CN113024679A - 一种提取富硒辣木籽中硒多糖和多酚的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种提取富硒辣木籽中硒多糖和多酚的方法，包括备料、脱脂、超高压辅助热水一次提取、酶辅助二次提取、醇三次提取、分离和纯化。采用超高压辅助热水浸提法一次提取，酶辅助二次提取，乙醇三次提取，并结合胰蛋白酶脱蛋白和活性炭脱色工艺，得到产率、纯度、硒含量均较高的辣木籽硒多糖和辣木籽多酚。

Description

一种提取富硒辣木籽中硒多糖和多酚的方法

技术领域

本发明涉及硒多糖及多酚制备技术领域，具体涉及一种提取富硒辣木籽中硒多糖和多酚的方法。

背景技术

辣木，原产于印度，是辣木科辣木属多年生热带落叶乔木，广泛种植于亚洲和非洲热带和亚热带地区，在我国广东、广西、云南、福建、台湾等地引种栽培。辣木含有黄酮类、皂苷类、多糖类、生物碱、多肽、氨基酸类及不饱和脂肪酸类等具有抗氧化、抗菌消炎、抗肿瘤、降血糖等作用的生理活性成分。且辣木富含无机硒和有机硒，其中有机硒更有利于人体吸收利用。

辣木多糖为辣木籽提取物中的重要有效成分之一，是由单糖通过糖苷键结合的糖链。多糖不是一种纯粹的化学物质，而是聚合程度不同的物质的混合物。多糖不仅是参与构成生命的基本物质，具有作为细胞骨架、传递细胞间信号等功能，更重要的是发现多糖在机体免疫调节、增强抗病毒及抗癌活性、降血糖、清除体内自由基、延缓衰老、美白祛斑等方面具有重要的生物活性和功效。硒被植物吸收后，大部分以有机硒形式存在，由大分子硒和以硒代氨基酸及其衍生物形式存在的小分子硒化物组成；大分子硒主要包括硒蛋白、硒核酸和硒多糖等。硒多糖作为一种有机硒化合物，兼有多糖与硒二者的活性，是生物体将无机硒转化成有机硒的有效形式之一。研究证明，硒多糖的生物活性普遍高于多糖和硒，更易于机体吸收和利用。硒多糖有抗金属中毒作用；抗氧化作用；对癌细胞病毒的影响：可抑制人胚肺巨细胞病毒，对细胞的辐射遗传损伤具有防护效应。

硒多糖的提取与一般多糖的提取方法相似，主要有溶剂提取法、酸提法、碱提法、酶解法、超滤法、超声波强化法、微波法等。辣木多酚是辣木籽提取物中另一有效成分，以没食子酸为主,其次是鞣花酸和咖啡酸,多酚具有抗炎、抗氧化、抑菌等多种生物活性。目前对植物多酚提取研究较多，主要提取方法有溶剂萃取法、超声波浸取法、微波浸提法、吸附分离提取法、金属离子分离法、生物酶解提取法等。

目前，对于辣木提取多糖研究较多，但是对于多糖和多酚进行综合提取几乎没有研究，研究同一提取方式下获得得率较高的多糖和多酚，实现“一步提取”的目的，且有效保持硒的含量，可以节省提取工序及成本具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的发明目的是，针对上述问题，提供一种提取富硒辣木籽中硒多糖和多酚的方法，以辣木籽为原料，经脱脂、超高压辅助热水一次提取、酶辅助二次提取、醇三次提取、分离和纯化等步骤，得到产率、纯度和含硒量均较高的辣木籽硒多糖和多酚。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种提取富硒辣木籽中硒多糖和多酚的方法，包括以下步骤：

S1.备料：将辣木籽干燥，粉碎，过筛，得辣木籽粉备用。

S2.脱脂：将所述辣木籽粉加入石油醚回流脱脂，过滤，干燥，得到辣木籽脱脂粉。

S3.提取

S31.一次提取：采用超高压辅助热水浸提法提取，将辣木籽脱脂粉加水，升温至30～50℃，然后加压至100～200Mpa，压力保持时间为5～15min，最后在温度为75～85℃下提取1～3h,离心，得上清液Ⅰ和滤渣Ⅰ。

S32.二次提取：将所述滤渣进行二次提取，然后按照滤渣Ⅰ质量百分比加入1％～3％复合酶，在30～50℃下恒温搅拌2～4h；最后灭酶，过滤得上清液Ⅱ和滤渣Ⅱ。

所述复合酶为包括纤维素酶、果胶酶和蛋白酶。

S33.三次提取：将步骤S32的滤渣Ⅱ与体积分数为50～60％的乙醇混合提取1～3h，过滤得上清液Ⅲ和滤渣Ⅲ；将滤渣Ⅲ与浓度为85％～95％的乙醇继续提取1～3h、过滤，弃滤渣，得上清液Ⅳ。

将步骤S3中的上清液Ⅰ、上清液Ⅱ、上清液Ⅲ和上清液Ⅳ混合，得到提取液。

S4.分离：将所述提取液浓缩、醇降，得到上清液和沉淀，所述沉淀为辣木籽粗多糖；将上清液过大孔树脂柱，再经75％乙醇洗脱，收集洗脱液，蒸发，得到辣木籽多酚。

S5.多糖纯化：将所述辣木籽粗多糖溶解，加入质量比3％～5％的胰蛋白酶，40～60℃恒温3～5h，最后灭酶，过滤取滤液；然后向滤液中加入活性炭脱色，得到辣木籽硒多糖溶液；最后将辣木籽硒多糖溶液浓缩，干燥，得到辣木籽硒多糖。

优选的，步骤S2中，以石油醚回流脱脂1～3次，每次40～90min，95％乙醇回流1～3次，每次1～3h，然后过滤，干燥，得到的辣木籽脱脂粉烘干备用。

优选的，步骤S3中，一次提取时，按料液比1:10～20加入水；二次提取时，按料液比1:5～10向所述滤渣加入水。

优选的，步骤S32中，所述复合酶中，纤维素酶、果胶酶和蛋白酶的质量比为1:1:1～2。

优选的，步骤S33中，分别按料液比1:15～30加入乙醇，在70～85℃下震荡提取。

优选的，步骤S4中，所述大孔树脂柱为D101大孔树脂柱。

优选的，步骤S4中，将提取液浓缩至原体积的1/4～1/3，然后醇降。

优选的，步骤S5中，活性炭的加入量按每1L溶液需8～15g活性炭计算。

由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1.本发明的提取富硒辣木籽中硒多糖和多酚的方法，以辣木籽为原料，经脱脂、一次提取、二次提取、三次提取、分离得到辣木籽多酚和辣木籽粗多糖，然后经过多糖脱蛋白、多糖脱色得到纯化的辣木籽硒多糖。

2.本发明的提取富硒辣木籽中硒多糖和多酚的方法，在提取方法中，热水提取法对多糖和多酚的提取较温和，不易破坏多糖和多酚的结构，还可以最大程度的保留硒，但是，这样的方式存在多糖和多酚提取液中蛋白含量高和提取率低的问题。因此，采用超高压辅助热水浸提、酶解二次复提和醇三次提取的方式克服。超高压辅助热水浸提，一方面高压处理对辣木籽细胞结构具有明显的破坏作用，且随着压力水平的升高，破坏强度增大，可以显著提高硒多糖和多酚产率，但是不能过高，否则严重破坏硒多糖和多酚结构，并降低硒含量。另一方面，采用超高压辅助热水浸提，提高热水温度，加快硒多糖和多酚溶出，可以提高提取效率和产率。采用二次和三次复提，结合酶解技术和醇提取，酶解蛋白时，肽键的断裂是随机的，既可以切断杂质蛋白，也随时可以切断活性蛋白聚糖的活性中心，从而提高产率和降低蛋白含量，醇提取可以促进脂溶性物质的提取，提高多酚提取率。

3.本发明的提取富硒辣木籽中硒多糖和多酚的方法，粗多糖产品的杂质来源主要是杂质蛋白、色素、纤维素、遗传物质和小分子物质等非活性成分，大大地影响了多糖产品的外观品质。采用木瓜蛋白酶脱蛋白，活性炭脱色，缓和彻底，不会对多糖造成过多的破坏。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种提取富硒辣木籽中硒多糖和多酚的方法，包括以下步骤：

S1.备料：将辣木籽干燥，粉碎，过筛，得辣木籽粉备用。

S2.脱脂：将所述辣木籽粉加入石油醚回流脱脂2次，每次60min，然后95％乙醇回流2次，每次2h，然后过滤，干燥，得到的辣木籽脱脂粉烘干备用。

S3.提取

S31.一次提取：采用超高压辅助热水浸提法提取，按料液比1:15向辣木籽脱脂粉中加入水，升温至40℃，然后加压至150Mpa，压力保持时间为10min，最后在温度为80℃下提取2h,离心，得上清液Ⅰ和滤渣Ⅰ。

S32.二次提取：按料液比1:8向所述滤渣加入水，进行二次提取，然后按照滤渣Ⅰ质量百分比加入2％复合酶，在40℃下恒温搅拌3h；最后灭酶，过滤得上清液Ⅱ和滤渣Ⅱ。

所述复合酶为包括纤维素酶、果胶酶和蛋白酶。所述复合酶中，纤维素酶、果胶酶和蛋白酶的质量比为1:1:1

S33.三次提取：将步骤S32的滤渣Ⅱ与体积分数为55％的乙醇混合提取2h，过滤得上清液Ⅲ和滤渣Ⅲ；将滤渣Ⅲ与浓度为90％的乙醇继续提取2h、过滤，弃滤渣，得上清液Ⅳ。

分别按料液比1:20加入乙醇，在80℃下震荡提取

将步骤S3中的上清液Ⅰ、上清液Ⅱ、上清液Ⅲ和上清液Ⅳ混合，得到提取液。

S4.分离：将所述提取液液浓缩至原体积的1/3，然后醇降醇降，得到上清液和沉淀，所述沉淀为辣木籽粗多糖；将上清液过D101大孔树脂柱，再经75％乙醇洗脱，收集洗脱液，蒸发，得到辣木籽多酚。

S5.多糖纯化：将所述辣木籽粗多糖溶解，加入质量比4％的胰蛋白酶，50℃恒温4h，最后灭酶，过滤取滤液；然后向滤液中加入活性炭脱色，活性炭的加入量按每1L溶液需10g活性炭计算，得到辣木籽硒多糖溶液；最后将辣木籽硒多糖溶液浓缩，干燥，得到辣木籽硒多糖。

实施例2

一种提取富硒辣木籽中硒多糖和多酚的方法，包括以下步骤：

S1.备料：将辣木籽干燥，粉碎，过筛，得辣木籽粉备用。

S2.脱脂：将所述辣木籽粉加入石油醚回流脱脂1次，每次90min，然后95％乙醇回流1次，每次3h，然后过滤，干燥，得到的辣木籽脱脂粉烘干备用。

S3.提取

S31.一次提取：采用超高压辅助热水浸提法提取，按料液比1:10向辣木籽脱脂粉中加入水，升温至50℃，然后加压至100Mpa，压力保持时间为15min，最后在温度为75℃下提取1h,离心，得上清液Ⅰ和滤渣Ⅰ。

S32.二次提取：按料液比1:10向所述滤渣加入水，进行二次提取，然后按照滤渣Ⅰ质量百分比加入3％复合酶，在50℃下恒温搅拌2h；最后灭酶，过滤得上清液Ⅱ和滤渣Ⅱ。

所述复合酶为包括纤维素酶、果胶酶和蛋白酶。所述复合酶中，纤维素酶、果胶酶和蛋白酶的质量比为1:1:2

S33.三次提取：将步骤S32的滤渣Ⅱ与体积分数为60％的乙醇混合提取1h，过滤得上清液Ⅲ和滤渣Ⅲ；将滤渣Ⅲ与浓度为95％的乙醇继续提取1h、过滤，弃滤渣，得上清液Ⅳ。

分别按料液比1:30加入乙醇，在85℃下震荡提取。

将步骤S3中的上清液Ⅰ、上清液Ⅱ、上清液Ⅲ和上清液Ⅳ混合，得到提取液。

S4.分离：将所述提取液液浓缩至原体积的1/4，然后醇降醇降，得到上清液和沉淀，所述沉淀为辣木籽粗多糖；将上清液过D101大孔树脂柱，再经75％乙醇洗脱，收集洗脱液，蒸发，得到辣木籽多酚。

S5.多糖纯化：将所述辣木籽粗多糖溶解，加入质量比5％的胰蛋白酶，40℃恒温3h，最后灭酶，过滤取滤液；然后向滤液中加入活性炭脱色，活性炭的加入量按每1L溶液需15g活性炭计算，得到辣木籽硒多糖溶液；最后将辣木籽硒多糖溶液浓缩，干燥，得到辣木籽硒多糖。

实施例3

一种提取富硒辣木籽中硒多糖和多酚的方法，包括以下步骤：

S1.备料：将辣木籽干燥，粉碎，过筛，得辣木籽粉备用。

S2.脱脂：将所述辣木籽粉加入石油醚回流脱脂3次，每次40min，然后95％乙醇回流3次，每次1h，然后过滤，干燥，得到的辣木籽脱脂粉烘干备用。

S3.提取

S31.一次提取：采用超高压辅助热水浸提法提取，按料液比1:20向辣木籽脱脂粉中加入水，升温至30℃，然后加压至200Mpa，压力保持时间为5min，最后在温度为85℃下提取1h,离心，得上清液Ⅰ和滤渣Ⅰ。

S32.二次提取：按料液比1:50向所述滤渣加入水，进行二次提取，然后按照滤渣Ⅰ质量百分比加入1％复合酶，在30℃下恒温搅拌4h；最后灭酶，过滤得上清液Ⅱ和滤渣Ⅱ。

所述复合酶为包括纤维素酶、果胶酶和蛋白酶。所述复合酶中，纤维素酶、果胶酶和蛋白酶的质量比为1:1:1

S33.三次提取：将步骤S32的滤渣Ⅱ与体积分数为50％的乙醇混合提取3h，过滤得上清液Ⅲ和滤渣Ⅲ；将滤渣Ⅲ与浓度为85％的乙醇继续提取3h、过滤，弃滤渣，得上清液Ⅳ。

分别按料液比1:15加入乙醇，在70℃下震荡提取。

将步骤S3中的上清液Ⅰ、上清液Ⅱ、上清液Ⅲ和上清液Ⅳ混合，得到提取液。

S4.分离：将所述提取液液浓缩至原体积的1/3，然后醇降，得到上清液和沉淀，所述沉淀为辣木籽粗多糖；将上清液过D101大孔树脂柱，再经75％乙醇洗脱，收集洗脱液，蒸发，得到辣木籽多酚。

S5.多糖纯化：将所述辣木籽粗多糖溶解，加入质量比3％的胰蛋白酶，60℃恒温3h，最后灭酶，过滤取滤液；然后向滤液中加入活性炭脱色，活性炭的加入量按每1L溶液需8g活性炭计算，得到辣木籽硒多糖溶液；最后将辣木籽硒多糖溶液浓缩，干燥，得到辣木籽硒多糖。

对比例1

一种提取富硒辣木籽中硒多糖和多酚的方法，与实施例1相比，没有二次提取步骤，其他相同。

对比例2

一种提取富硒辣木籽中硒多糖和多酚的方法，与实施例1相比，没有三次提取步骤，其他相同。

对比例3

一种提取富硒辣木籽中硒多糖和多酚的方法，与实施例1相比，没有一次提取步骤，其他相同。

对比例4

一种提取富硒辣木籽中硒多糖和多酚的方法，与实施例1相比，步骤S31一次提取，没有超高压工艺，直接在温度为80℃下提取2h，离心，得上清液Ⅰ和滤渣Ⅰ，其他相同。

对比例5

一种提取富硒辣木籽中硒多糖和多酚的方法，与实施例1相比，没有多糖脱蛋白步骤，其他相同。

对比例6

一种提取富硒辣木籽中硒多糖和多酚的方法，与实施例1相比，没有多糖脱色步骤，其他相同。

实验验证：

1.实验方法：

按照实施例1-3和对比例1-6的方法制备辣木籽硒多糖和辣木籽多酚。

2.测试方法

2.1多糖提取率纯度的测定

采用苯酚-硫酸比色法测定辣木籽硒多糖中多糖的含量。

辣木籽硒多糖提取率(％)＝(辣木籽硒多糖质量/辣木籽质量)×100％；

辣木籽硒多糖的纯度(％)＝(多糖含量/辣木籽硒多糖质量)×100％。

2..3辣木籽多酚提取率和纯度的测定

采用Folin-Ciocalteu法测定辣木籽多酚含量。

辣木籽多酚提取率(％)＝(辣木籽多酚质量/辣木籽质量)×100％；

辣木籽多酚的纯度(％)＝(多酚含量/辣木籽多酚质量)×100％。

2.3、辣木籽硒多糖中的硒含量

利用高效液相-氢化物发生-原子荧光光谱法分析提取的辣木硒多糖中的硒含量进行测试。

3.结果见下表1。

表1结果分析

4.结果讨论：

从表1可以看出，本发明的提取方法，超高压辅助热水浸提法一次提取，酶辅助二次、醇三次提取，可以明显提高辣木籽硒多糖和辣木籽多酚的提取率。

对比例1-3可以看出，减少超高压辅助热水浸提法和酶辅助提取和醇提取的任一步骤，提取率均下降明显。对比例4一次提取没有采取超高压，只热水浸提，提取率也明显下降。

对比例3可以看出，热水提取能够最大化的保留硒，从而提高含硒量，而本申请的三次提取方法，能够显著提高提取率，对硒含量则影响不大。

对比例5和对比例6采用用木瓜蛋白酶脱蛋白，活性炭脱色，缓和彻底，不会对辣木籽硒多糖造成过多的破坏，能够显著提高辣木籽硒多糖的纯度。

上述说明是针对本发明较佳可行试验例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (8)

1.一种提取富硒辣木籽中硒多糖和多酚的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.备料：将辣木籽干燥，粉碎，过筛，得辣木籽粉备用；

S2.脱脂：将所述辣木籽粉加入石油醚回流脱脂，过滤，干燥，得到辣木籽脱脂粉；

S3.提取

S31.一次提取：采用超高压辅助热水浸提法提取，将辣木籽脱脂粉加水，升温至30～50℃，然后加压至100～200Mpa，压力保持时间为5～15min，最后在温度为75～85℃下提取1～3h,离心，得上清液Ⅰ和滤渣Ⅰ；

S32.二次提取：将所述滤渣进行二次提取，然后按照滤渣Ⅰ质量百分比加入1％～3％复合酶，在30～50℃下恒温搅拌2～4h；最后灭酶，过滤得上清液Ⅱ和滤渣Ⅱ；

所述复合酶为包括纤维素酶、果胶酶和蛋白酶；

S33.三次提取：将步骤S32的滤渣Ⅱ与体积分数为50～60％的乙醇混合提取1～3h，过滤得上清液Ⅲ和滤渣Ⅲ；将滤渣Ⅲ与浓度为85％～95％的乙醇继续提取1～3h、过滤，弃滤渣，得上清液Ⅳ；

将步骤S3中的上清液Ⅰ、上清液Ⅱ、上清液Ⅲ和上清液Ⅳ混合，得到提取液；

S4.分离：将所述提取液浓缩、醇降，得到上清液和沉淀，所述沉淀为辣木籽粗多糖；将上清液过大孔树脂柱，再经75％乙醇洗脱，收集洗脱液，蒸发，得到辣木籽多酚；

S5.多糖纯化：将所述辣木籽粗多糖溶解，加入质量比3％～5％的胰蛋白酶，40～60℃恒温3～5h，最后灭酶，过滤取滤液；然后向滤液中加入活性炭脱色，得到辣木籽硒多糖溶液；最后将辣木籽硒多糖溶液浓缩，干燥，得到辣木籽硒多糖。

2.根据权利要求1所述的提取富硒辣木籽中硒多糖和多酚的方法，其特征在于，步骤S2中，以石油醚回流脱脂1～3次，每次40～90min，95％乙醇回流1～3次，每次1～3h，然后过滤，干燥，得到的辣木籽脱脂粉烘干备用。

3.根据权利要求1所述的提取富硒辣木籽中硒多糖和多酚的方法，其特征在于，步骤S3中，一次提取时，按料液比1:10～20加入水；二次提取时，按料液比1:5～10向所述滤渣加入水。

4.根据权利要求1所述的提取富硒辣木籽中硒多糖和多酚的方法的制备方法，其特征在于，步骤S32中，所述复合酶中，纤维素酶、果胶酶和蛋白酶的质量比为1:1:1～2。

5.根据权利要求1所述的提取富硒辣木籽中硒多糖和多酚的方法的制备方法，其特征在于，步骤S33中，分别按料液比1:15～30加入乙醇，在70～85℃下震荡提取。

6.根据权利要求1所述的提取富硒辣木籽中硒多糖和多酚的方法的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述大孔树脂柱为D101大孔树脂柱。

7.根据权利要求1所述的提取富硒辣木籽中硒多糖和多酚的方法的制备方法，其特征在于，步骤S4中，将提取液浓缩至原体积的1/4～1/3，然后醇降。

8.根据权利要求1所述的提取富硒辣木籽中硒多糖和多酚的方法，其特征在于，步骤S5中，活性炭的加入量按每1L溶液需8～15g活性炭计算。