一种提取螺旋藻多糖的方法
【专利摘要】本发明公开一种提取藻螺旋藻多糖的方法，在优质顿顶螺旋藻中加入改性剂，经混匀后进行超临界萃取，得到去除螺旋藻脂类成分的螺旋藻粉，在其中加入提取溶剂，经常规回流提取数次后合并提取液，并静置后取液体部分经离心分离后取上清液，再将上清液用微滤膜进行过滤，滤液用反渗透滤膜过滤浓缩，得到螺旋藻多糖浓缩液，调节pH值后静置取沉淀，再过脱色树脂进行脱色纯化，收集洗脱液进行喷雾干燥，即得到螺旋藻多糖。本发明的方法操作方便、可行性强，所得产品无二次污染，且能够很好地实现规模化生产，螺藻多糖在螺旋藻中含量一般为3～6%，采用该方法提取螺旋藻多糖的提取率为92.0%以上，螺旋藻多糖纯度大于80%。
【专利说明】
一种提取螺旋藻多糖的方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种提取藻螺旋藻多糖的方法，尤其是一种大量提取螺旋藻中多糖的方法，属于生物制品技术领域。
【背景技术】
[0002]螺旋藻(Spirulinaplatensis)为蓝藻门，颤藻纲，螺旋藻属，是一种丝状多细胞螺旋形藻类生物。螺旋藻具有高蛋白、低脂肪、低糖等特点，它含有丰富的蛋白，蛋白含量为50?70%，它还含有大量人体所必需的各种氨基酸和生物活性物质，如总类胡萝卜素、叶绿素、α、γ-亚麻酸、维生素、微量元素、藻蓝蛋白等，其中含螺旋藻多糖达2?6%。
[0003]螺旋藻多糖(PSP)是从螺旋藻藻体、螺旋藻培养液中提取分离出来的属于酸性杂多糖，其分子由鼠李糖、岩藻糖、木糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖以及葡萄糖醛酸等分子组成。近年来的研究发现螺旋藻多糖具有促进淋巴细胞增殖和生长，增强机体的免疫能力;有抑制DNA的合成，从而抑制癌细胞的生长;对02和自由基有消除作用，具有一定的抗氧化作用；能提高核酸内酶活性，有一定的抗衰老作用。一类具有促进细胞生长、抗辐射、对核酸内切酶活性和DNA修复合成有增强作用等功能的重要天然生物活性的酸性多糖物质，并具有与膳食纤维极为相似的膨胀作用、凝胶作用、持水能力、低热值等性质，这为其在功能性保健品中的应用展示了广阔的前景。
[0004]多糖是生物体内除蛋白质和核酸外又一类重要的生物大分子，它在控制细胞的分裂分化，调节细胞的生长，延缓衰老，维持代谢等方面发挥着重要的作用。多糖与蛋白质和核酸相比是最理想的生物信息载体，因为糖基可在多个羟基上以两种可能的键相连，而氨基酸只有一种连接方式，可见糖是最小的结构单元承载最大的生物信息量。螺旋藻多糖作为一类具有重要生物活性的天然多糖化合物，其生物活性已逐渐为人类所认识，正应用于药理与临床实验。随着对螺旋藻多糖的深入研究，螺旋藻多糖的研究将会成为国内外生物学、化学、物理学和医学等学科研究的重要领域。
[0005]目前关于螺旋藻多糖的提取，多采用水提醇沉、超声波辅助提取、微波辅助提取，提取后加入不同有机试剂脱出蛋白，纯化后得到螺旋藻多糖的方法。也有报道用酶法等方法提取螺旋藻多糖。但这些技术，使得螺旋藻多糖提取耗时长、工艺复杂、费用高，螺旋藻多糖的损失较多，提取率较低，很难进行大量提取，且多糖活性易受损且造成二次污染等，至使螺旋藻多糖无法真正的工业化应用生产。
【发明内容】
[0006]为解决上述问题，本发明提供一种提取藻螺旋藻多糖的方法，具有操作简便，能使螺旋藻多糖最大量的提取出来，且不会造成二次污染等优点。
[0007]本发明通过下列技术方案实现:一种提取藻螺旋藻多糖的方法，经过下列各步骤:
(1)原料的选取:以新鲜或干燥的优质顿顶螺旋藻(Arthrospiraplatensis)为原料；
(2)螺旋藻的前处理:按螺旋藻与改性剂的质量比为1:0.5?1:1，在步骤(I)的优质顿顶螺旋藻中加入改性剂，经混匀后进行超临界萃取，得到螺旋藻脂类成分(萃取物)和去除螺旋藻脂类成分的螺旋藻粉(萃余物)，螺旋藻脂类成分可供加工其它产品；
(3)螺旋藻多糖的提取:在步骤(2)的去除螺旋藻脂类成分的螺旋藻粉中加入10倍质量的提取溶剂，经常规回流提取2h后，过滤得到提取液，再在滤渣中加入6倍质量的提取溶剂，经常规回流提取1.5h后，过滤得到提取液;合并两次提取液，并静置2?5h后取液体部分；
(4)离心及膜过滤纯化:将步骤(3)的液体部分经离心分离后取上清液，再将上清液用微滤膜进行过滤，滤液用反渗透滤膜过滤浓缩，得到螺旋藻多糖浓缩液，调节pH值为6?6.5并静置3?5小时，取沉淀即得螺旋藻粗多糖粗品；
(5)柱色谱纯化:将步骤(4)所得螺旋藻粗多糖粗品过脱色树脂进行脱色纯化，收集洗脱液，即得螺旋藻多糖提取精液；
(6)干燥:将步骤(5)所得螺旋藻多糖提取精液进行喷雾干燥，即得到螺旋藻多糖。
[0008]所述步骤(2)的改性剂是无水乙醇。
[0009]所述步骤(2)的超临界萃取是在下列条件下进行:萃取压力为30MPa?40MPa、萃取温度为35?450C，CO2流体流量为16?24L/h，萃取时间为I?3小时。
[0010]所述步骤(3)的提取溶剂是pH为8?9的NaOH溶液。
[0011 ] 所述步骤(4)的离心分离的离心转速为14000?16000r/min。
[0012]所述步骤(4)的用微滤膜进行过滤是依次使用2μηι、0.45μηι的微滤膜进行过滤。
[0013]所述步骤(4)的反渗透滤膜是0.0OI1M的反渗透滤膜。
[0014]所述步骤(5)的脱色树脂的用量为螺旋藻原料(干基)体积的0.8?2倍，流速控制为2?5mL/min;
所述步骤(5)的脱色树脂是D900型离子交换树脂、HPD-300L型树脂、BEHP-3型大网孔非极性吸附树脂、BEHP-4型大网孔非极性吸附树脂、D112阳树脂中两种或两种以上的组合树脂。
[0015]所述步骤(6)的喷雾干燥的条件是进风温度设定为180?220°C，出风温度为80?900C，干燥温度设定为160?220°C，蠕动栗的加液速度为2?8L/h。
[0016]本发明具备的优点及效果:本发明的方法打破以往螺旋藻多糖只能在实验室少量提取的局限，从提取、分离纯化到干燥所采用的方法均操作方便、可行性强，是一种“环境友好型”的生产藻蓝蛋白的方式，所得产品无二次污染，且能够很好地实现规模化生产，螺藻多糖在螺旋藻中含量一般为3?6%，采用该方法提取螺旋藻多糖的提取率为92.0%以上，螺旋藻多糖纯度大于80%。
【具体实施方式】
[0017]下面通过实施例对本发明做进一步说明。
[0018]实施例1
(1)原料的选取:以新鲜的优质顿顶螺旋藻(Arthrospiraplatensis)为原料；
(2)螺旋藻的前处理:按螺旋藻与无水乙醇的质量比为1:0.5，在步骤(I)的优质顿顶螺旋藻中加入无水乙醇，经混匀后在下列条件下进行超临界萃取:萃取压力为30MPa、萃取温度为45°C，C02流体流量为16L/h，萃取时间为3小时，得到螺旋藻脂类成分(萃取物)和去除螺旋藻脂类成分的螺旋藻粉(萃余物)，螺旋藻脂类成分可供加工其它产品； (3)螺旋藻多糖的提取:在步骤(2)的去除螺旋藻脂类成分的螺旋藻粉中加入10倍质量的提取溶剂(pH为8?9的NaOH溶液)，经常规回流提取2h后，过滤得到提取液，再在滤渣中加入6倍质量的提取溶剂(pH为8?9的NaOH溶液)，经常规回流提取1.5h后，过滤得到提取液；合并两次提取液，并静置2h后取液体部分；
(4)离心及膜过滤纯化:将步骤(3)的液体部分采用管式高速离心机经离心转速为14000r/min进行离心分离后取上清液，再将上清液依次使用2μπι、0.45μπι的微滤膜进行过滤，滤液用0.00Ιμπι的反渗透滤膜过滤浓缩，得到螺旋藻多糖浓缩液，调节pH值为6?6.5并静置3小时，取沉淀即得螺旋藻粗多糖粗品；
(5)柱色谱纯化:按螺旋藻原料(干基)体积的0.8倍取脱色树脂(D900型离子交换树脂和HPD-300L型树脂的组合树脂)，将步骤(4)所得螺旋藻粗多糖粗品过脱色树脂进行脱色纯化，流速控制为2mL/min，收集洗脱液，即得螺旋藻多糖提取精液；
(6)干燥:将步骤(5)所得螺旋藻多糖提取精液用蠕动栗加入到高速离心喷雾干燥设备中在下列条件下进行喷雾干燥:进风温度设定为180°C，出风温度为90°C，干燥温度设定为160°C，蠕动栗的加液速度为5L/h，即得到螺旋藻多糖。
[0019]本例螺旋藻多糖的提取率为95%，螺旋藻多糖纯度为83%。
[0020]实施例2
(1)原料的选取:以干燥的优质顿顶螺旋藻(Arthrospiraplatensis)为原料；
(2)螺旋藻的前处理:按螺旋藻与无水乙醇的质量比为1:0.8，在步骤(I)的优质顿顶螺旋藻中加入无水乙醇，经混匀后在下列条件下进行超临界萃取:萃取压力为35MPa、萃取温度为40°C，C02流体流量为20L/h，萃取时间为2小时，得到螺旋藻脂类成分(萃取物)和去除螺旋藻脂类成分的螺旋藻粉(萃余物)，螺旋藻脂类成分可供加工其它产品；
(3)螺旋藻多糖的提取:在步骤(2)的去除螺旋藻脂类成分的螺旋藻粉中加入10倍质量的提取溶剂(pH为8?9的NaOH溶液)，经常规回流提取2h后，过滤得到提取液，再在滤渣中加入6倍质量的提取溶剂(pH为8?9的NaOH溶液)，经常规回流提取1.5h后，过滤得到提取液；合并两次提取液，并静置3h后取液体部分；
(4)离心及膜过滤纯化:将步骤(3)的液体部分采用管式高速离心机经离心转速为15000r/min进行离心分离后取上清液，再将上清液依次使用2μηι、0.45μηι的微滤膜进行过滤，滤液用0.00Ιμπι的反渗透滤膜过滤浓缩，得到螺旋藻多糖浓缩液，调节pH值为6?6.5并静置4小时，取沉淀即得螺旋藻粗多糖粗品；
(5)柱色谱纯化:按螺旋藻原料(干基)体积的1.5倍取脱色树脂(BEHP-3型大网孔非极性吸附树脂和D112阳树脂的组合树脂)，将步骤(4)所得螺旋藻粗多糖粗品过脱色树脂进行脱色纯化，流速控制为3mL/min，收集洗脱液，即得螺旋藻多糖提取精液；
(6)干燥:将步骤(5)所得螺旋藻多糖提取精液用蠕动栗加入到高速离心喷雾干燥设备中在下列条件下进行喷雾干燥:进风温度设定为200°C，出风温度为85°C，干燥温度设定为180°C，蠕动栗的加液速度为6L/h，即得到螺旋藻多糖。
[0021 ]本例螺旋藻多糖的提取率为94%，螺旋藻多糖纯度为85%。
[0022]实施例3
(1)原料的选取:以新鲜的优质顿顶螺旋藻(Arthrospiraplatensis)为原料；
(2)螺旋藻的前处理:按螺旋藻与无水乙醇的质量比为1:1，在步骤(I)的优质顿顶螺旋藻中加入无水乙醇，经混匀后在下列条件下进行超临界萃取:萃取压力为40MPa、萃取温度为35°C，C02流体流量为24L/h，萃取时间为I小时，得到螺旋藻脂类成分(萃取物)和去除螺旋藻脂类成分的螺旋藻粉(萃余物)，螺旋藻脂类成分可供加工其它产品；
(3)螺旋藻多糖的提取:在步骤(2)的去除螺旋藻脂类成分的螺旋藻粉中加入10倍质量的提取溶剂(pH为8?9的NaOH溶液)，经常规回流提取2h后，过滤得到提取液，再在滤渣中加入6倍质量的提取溶剂(pH为8?9的NaOH溶液)，经常规回流提取1.5h后，过滤得到提取液；合并两次提取液，并静置5h后取液体部分；
(4)离心及膜过滤纯化:将步骤(3)的液体部分采用管式高速离心机经离心转速为16000r/min进行离心分离后取上清液，再将上清液依次使用2μηι、0.45μηι的微滤膜进行过滤，滤液用0.00Ιμπι的反渗透滤膜过滤浓缩，得到螺旋藻多糖浓缩液，调节pH值为6?6.5并静置5小时，取沉淀即得螺旋藻粗多糖粗品；
(5)柱色谱纯化:按螺旋藻原料(干基)体积的2倍取脱色树脂(D900型离子交换树脂、BEHP-3型大网孔非极性吸附树脂和D112阳树脂的组合树脂)，将步骤(4)所得螺旋藻粗多糖粗品过脱色树脂进行脱色纯化，流速控制为5mL/min，收集洗脱液，即得螺旋藻多糖提取精液；
(6)干燥:将步骤(5)所得螺旋藻多糖提取精液用蠕动栗加入到高速离心喷雾干燥设备中在下列条件下进行喷雾干燥:进风温度设定为220°C，出风温度为80°C，干燥温度设定为220°C，蠕动栗的加液速度为8/h，即得到螺旋藻多糖。
[0023]本例螺旋藻多糖的提取率为96%，螺旋藻多糖纯度为84%。
【主权项】
1.一种提取藻螺旋藻多糖的方法，其特征在于经过下列各步骤: (1)原料的选取:以新鲜或干燥的优质顿顶螺旋藻为原料； (2)螺旋藻的前处理:按螺旋藻与改性剂的质量比为1:0.5?1:1，在步骤(I)的优质顿顶螺旋藻中加入改性剂，经混匀后进行超临界萃取，得到螺旋藻脂类成分和去除螺旋藻脂类成分的螺旋藻粉； (3)螺旋藻多糖的提取:在步骤(2)的去除螺旋藻脂类成分的螺旋藻粉中加入10倍质量的提取溶剂，经常规回流提取2h后，过滤得到提取液，再在滤渣中加入6倍质量的提取溶剂，经常规回流提取1.5h后，过滤得到提取液;合并两次提取液，并静置2?5h后取液体部分； (4)离心及膜过滤纯化:将步骤(3)的液体部分经离心分离后取上清液，再将上清液用微滤膜进行过滤，滤液用反渗透滤膜过滤浓缩，得到螺旋藻多糖浓缩液，调节pH值为6?6.5并静置3?5小时，取沉淀即得螺旋藻粗多糖粗品； (5)柱色谱纯化:将步骤(4)所得螺旋藻粗多糖粗品过脱色树脂进行脱色纯化，收集洗脱液，即得螺旋藻多糖提取精液； (6)干燥:将步骤(5)所得螺旋藻多糖提取精液进行喷雾干燥，即得到螺旋藻多糖。2.根据权利要求1所述的提取藻螺旋藻多糖的方法，其特征在于:所述步骤(2)的改性剂是无水乙醇。3.根据权利要求1所述的提取藻螺旋藻多糖的方法，其特征在于:所述步骤(2)的超临界萃取是在下列条件下进行:萃取压力为30MPa?40MPa、萃取温度为35?45°C，C02流体流量为16?24L/h，萃取时间为I?3小时。4.根据权利要求1所述的提取藻螺旋藻多糖的方法，其特征在于:所述步骤(3)的提取溶剂是pH为8?9的NaOH溶液。5.根据权利要求1所述的提取藻螺旋藻多糖的方法，其特征在于:所述步骤(4)的离心分离的离心转速为14000?16000r/min。6.根据权利要求1所述的提取藻螺旋藻多糖的方法，其特征在于:所述步骤(4)的用微滤膜进行过滤是依次使用2μηι、0.45μηι的微滤膜进行过滤。7.根据权利要求1所述的提取藻螺旋藻多糖的方法，其特征在于:所述步骤(4)的反渗透滤膜是0.0OI1M的反渗透滤膜。8.根据权利要求1所述的提取藻螺旋藻多糖的方法，其特征在于:所述步骤(5)的脱色树脂的用量为螺旋藻原料体积的0.8?2倍，流速控制为2?5mL/min。9.根据权利要求1所述的提取藻螺旋藻多糖的方法，其特征在于:所述步骤(5)的脱色树脂是D900型离子交换树脂、HPD-300L型树脂、BEHP-3型大网孔非极性吸附树脂、BEHP-4型大网孔非极性吸附树脂、D112阳树脂中两种或两种以上的组合树脂。10.根据权利要求1所述的提取藻螺旋藻多糖的方法，其特征在于:所述步骤(6)的喷雾干燥的条件是进风温度设定为180?220°C，出风温度为80?90°C，干燥温度设定为160?220°C，加液速度为2?8L/h。
【文档编号】C08B37/00GK105837703SQ201610354255
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月25日
【发明人】谭胜华, 刘海周
【申请人】丽江格林斯通食品有限公司