酸，基本来源于深海鱼油。例如CN201611146665.9提供了一种利用鳕鱼内脏制备高纯度海产多不饱和脂肪酸磷脂的方法，采用高效溶剂提取、快速净化、超声强化超临界萃取、聚苯乙烯凝胶柱层析等工艺，具有环保、节能、高效的优势，利用鳕鱼加工下脚料，提取到高纯度的海产多不饱和脂肪酸磷脂，提取过程操作简便，提取效率高；磷脂的纯度大于等于97％，方面解决大量剩余海洋副产物资源的浪费问题，减少环境污染；另一方面丰富了磷脂的制备来源，且原料来源广泛廉价，降低了磷脂提取成本，具有重要的生态、经济和社会意义；CN96109525.3一种提取鱼油中脑黄金方法，该方法包括将鱼油皂化，酯化和用超临界流体萃取法制备脑黄金二十二碳六烯酸酯(DHA)和二十碳五烯酸酯(EPA)，该方法提取的脑黄金纯度高，产率高，不含有害溶剂，工艺操作简单，萃取速度快，适用于工业化生产。但是，面对市场需求的扩大，传统鱼油已经不足以支撑产业发展。鱼油中的不饱和脂肪酸中含有较多的胆固醇，与健康饮食、特别是慢性病的预防互相违背，而且鱼油提取物腥味较重，容易引发使用者、特别是海鲜过敏者的不适。相对于鱼油脂肪酸，海洋微藻中提取的脂肪酸无异味、且不含胆固醇，一些藻类中的不饱和脂肪酸含量远远高于鱼油，且所含种类较纯，便于分析。从藻类中提取富含不饱和脂肪酸的脂质资源，为海洋微藻深加工提供了奠定了基础。CN201510833765.8公开了一种微藻干藻粉直接皂化提取脂肪酸的方法，包括直接皂化法提取微藻脂肪酸的步骤。采用直接皂化获得的脂肪酸可占微藻油脂含量15％以上，与两步提取脂肪酸中脂肪酸占微藻油脂含量的12％相比，脂肪酸提取率有所提高，且直接皂化法操作工艺简单，容易控制，溶剂回收率高，环境污染小，成本低，可促进微藻PUFAs的综合利用，促进微藻产业发展；CN201310622315.5公开了一种脂肪酸的提取方法属，按照以下步骤进行：(1)原料海带的前处理：把采集到的海带用水冲洗,再经蒸馏水浸泡、清洗,然后凉干备用，对凉干的海带进行粉碎过筛,原料粒度取值范围分别为为150-200；(2)海带总脂质的索氏提取法：海带样品经过筛后,放在折好的滤纸筒内,在索氏提取器内用石油醚于65～75℃恒水温中回流提取6～8h得到脂肪酸，海带的质量与石油醚的体积比为30～40g/L；(3)利用溶剂与溶液的沸点不同的原理，加温提取溶剂，使用20-40目的分子膜过滤后，加入矫味剂得到脂肪酸；以索氏提取器提取海带原料中所含的脂肪酸,摸索提取条件,并以GC-MS技术分析提取物成分,结果获得了有价值的脂肪酸资料,这为海带的深加工和利用提供了科学依据；文献“两种溶剂提取法提取三角褐指藻中不饱和脂肪酸的比较《食品工业科技》,2006(12):114-116”采用氯仿-甲醇提取法和乙醚-石油醚提取法分别提取三角褐指藻(Phaeodactylumtricornutum)中的不饱和脂肪酸,并通过气相色谱技术分析不饱和脂肪酸的种类及其含量。但这些方法得到的不饱和脂肪酸含量低，尤其是n-3不饱和脂肪酸的含量较低。文献“从小球藻中提取和富集多不饱和脂肪酸的研究，《大连海洋大学学报》,2010,25(3):275-280”研究了从海水小球藻(Chlorella spp.)中提取和富集多不饱和脂肪酸(PUFA)的方法,就提取剂体系、用量、提取次数等对小球藻粗脂肪提取率的影响以及尿素包合法中尿素、甲醇与脂肪酸甲酯的质量比对PUFA、EPA富集效果的影响进行了研究。但该研究仅针对于小球藻中多不饱和脂肪酸的提取，缺乏普遍应用性。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，设计提供一种以超声辅助氯仿甲醇法提取海洋微藻粉中的多不饱和脂肪酸的方法，为海洋微藻的深加工利用提供科学依据。
为了实现上述目的，本发明从海洋微藻粉中提取多不饱和脂肪酸的过程包括以下步骤：
(1)取海洋微藻粉50g，加入1100mL氯仿:甲醇＝1.2:1溶液；
(2)25℃，超声波浸提7.5h得到海洋微藻粉中的脂类物质，其中超声波工作频率40kHz,超声功率100W；
(3)将超声浸提后的液体过滤后转移至分液漏斗，剧烈震荡分液漏斗3min后，静置过夜；
(4)当上下分离液面出现明显且上层澄清后，收集下层有机溶液于圆底烧瓶中，并于38.5℃下真空旋转水浴蒸发，蒸干后用氯仿洗涤2-3次，再将圆底烧瓶转移至一个特氟龙垫的螺盖玻璃管中，用氮气吹干氯仿；并将吹干后得到的脂质于-40℃下保存；
(5)将步骤(4)中得到的脂质按照每克加入6mL甲醇溶剂、1.2g尿素的比例进行富集，通入氮气保护并在60℃下水浴10min后冷却至-10℃进行24h包合反应；包合结束后迅速过滤取滤液，旋蒸除去甲醇，加入2mL 1.2mol/L的盐酸维持酸性环境，再加入4mL正己烷萃取上层，然后用2mL 5％氯化钠溶液除杂取上层直至呈中性；最后加入无水氯化钠干燥，得到高纯度的多不饱和脂肪酸。
本发明将提取好的多不饱和脂肪酸样品通过气象色谱检测纯度，先将样品甲酯化用于后续检测，具体过程如下：
(1)将提取的样品用氯仿定容至50mL后，取5mL于带旋盖的试管中用氮气吹干，再去5mL KOH甲醇溶液加入样品，通入氮气保护，60℃下反应2.5h；反应完成后，氮吹仪吹去大部分溶剂，加入5mol/L盐酸2.5mL，使整个体系呈酸性；加入5mL石油醚萃取，静置约10min，取上层有机相用5％氯化钠洗涤充分，洗涤充分后水相经pH试纸检测呈中性；取有机相用无水硫酸钠除水后蒸干，即得到脂肪酸甲酯；
(2)将得到的脂肪酸甲酯进行气相色谱检测分析，具体条件为：氮气压50kPa，氢气压75kPa，毛细血管柱，使用FID检测器；初温140℃保持2min，以20℃/min升温至200℃且每升温1min后保持10min，再在1min内升温至220℃后保持7min，数据通过色谱工作站采集。
本发明的与现有技术相比，通过超声辅助氯仿甲醇浸提法提取了海洋微藻粉中的脂质，得到了最优提取条件，通过尿素包合法进一步富集了多不饱和脂肪酸，获得了富含多不饱和脂肪酸的海洋微藻脂质资源；其制备工艺简单，操作方便，成本低，提取的多不饱和脂肪酸纯度高。
附图说明：
图1为本发明实施例提取的多不饱和脂肪酸测定色谱图。
图2为本发明实施例纯化后的多不饱和脂肪酸测定色谱图。
具体实施例方式
下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。
实施例：
本实施例提取多不饱和脂肪酸的过程包括以下步骤：
(1)取裂殖壶藻粉50g，加入1100mL氯仿:甲醇＝1.2:1溶液；
(2)在35℃、超声波(工作频率40kHz,超声功率100W)浸提下浸提7.5h以得到藻粉中的脂类物质；
(3)将将超声浸提后的液体过滤后转移至分液漏斗，剧烈震荡分液漏斗3min后，静置过夜；
(4)当上下分离液面出现明显且上层澄清后，收集下层有机溶液于圆底烧瓶中，并于38.5℃下真空旋转水浴蒸发，蒸干后用氯仿洗涤2-3次并蒸干，将蒸干后得到的脂肪酸于-40℃下保存；如表1所示，裂殖壶藻粉中主要的多饱和脂肪酸为DHA，粗脂质中含量为49.11％，脂肪酸图谱如图1所示。
表1：氯仿甲醇法提取裂殖壶藻粉各种脂肪酸相对含量
本实施例将提取好的粗脂质采用尿素包合法进行富集，富集条件如下：将步骤(4)中得到的脂质按照每克加入6mL甲醇溶剂、1.2g尿素的比例进行富集，通入氮气保护并在60℃下水浴10min冷却至-10℃下进行24h包合反应；包合结束后迅速过滤取滤液，旋蒸除去甲醇，加入2mL 1.2mol/L的盐酸维持酸性环境。加入4mL正己烷萃取上层，再用2mL 5％氯化钠溶液除杂取上层直至呈中性。加入无水氯化钠干燥后，得到高纯度的多不饱和脂肪酸。
本实施例提取好的多不饱和脂肪酸通过气象色谱检测纯度，先将样品甲酯化用于后续检测，条件如下：将提取的样品用氯仿定容至50mL后，取5mL于带旋盖的试管中用氮气吹干，再去5mL KOH甲醇溶液加入样品，通入氮气保护，60℃下反应2.5h，反应完成后，氮吹仪吹去大部分溶剂，加入5mol/L盐酸2.5mL，使整个体系呈酸性，再加入5mL石油醚萃取，静置约10min，取上层有机相用5％氯化钠洗涤充分，洗涤充分后水相经pH试纸检测呈中性；取有机相用无水硫酸钠除水后蒸干，即得到脂肪酸甲酯；气相色谱分析条件为：氮气压50kPa，氢气压75kPa，毛细血管柱，使用FID检测器。程序升温：初温140℃保持2min，以20℃/min升温至200℃且每升温1min后保持10min，再在1min内升温至220℃后保持7min，数据通过色谱工作站采集，纯化后的多不饱和脂肪酸测定色谱图如图2所示，本实施例最后得到的DHA的纯度可达72.11％。

Claims (2)

1.一种从海洋微藻中提取多不饱和脂肪酸的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)取海洋微藻粉50g，加入1100mL氯仿:甲醇＝1.2:1溶液；
(2)25℃，超声波浸提7.5h得到海洋微藻粉中的脂类物质，其中超声波工作频率40kHz,超声功率100W；
(3)将超声浸提后的液体过滤后转移至分液漏斗，剧烈震荡分液漏斗3min后，静置过夜；
(4)当上下分离液面出现明显且上层澄清后，收集下层有机溶液于圆底烧瓶中，并于38.5℃下真空旋转水浴蒸发，蒸干后用氯仿洗涤2-3次，再将圆底烧瓶转移至一个特氟龙垫的螺盖玻璃管中，用氮气吹干氯仿；并将吹干后得到的脂质于-40℃下保存；
(5)将步骤(4)中得到的脂质按照每克加入6mL甲醇溶剂、1.2g尿素的比例进行富集，通入氮气保护并在60℃下水浴10min后冷却至-10℃进行24h包合反应；包合结束后迅速过滤取滤液，旋蒸除去甲醇，加入2mL 1.2mol/L的盐酸维持酸性环境，再加入4mL正己烷萃取上层，然后用2mL 5％氯化钠溶液除杂取上层直至呈中性；最后加入无水氯化钠干燥，得到高纯度的多不饱和脂肪酸。
2.根据权利要求1所述从海洋微藻中提取多不饱和脂肪酸的方法，其特征在于将提取好的多不饱和脂肪酸样品通过气象色谱检测纯度，具体过程如下：
(1)将提取的样品用氯仿定容至50mL后，取5mL于带旋盖的试管中用氮气吹干，再去5mLKOH甲醇溶液加入样品，通入氮气保护，60℃下反应2.5h；反应完成后，氮吹仪吹去大部分溶剂，加入5mol/L盐酸2.5mL，使整个体系呈酸性；加入5mL石油醚萃取，静置约10min，取上层有机相用5％氯化钠洗涤充分，洗涤充分后水相经pH试纸检测呈中性；取有机相用无水硫酸钠除水后蒸干，即得到脂肪酸甲酯；
(2)将得到的脂肪酸甲酯进行气相色谱检测分析，具体条件为：氮气压50kPa，氢气压75kPa，毛细血管柱，使用FID检测器；初温140℃保持2min，以20℃/min升温至200℃且每升温1min后保持10min，再在1min内升温至220℃后保持7min，数据通过色谱工作站采集。
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