CN112062868A - 淮山多糖的提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及植物多糖提取领域,公开了一种淮山多糖的提取方法,包括如下步骤:(1)将淮山和尿素‑氯化胆碱低共熔溶剂混合,加热提取,冷却后分离出提取液;(2)将步骤(1)所得提取液与酶混合进行酶解,将酶解产物进行固液分离,得到滤液;(3)醇沉步骤(2)得到的滤液并洗涤,得到粗淮山多糖沉淀。该提取方法能够有效去除淮山中所含有的淀粉,提高淮山多糖的提取效率,而且,该提取方法绿色高效,无污染。
Description
技术领域
本发明涉及植物多糖提取领域,具体涉及一种淮山多糖的提取方法。
背景技术
淮山,又称山药、怀山药等,是我国优质的药、菜、粮兼用作物,富含多种营养物质,如淀粉、多糖、尿囊素、胆碱、皂苷、矿物质等,其中,多糖被认为是其主要的活性物质,含量达到0.5%-10.0%(DW)。活性多糖大多具有较好的药理活性和独特的理化性质,如:已用于临床治疗肿瘤的人参多糖、用作免疫强化剂的冬虫夏草多糖、还有作为食品添加剂的果胶等,淮山多糖也已被证实具有抗氧化、降血糖、抗肿瘤、免疫调节等功能,在一定条件下还有较好的乳化、凝胶、增稠等特性,在保健食品、医药、化妆品等领域的应用前景十分广阔。
目前,常用于淮山多糖的提取方法包括热水浸提法、超声辅助提取、微波辅助提取和酶法辅助提取,不过这些提取工艺普遍存在两大问题:一是缺乏有效的去除淮山淀粉的措施。淮山中淀粉质量分数高达70%(DW),其中支链淀粉是直链淀粉的2-3倍,由于多糖提取温度普遍较高,支链淀粉经熬煮易糊化,若不对淀粉进行处理,会造成所提取的淮山多糖含有淀粉;二是传统提取方法用时长,溶剂消耗大,多糖得率低,造成资源的极大浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种淮山多糖的提取方法,该提取方法能够有效去除淮山中所含有的淀粉,提高淮山多糖的提取效率,而且,该提取方法绿色高效,无污染。
为了实现上述目的,本发明提供一种淮山多糖的提取方法,包括如下步骤:
(1)将淮山和尿素-氯化胆碱低共熔溶剂混合,加热提取,冷却后分离出提取液;
(2)将步骤(1)所得提取液与酶混合进行酶解,将酶解产物进行固液分离,得到滤液;
(3)醇沉步骤(2)得到的滤液并洗涤,得到粗淮山多糖沉淀。
优选地,所述步骤(1)中,以1g淮山为基准,尿素-氯化胆碱低共熔溶剂的用量为30-50mL。
优选地,所述尿素-氯化胆碱低共熔溶剂中尿素和氯化胆碱的摩尔比为4-6:1,所述尿素-氯化胆碱低共熔溶剂含水量为18-25质量%。
优选地,所述淮山为粉状,粒径为178-250微米。
优选地,所述混合过程采用超声混合,所述超声功率为100-200W,所述超声时间为20-40min。
优选地,所述加热提取采用水浴加热提取,所述水浴加热温度为80-100℃,时间为40-60min。
优选地,所述步骤(2)中,所述酶选自α-淀粉酶、普鲁兰酶和糖化酶中的一种或多种。
优选地,所述酶解过程包括:
S1向步骤(1)得到的提取液物中加入α-淀粉酶水溶液,酶解得到一级酶解液;
S2向一级酶解液中加入普鲁兰酶水溶液,酶解得到二级酶解液;
S3向二级酶解液中加入糖化酶水溶液,酶解得到三级酶解液;
其中,所述α-淀粉酶水溶液的浓度为120-150U/mL,以提取液的体积为基准,所述α-淀粉酶水溶液的添加量为2-2.5体积%;
所述普鲁兰酶水溶液的浓度为200-250U/mL,以提取液的体积为基准,所述普鲁兰酶水溶液的添加量为1.5-2体积%;
所述糖化酶水溶液的浓度为2500-3000U/mL,以提取液的体积为基准,所述糖化酶水溶液的添加量为1-1.5体积%。
优选地,所述步骤S1中,酶解温度为50-52℃,酶解时间为40-60min;所述步骤S2中,酶解温度为55-57℃,酶解时间为50-60min;所述步骤S3中,酶解温度为55-57℃,酶解时间为50-60min。
优选地,所述步骤(3)中,醇沉的方法包括:向滤液中加入乙醇,并在2-8℃条件下静置10-15h;所述洗涤过程中采用的洗涤液为乙醇和/或丙酮。
优选地,所述洗涤的方法为离心洗涤,离心速度为2800-3200r/min,离心时间为5-10min,洗涤次数为2-4次。
优选地,所述提取方法还包括纯化粗淮山多糖的步骤,所述步骤包括:加水溶解步骤(3)得到的粗淮山多糖沉淀并洗涤,收集上层清液,去蛋白质,干燥;
其中,所述洗涤的方法为离心洗涤,离心速度为2800-3200r/min,离心时间为5-10min,洗涤次数为2-4次;
去蛋白质的方法包括:浓缩上层清液,得到浓缩液Ⅰ,加入sevag试剂,震荡后分液,收集去蛋白的上层液,重复次数使得去蛋白的上层液中蛋白质的含量不高于1%。
进一步优选地,所述sevag试剂为氯仿和正丁醇的混合溶液;
所述氯仿和所述正丁醇的体积比为4-6:1;
所述浓缩液Ⅰ与sevag试剂的体积比为3-5:1;
所述震荡时间为30-40min。
进一步优选地,溶解过程中,水与粗淮山多糖沉淀的质量比为15-25:1;
所述干燥的方法为真空冷冻干燥。
优选地,在真空冷冻干燥前,还包括浓缩所述去蛋白质的上层液,使其为原体积的50%-75%。
通过上述技术方案,本发明的有益效果为:该方法采用尿素-氯化胆碱低共熔溶剂作为溶剂,既能够保证酶的高活性,又能够提高酶解效率;酶解效率得到提高后,能够减少淮山高温提取的时间,从而减少淀粉的糊化以及降低高温对淮山多糖活性的影响,能够提高淮山多糖的得率和纯度。而且,本发明采用尿素-氯化胆碱低共熔溶剂作为提取溶剂,绿色、高效,且不会造成环境污染。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供一种淮山多糖的提取方法,包括如下步骤:
(1)将淮山和尿素-氯化胆碱低共熔溶剂混合,加热提取,冷却后分离出提取液;
(2)将步骤(1)所得提取液与酶混合进行酶解,将酶解产物进行固液分离,得到滤液;
(3)醇沉步骤(2)得到的滤液并洗涤,得到粗淮山多糖沉淀。
具体地,淮山,又称山药、怀山药。所述淮山可以选用块状淮山、片状淮山和粉状淮山中的一种或多种,为了能提高提取效率,所述淮山优选为粉状淮山。所述粉状淮山可以采用任意方法制备出的粉状淮山,本发明的实施例中采用的是冷冻干燥法制备出来的淮山冻干粉。所述粉状淮山的粒径优选为178-250微米。
所述尿素-氯化胆碱低共熔溶剂中尿素和氯化胆碱可以是以任意比例混合,为了提高酶在尿素-氯化胆碱溶液中的活性,尿素和氯化胆碱的混合摩尔比优选为4-6:1,一般情况下,所述尿素-氯化胆碱低共熔溶剂中还含有水,该溶剂中的含水量为18-25重量%。
步骤(1)中的混合可以采用常规手段混合,如电磁搅拌、机械搅拌或者超声混合等,优选为超声混合,能够节省时间,而且可以使淮山和尿素-氯化胆碱溶液混合更为均匀。更优选地,所述超声混合的功率为100-200W,时间为20-40min。加热可以采用本领域常规的加热手段,优选为水浴加热,能够准确控制加热温度,且能保持整个反应体系内部受热均匀,提高提取效率。所述水浴加热的温度优选为80-100℃,时间优选为40-60min。
步骤(2)中酶解所用的酶可以是任意一种或多种能够使淀粉水解的酶。本发明的发明人发现,在采用步骤(1)的方法将淮山和尿素-氯化胆碱低共熔溶剂混合,加热提取得到提取液后再与酶混合酶解,α-淀粉酶、普鲁兰酶和糖化酶这三种酶均具有较高的酶解活性。因此,步骤(2)中酶解所用酶优选选自α-淀粉酶、普鲁兰酶和糖化酶中的一种或多种,更优选地,所述酶采用α-淀粉酶、普鲁兰酶和糖化酶的水溶液,以保证α-淀粉酶、普鲁兰酶和糖化酶在使用过程中的活性。
所述酶解过程可以一步完成,也可以分多步完成,优选地,所述酶解过程包括:
S1向步骤(1)得到的提取液中加入α-淀粉酶水溶液,酶解得到一级酶解液;
S2向一级酶解液中加入普鲁兰酶水溶液,酶解得到二级酶解液;
S3向二级酶解液中加入糖化酶水溶液,酶解得到三级酶解液。
其中,所述α-淀粉酶水溶液的浓度为120-150U/mL,可以为120U/mL、125U/mL、130U/mL、135U/mL、140U/mL、145U/mL、150U/mL以及这些点值中任意两个所构成的范围内的任意值,以提取液的体积为基准,所述α-淀粉酶水溶液的添加量为2-2.5体积%,可以为2%、2.1%、2.2%、2.3%、2.4%、2.5%以及这些点值中任意两个所构成的范围内的任意值;所述普鲁兰酶水溶液的浓度为200-250U/mL,可以是200U/mL、210U/mL、220U/mL、230U/mL、240U/mL、250U/mL以及这些点值中任意两个所构成的范围内的任意值,以提取液的体积为基准,所述普鲁兰酶水溶液的添加量为1.5-2体积%,可以为1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2%以及这些点值中任意两个所构成的范围内的任意值;所述糖化酶水溶液的浓度为2500-3000U/mL可以是2500U/mL、2600U/mL、2700U/mL、2800U/mL、2900U/mL、3000U/mL以及这些点值中任意两个所构成的范围内的任意值,以提取液的体积为基准,所述糖化酶水溶液的添加量为1-1.5体积%,可以为1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%以及这些点值中任意两个所构成的范围内的任意值。
不同的酶种的最佳活性温度不同,为了能够保证酶具有较高的活性,从而提高其酶解效率,所述步骤S1中,酶解温度为50-52℃,酶解时间为40-60min;所述步骤S2中,酶解温度为55-57℃,酶解时间为50-60min;所述步骤S3中,酶解温度为55-57℃,酶解时间为50-60min。
在酶解完成后,还需要去除酶解液中的酶,本发明的实施例中采用加热酶解液的方法去除酶解液中的酶,然后再对酶解液进行固液分离,该固液分离可以采用现有技术中常用的固液分离手段,优选采用过滤的方法。
所述步骤(3)中,醇沉的方法包括:向滤液中加入乙醇,并在2-8℃条件下静置10-15h。所述洗涤过程中采用的洗涤液为乙醇和/或丙酮。
所述洗涤可以常规的洗涤方法,优选为离心洗涤,所述离心洗涤的离心速度为2800-3200r/min,离心时间为5-10min,洗涤次数为2-4次。
为了提高淮山多糖的纯度,所述提取方法还包括纯化粗淮山多糖的步骤,所述步骤包括:加水溶解步骤(3)得到的粗淮山多糖沉淀并洗涤,收集上层清液,去蛋白质,干燥。
其中,所述洗涤的方法为离心洗涤,离心速度为2800-3200r/min,离心时间为5-10min,洗涤次数为2-4次。
去蛋白质的方法包括:浓缩上层清液,得到浓缩液Ⅰ,加入sevag试剂,震荡后分液,收集去蛋白的上层液,重复次数使得去蛋白的上层液中蛋白质的含量不高于1%。为了进一步提高淮山多糖的纯度,优选地,重复次数使得去蛋白的上层液中蛋白质的含量不高于0.8%。
浓缩上层清液后,所述浓缩液Ⅰ为原上层清液体积的20%-25%,浓缩后需过滤掉浓缩液Ⅰ中的固体杂质。所述sevag试剂为氯仿和正丁醇的混合溶液;其中,所述氯仿和所述正丁醇的体积比为4-6:1;所述浓缩液Ⅰ与sevag试剂的体积比为3-5:1;所述震荡时间为30-40min。
所述溶解过程需要将淮山多糖在水中完全溶解,优选地,水与粗淮山多糖沉淀的质量比为15-25:1。
所述干燥的方法可以为常规干燥方法,优选为真空冷冻干燥。进一步优选地,在真空冷冻干燥前,还包括浓缩所述去蛋白质的上层液,得到浓缩液Ⅱ,使浓缩液Ⅱ为原上层液体积的50%-75%,以减少冷冻干燥时间,降低冷冻干燥成本。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例中,蛋白质含量通过考马斯亮蓝法测定,用无水乙醇与80%H2PO4配置0.1mg/mL的考马斯亮蓝溶液,取5.0mL考马斯亮蓝溶液与2.0mL多糖提取液混合,摇匀,室温反应30min,于595nm处测定其吸光值,根据牛血清白蛋白标准曲线计算多糖提取液中蛋白质含量;淮山多糖的纯度通过蒽酮-硫酸法测定,具体步骤参照GB 1886.174-2016。
淮山购于湖南娄底;氯化胆碱(CAS:67-48-1)、尿素(CAS:57-13-6)、1,4-丁二醇(CAS:110-63-4)、甘油(CAS:56-81-5)、柠檬酸(CAS:5949-29-1)、乳酸(CAS:50-21-5)、氯仿(CAS:67-66-3)、正丁醇(CAS:71-36-3)、乙醇(CAS:64-17-5)和丙酮(CAS:67-64-1)均购于国药集团;α-淀粉酶(CAS:9000-90-2,Cat#G8290)、普鲁兰酶(CAS:9075-68-7,Cat#P9841)和糖化酶(CAS:9032-08-0,Cat#T8500)均购于上海索莱宝生物科技有限公司。
实施例1
尿素-氯化胆碱低共熔溶剂的配置:将尿素、氯化胆碱和水以质量比为30:14:11混合,得到尿素-氯化胆碱低共熔溶剂;
淮山冻干粉的制备:选择真空冷冻干燥的淮山,粉碎后过80目筛,得淮山冻干粉;
sevag试剂的配置:将氯仿和正丁醇按体积比5:1混合,得到sevag试剂;
(1)将400mL尿素-氯化胆碱低共熔溶剂与10g淮山冻干粉混合,100W条件下超声辅助提取30min,于100℃水浴中提取40min,提取完成后,冷却至室温,收集提取液备用;
(2)向上述提取液中加入9.2mL的α-淀粉酶水溶液(140U/mL),50℃的条件下水解50min,得到一级酶解液;向一级酶解液中加入7.2mL的普鲁兰酶水溶液(230U/mL),55℃的条件下水解50min,得到二级酶解液;向二级酶解液中加入4.8mL的糖化酶水溶液(2800U/mL),55℃的条件下水解50min,得到三级酶解液;然后沸水水浴灭酶6min后,过滤,收集滤液;
(3)向滤液中加入4倍体积无水乙醇,4℃静置过夜,3000r/min离心10min,收集沉淀,将沉淀用无水乙醇和丙酮分别洗涤2次,即得粗多糖沉淀。
(4)将粗多糖沉淀溶于20倍淮山冻干粉重量的蒸馏水,充分溶解,3000r/min离心5min,收集上清液,沉淀用蒸馏水洗涤2次,合并上清液,加热减压浓缩至原体积的1/5,过滤掉固体杂质;将浓缩液与sevag试剂以4:1的比例混合,漩涡震荡仪振荡30min后,倒入分液漏斗,静置,待溶液分层后,收集上层,重复操作上述步骤3次,测得其蛋白质含量为0.51%,加热减压浓缩上层溶液至原浓缩液体积的2/3,将浓缩液置于-50℃冰箱冷冻,待冻实后,真空冷冻干燥即得淮山多糖。
测量计算淮山多糖的得率和纯度。
实施例2
尿素-氯化胆碱低共熔溶剂的配置:将尿素、氯化胆碱和水以质量比为30:14:11混合,得到尿素-氯化胆碱低共熔溶剂;
淮山冻干粉的制备:选择真空冷冻干燥的淮山,粉碎后过60目筛,得淮山冻干粉;
sevag试剂的配置:将氯仿和正丁醇按体积比4:1混合,得到sevag试剂;
(1)将500mL尿素-氯化胆碱低共熔溶剂与10g淮山冻干粉混合,200W条件下超声辅助提取20min,于80℃水浴中提取60min,提取完成后,冷却至室温,收集提取液备用;
(2)向上述提取液中加入10mL的α-淀粉酶水溶液(150U/mL),51℃的条件下水解60min,得到一级酶解液;向一级酶解液中加入7.5mL的普鲁兰酶水溶液(250U/mL),56℃的条件下水解60min,得到二级酶解液;向二级酶解液中加入5mL的糖化酶水溶液(3000U/mL),56℃的条件下水解60min,得到三级酶解液;然后沸水水浴灭酶6min后,过滤,收集滤液;
(3)向滤液中加入5倍体积无水乙醇,4℃静置过夜,3200r/min离心5min,收集沉淀,将沉淀用无水乙醇洗涤3次,即得粗多糖沉淀。
(4)将粗多糖沉淀溶于15倍淮山冻干粉重量的蒸馏水,充分溶解,2800r/min离心10min,收集上清液,沉淀用蒸馏水洗涤4次,合并上清液,加热减压浓缩至原体积的1/4,过滤掉固体杂质;将浓缩液与sevag试剂以3:1的比例混合,漩涡震荡仪振荡40min后,倒入分液漏斗,静置,待溶液分层后,收集上层,重复操作上述步骤3次,测得其蛋白质含量为0.57%,加热减压浓缩上层溶液至原浓缩液体积的2/3,将浓缩液置于-50℃冰箱冷冻,待冻实后,真空冷冻干燥即得淮山多糖。
测量计算淮山多糖的得率和纯度。
实施例3
尿素-氯化胆碱低共熔溶剂的配置:将尿素、氯化胆碱和水以质量比为30:14:11混合,得到尿素-氯化胆碱低共熔溶剂;
淮山冻干粉的制备:选择真空冷冻干燥的淮山,粉碎后过80目筛,得淮山冻干粉;
sevag试剂的配置:将氯仿和正丁醇按体积比6:1混合,得到sevag试剂;
(1)将300mL尿素-氯化胆碱低共熔溶剂与10g淮山冻干粉混合,150W条件下超声辅助提取30min,于90℃水浴中提取40min,提取完成后,冷却至室温,收集提取液备用;
(2)向上述提取液中加入7.5mL的α-淀粉酶水溶液(120U/mL),52℃的条件下水解50min,得到一级酶解液;向一级酶解液中加入6mL的普鲁兰酶水溶液(200U/mL),57℃的条件下水解50min,得到二级酶解液;向二级酶解液中加入4.5mL的糖化酶水溶液(2500U/mL),57℃的条件下水解50min,得到三级酶解液;然后沸水水浴灭酶6min后,过滤,收集滤液;
(3)向滤液中加入4倍体积无水乙醇,4℃静置过夜,3200r/min离心8min,收集沉淀,将沉淀用丙酮洗涤3次,即得粗多糖沉淀。
(4)将粗多糖沉淀溶于25倍淮山冻干粉重量的蒸馏水,充分溶解,3200r/min离心5min,收集上清液,沉淀用蒸馏水洗涤3次,合并上清液,加热减压浓缩至原体积的1/5,过滤掉固体杂质;将浓缩液与sevag试剂以6:1的比例混合,漩涡震荡仪振荡40min后,倒入分液漏斗,静置,待溶液分层后,收集上层,重复操作上述步骤3次,测得其蛋白质含量为0.66%,加热减压浓缩上层溶液至原浓缩液体积的2/3,将浓缩液置于-50℃冰箱冷冻,待冻实后,真空冷冻干燥即得淮山多糖。
测量计算淮山多糖的得率和纯度。
实施例4
尿素-氯化胆碱低共熔溶剂的配置:将尿素、氯化胆碱和水以质量比为12:7:4混合,得到尿素-氯化胆碱低共熔溶剂;
淮山冻干粉的制备:选择真空冷冻干燥的淮山,粉碎后过50目筛,得淮山冻干粉;
sevag试剂的配置:将氯仿和正丁醇按体积比5:1混合,得到sevag试剂;
(1)将400mL尿素-氯化胆碱低共熔溶剂与10g淮山冻干粉混合,150W条件下超声辅助提取30min,于100℃水浴中提取40min,提取完成后,冷却至室温,收集提取液备用;
(2)向上述提取液中加入9.2mL的α-淀粉酶水溶液(140U/mL),50℃的条件下水解50min,得到一级酶解液;向一级酶解液中加入7.2mL的普鲁兰酶水溶液(230U/mL),55℃的条件下水解50min,得到二级酶解液;向二级酶解液中加入4.8mL的糖化酶水溶液(2800U/mL),55℃的条件下水解50min,得到三级酶解液;然后沸水水浴灭酶6min后,过滤,收集滤液;
(3)向滤液中加入4倍体积无水乙醇,4℃静置过夜,3000r/min离心10min,收集沉淀,将沉淀用无水乙醇和丙酮分别洗涤2次,即得粗多糖沉淀。
(4)将粗多糖沉淀溶于20倍淮山冻干粉重量的蒸馏水,充分溶解,3000r/min离心5min,收集上清液,沉淀用蒸馏水洗涤2次,合并上清液,加热减压浓缩至原体积的1/5,过滤掉固体杂质;将浓缩液与sevag试剂以4:1的比例混合,漩涡震荡仪振荡30min后,倒入分液漏斗,静置,待溶液分层后,收集上层,重复操作上述步骤3次,测得其蛋白质含量为0.59%,加热减压浓缩上层溶液至原浓缩液体积的2/3,将浓缩液置于-50℃冰箱冷冻,待冻实后,真空冷冻干燥即得淮山多糖。
测量计算淮山多糖的得率和纯度。
实施例5
尿素-氯化胆碱低共熔溶剂的配置:将尿素、氯化胆碱和水以质量比为30:14:11混合,得到尿素-氯化胆碱低共熔溶剂;
sevag试剂的配置:将氯仿和正丁醇按体积比5:1混合,得到sevag试剂;
(1)将200mL尿素-氯化胆碱低共熔溶剂与10g淮山切片混合,150W条件下超声辅助提取30min,于100℃水浴中提取40min,提取完成后,冷却至室温,收集提取液备用;
(2)向上述提取液中加入4.6mL的α-淀粉酶水溶液(140U/mL),50℃的条件下水解50min,得到一级酶解液;向一级酶解液中加入3.6mL的普鲁兰酶水溶液(230U/mL),55℃的条件下水解50min,得到二级酶解液;向二级酶解液中加入2.4mL的糖化酶水溶液(2800U/mL),55℃的条件下水解50min,得到三级酶解液;然后沸水水浴灭酶6min后,过滤,收集滤液;
(3)向滤液中加入4倍体积无水乙醇,4℃静置过夜,3000r/min离心10min,收集沉淀,将沉淀用无水乙醇和丙酮分别洗涤2次,即得粗多糖沉淀。
(4)将粗多糖沉淀溶于20倍淮山冻干粉重量的蒸馏水,充分溶解,3000r/min离心5min,收集上清液,沉淀用蒸馏水洗涤2次,合并上清液,加热减压浓缩至原体积的1/5,过滤掉固体杂质;将浓缩液与sevag试剂以4:1的比例混合,漩涡震荡仪振荡30min后,倒入分液漏斗,静置,待溶液分层后,收集上层,重复操作上述步骤3次,测得其蛋白质含量为0.60%,加热减压浓缩上层溶液至原浓缩液体积的2/3,将浓缩液置于-50℃冰箱冷冻,待冻实后,真空冷冻干燥即得淮山多糖。
测量计算淮山多糖的得率和纯度。
实施例6
尿素-氯化胆碱低共熔溶剂的配置:将尿素、氯化胆碱和水以质量比为36:14:5混合,得到尿素-氯化胆碱低共熔溶剂;
淮山冻干粉的制备:选择真空冷冻干燥的淮山,粉碎后过80目筛,得淮山冻干粉;
sevag试剂的配置:将氯仿和正丁醇按体积比5:1混合,得到sevag试剂;
(1)将400mL尿素-氯化胆碱低共熔溶剂与10g淮山冻干粉混合,150W条件下超声辅助提取30min,于100℃水浴中提取40min,提取完成后,冷却至室温,收集提取液备用;
(2)向上述提取液中加入9.2mL的α-淀粉酶水溶液(140U/mL),50℃的条件下水解50min,得到一级酶解液;向一级酶解液中加入7.2mL的普鲁兰酶水溶液(230U/mL),55℃的条件下水解50min,得到二级酶解液;向二级酶解液中加入4.8mL的糖化酶水溶液(2800U/mL),55℃的条件下水解50min,得到三级酶解液;然后沸水水浴灭酶6min后,过滤,收集滤液;
(3)向滤液中加入4倍体积无水乙醇,4℃静置过夜,3000r/min离心10min,收集沉淀,将沉淀用无水乙醇和丙酮分别洗涤2次,即得粗多糖沉淀。
(4)将粗多糖沉淀溶于20倍淮山冻干粉重量的蒸馏水,充分溶解,3000r/min离心5min,收集上清液,沉淀用蒸馏水洗涤2次,合并上清液,加热减压浓缩至原体积的1/5,过滤掉固体杂质;将浓缩液与sevag试剂以4:1的比例混合,漩涡震荡仪振荡30min后,倒入分液漏斗,静置,待溶液分层后,收集上层,重复操作上述步骤3次,测得其蛋白质含量为0.64%,加热减压浓缩上层溶液至原浓缩液体积的2/3,将浓缩液置于-50℃冰箱冷冻,待冻实后,真空冷冻干燥即得淮山多糖。
测量计算淮山多糖的得率和纯度。
实施例7
尿素-氯化胆碱低共熔溶剂的配置:将尿素、氯化胆碱和水以质量比为30:14:19混合,得到尿素-氯化胆碱低共熔溶剂;
淮山冻干粉的制备:选择真空冷冻干燥的淮山,粉碎后过80目筛,得淮山冻干粉;
sevag试剂的配置:将氯仿和正丁醇按体积比5:1混合,得到sevag试剂;
(1)将400mL尿素-氯化胆碱低共熔溶剂与10g淮山冻干粉混合,150W条件下超声辅助提取30min,于100℃水浴中提取40min,提取完成后,冷却至室温,收集提取液备用;
(2)向上述提取液中加入9.2mL的α-淀粉酶水溶液(140U/mL),50℃的条件下水解50min,得到一级酶解液;向一级酶解液中加入7.2mL的普鲁兰酶水溶液(230U/mL),55℃的条件下水解50min,得到二级酶解液;向二级酶解液中加入4.8mL的糖化酶水溶液(2800U/mL),55℃的条件下水解50min,得到三级酶解液;然后沸水水浴灭酶6min后,过滤,收集滤液;
(3)向滤液中加入4倍体积无水乙醇,4℃静置过夜,3000r/min离心10min,收集沉淀,将沉淀用无水乙醇和丙酮分别洗涤2次,即得粗多糖沉淀。
(4)将粗多糖沉淀溶于20倍淮山冻干粉重量的蒸馏水,充分溶解,3000r/min离心5min,收集上清液,沉淀用蒸馏水洗涤2次,合并上清液,加热减压浓缩至原体积的1/5,过滤掉固体杂质;将浓缩液与sevag试剂以4:1的比例混合,漩涡震荡仪振荡30min后,倒入分液漏斗,静置,待溶液分层后,收集上层,重复操作上述步骤3次,测得其蛋白质含量为0.62%,加热减压浓缩上层溶液至原浓缩液体积的2/3,将浓缩液置于-50℃冰箱冷冻,待冻实后,真空冷冻干燥即得淮山多糖。
测量计算淮山多糖的得率和纯度。
实施例8
尿素-氯化胆碱低共熔溶剂的配置:将尿素、氯化胆碱和水以质量比为36:14:16.7混合,得到尿素-氯化胆碱低共熔溶剂;
淮山冻干粉的制备:选择真空冷冻干燥的淮山,粉碎后过80目筛,得淮山冻干粉;
sevag试剂的配置:将氯仿和正丁醇按体积比5:1混合,得到sevag试剂;
(1)将400mL尿素-氯化胆碱低共熔溶剂与10g淮山冻干粉混合,150W条件下超声辅助提取30min,于100℃水浴中提取40min,提取完成后,冷却至室温,收集提取液备用;
(2)向上述提取液中加入9.2mL的α-淀粉酶水溶液(140U/mL),50℃的条件下水解50min,得到一级酶解液;向一级酶解液中加入4.8mL的糖化酶水溶液(2500U/mL),55℃的条件下水解50min,得到二级酶解液;然后沸水水浴灭酶6min后,过滤,收集滤液;
(3)向滤液中加入4倍体积无水乙醇,4℃静置过夜,3000r/min离心10min,收集沉淀,将沉淀用无水乙醇和丙酮分别洗涤2次,即得粗多糖沉淀。
(4)将粗多糖沉淀溶于20倍淮山冻干粉重量的蒸馏水,充分溶解,3000r/min离心5min,收集上清液,沉淀用蒸馏水洗涤2次,合并上清液,加热减压浓缩至原体积的1/5,过滤掉固体杂质;将浓缩液与sevag试剂以4:1的比例混合,漩涡震荡仪振荡30min后,倒入分液漏斗,静置,待溶液分层后,收集上层,重复操作上述步骤3次,测得其蛋白质含量为0.70%,加热减压浓缩上层溶液至原浓缩液体积的2/3,将浓缩液置于-50℃冰箱冷冻,待冻实后,真空冷冻干燥即得淮山多糖。
测量计算淮山多糖的得率和纯度。
对比例1
按照实施例1的方法提取淮山多糖,不同的是,步骤(1)中,用水代替尿素-氯化胆碱低共熔溶剂提取淮山冻干粉中的淮山多糖。
对比例2
按照实施例1的方法提取淮山多糖,不同的是,步骤(1)中,采用柠檬酸-氯化胆碱低共熔溶剂代替尿素-氯化胆碱低共熔溶剂提取淮山冻干粉中的淮山多糖。
上述测量结果如表1所示:
淮山多糖得率% | 淮山多糖纯度% | |
实施例1 | 10.22 | 78.51 |
实施例2 | 9.91 | 77.28 |
实施例3 | 9.37 | 77.10 |
实施例4 | 8.84 | 76.32 |
实施例5 | 8.56 | 76.86 |
实施例6 | 8.17 | 76.03 |
实施例7 | 8.43 | 76.34 |
实施例8 | 7.05 | 67.57 |
对比例1 | 1.89 | 33.2 |
对比例2 | 4.11 | 72.19 |
通过对比表1中实施例和对比例1的数据可知,采用低共熔溶剂作为淮山多糖的萃取溶剂,能够有效提高淮山多糖的萃取率,从而有效提高淮山多糖的得率和纯度。
此外,通过对比表1中实施例1-7和实施例8的数据可知,与α-淀粉酶和糖化酶两种复合酶酶解效果相比,采用α-淀粉酶、普鲁兰酶和糖化酶三种酶复合酶水解提取液,可更有效地去除淮山淀粉,提高淮山多糖的得率和纯度。
此外,通过对比表1中实施例和对比例2的数据可知,酶在尿素-氯化胆碱低共熔溶剂中的活力与在柠檬酸-氯化胆碱低共熔溶剂中相比,在尿素-氯化胆碱低共熔溶剂中的活力更高,能够有效提高淮山提取液中的淀粉的酶解效率,从而有效提高淮山多糖的得率。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种淮山多糖的提取方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将淮山和尿素-氯化胆碱低共熔溶剂混合,加热提取,冷却后分离出提取液;
(2)将步骤(1)所得提取液与酶混合进行酶解,将酶解产物进行固液分离,得到滤液;
(3)醇沉步骤(2)得到的滤液并洗涤,得到粗淮山多糖沉淀。
2.根据权利要求1所述的淮山多糖的提取方法,其特征在于,所述步骤(1)中,以1g淮山为基准,尿素-氯化胆碱低共熔溶剂的用量为30-50mL;
优选地,所述尿素-氯化胆碱低共熔溶剂中尿素和氯化胆碱的摩尔比为4-6:1,所述尿素-氯化胆碱低共熔溶剂的含水量为18-25质量%;
优选地,所述淮山为粉状,粒径为178-250微米。
3.根据权利要求2所述的淮山多糖的提取方法,其特征在于,所述混合过程采用超声混合,所述超声功率为100-200W,所述超声时间为20-40min;
优选地,所述加热提取采用水浴加热提取,所述水浴加热温度为80-100℃,时间为40-60min。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的淮山多糖的提取方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述酶选自α-淀粉酶、普鲁兰酶和糖化酶中的一种或多种;
优选地,所述酶解过程包括:
S1向步骤(1)得到的提取液中加入α-淀粉酶水溶液,酶解得到一级酶解液;
S2向一级酶解液中加入普鲁兰酶水溶液,酶解得到二级酶解液;
S3向二级酶解液中加入糖化酶水溶液,酶解得到三级酶解液;
其中,所述α-淀粉酶水溶液的浓度为120-150U/mL,以提取液的体积为基准,所述α-淀粉酶水溶液的添加量为2-2.5体积%;
所述普鲁兰酶水溶液的浓度为200-250U/mL,以提取液的体积为基准,所述普鲁兰酶水溶液的添加量为1.5-2体积%;
所述糖化酶水溶液的浓度为2500-3000U/mL,以提取液的体积为基准,所述糖化酶水溶液的添加量为1-1.5体积%。
5.根据权利要求4所述的淮山多糖的提取方法,其特征在于,所述步骤S1中,酶解温度为50-52℃,酶解时间为40-60min;
所述步骤S2中,酶解温度为55-57℃,酶解时间为50-60min;
所述步骤S3中,酶解温度为55-57℃,酶解时间为50-60min。
6.根据权利要求4所述的淮山多糖的提取方法,其特征在于,所述步骤(3)中,醇沉的方法包括:向滤液中加入乙醇,并在2-8℃条件下静置10-15h;所述洗涤过程中采用的洗涤液为乙醇和/或丙酮。
7.根据权利要求4或6所述的淮山多糖的提取方法,其特征在于,所述洗涤的方法为离心洗涤,离心速度为2800-3200r/min,离心时间为5-10min,洗涤次数为2-4次。
8.根据权利要求4所述的淮山多糖的提取方法,其特征在于,所述提取方法还包括纯化粗淮山多糖的步骤,所述步骤包括:加水溶解步骤(3)得到的粗淮山多糖沉淀并洗涤,收集上层清液,去蛋白质,干燥;
其中,所述洗涤的方法为离心洗涤,离心速度为2800-3200r/min,离心时间为5-10min,洗涤次数为2-4次;
去蛋白质的方法包括:浓缩上层清液,得到浓缩液Ⅰ,加入sevag试剂,震荡后分液,收集去蛋白的上层液,重复次数使得去蛋白的上层液中蛋白质的含量不高于1%。
9.根据权利要求8所述的淮山多糖的提取方法,其特征在于,所述sevag试剂为氯仿和正丁醇的混合溶液;
所述氯仿和所述正丁醇的体积比为4-6:1;
所述浓缩液Ⅰ与sevag试剂的体积比为3-5:1;
所述震荡时间为30-40min。
10.根据权利要求8或9所述的淮山多糖的提取方法,其特征在于,溶解过程中,水与粗淮山多糖沉淀的质量比为15-25:1;
所述干燥的方法为真空冷冻干燥,优选地,在真空冷冻干燥前,还包括浓缩所述去蛋白质的上层液,使其为原体积的50%-75%。
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