专利名称：一种利用鲟鱼软骨制备硫酸软骨素的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用鲟鱼软骨制备硫酸软骨素的方法，属于海产品加工技术领域。
背景技术：
随着鲟鱼人工繁殖和 养殖技术的成功和推广,鲟鱼的养殖面积和养殖产量逐年递增。鲟鱼养殖的主要目的是生产具有黑色黄金之称的鲟鱼籽酱，除鲟鱼籽外，鲟鱼的其它部位也极具开发价值。鲟鱼除背部骨板外，通体均为软骨，软骨在鲟鱼各组织中占有较大的比重，该部位具有明显的抗癌和补钙作用，素有“鲨鱼翅、鲟鱼骨，食之明目壮阳，延年益寿”之说，这主要是因为鲟鱼软骨组织中含有大量的硫酸软骨素，据报道鲟鱼头、脊索、鳍中软骨的硫酸软骨素含量高达30%。硫酸软骨素(Chondroitin sulfate,简称Chs)是动物软骨组织特有的天然酸性粘多糖，存在ChsA、ChsB, ChsC, ChsD和ChsE等多种异构体。它们均是由D-葡萄糖醛酸和N-乙酰-D-氨基半乳糖交替连结而成的双糖聚合物，只是硫酸基团位置不同而已。近年来，随着对其生理功能和生化性质研究的深入，发现Chs具有抗凝、抗炎、抗血栓、抗癌及降低心肌耗氧量，促进冠状动脉循环、降血脂、抗凝血和防止血管硬化等作用；对冠心病、动脉粥样硬化、心绞痛、心肌缺氧、心肌梗塞等心血管疾病的治疗有一定疗效；还对神经细胞、粘膜细胞、肾细胞等具有保护作用；Chs还可活化脂解酶，使脂肪降解，因此是防止肥胖有效物质；Chs可与某些物质调制成化妆品用于保护皮肤的健美；Chs还具有保水性、保胶性和高粘性，我国出口到日本、韩国的Chs都被用作食品添加剂。因此Chs是国内外流行的保健品和化妆品以及医药品的重要原料。传统的动物软骨组织中硫酸软骨素的提取方法多耗时长、提取工艺复杂，硫酸软骨素纯度低，不利于鲟鱼软骨组织中硫酸软骨素的产业化生产。因此研究鲟鱼软骨素的提取、纯化工艺，充分利用鲟鱼软骨资源，不但可以提高鲟鱼产品附加值，而且减少对环境的污染，还可开发鲟鱼系列产品，对促进我国鲟鱼养殖业的进一步发展，使我国鲟鱼的养殖和加工形成良性循环是发展的必然趋势，对于提高鲟鱼的经济和社会价值具有不可估量的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用鲟鱼软骨制备硫酸软骨素的方法，简化鲟鱼硫酸软骨素的纯化工艺，提高鲟鱼硫酸软骨素的提取得率及纯度，促进其经济效益的提升。为实现上述目的，本发明提供了一种利用鲟鱼软骨制备硫酸软骨素的方法，将鲟鱼软骨超微粉碎或干燥后粉碎，在超声波的辅助下进行酶法提取，所述超声辅助条件为频率35kHz，功率为28(T360W，调节温度为40 50°C进行酶解20 50min，而后于95°C灭酶5min,于O 4°C下冷冻离心IOmin得上清液；再通过水解与沉淀同步处理后，经复溶除杂、干燥处理即得白色海绵状硫酸软骨素产品。
所述的鲟鱼软骨前处理过程为取鲟鱼软骨组织，于80°C -90°C水浴处理10 20min，去除表面的肌肉及脂肪等杂质，湿法超微粉碎或干燥粉碎粒径为80 120目。所述的硫酸软骨提取过程为软骨样品与磷酸盐缓冲溶液O. 1M，pH6. 5 7. O的比例为1:6 10 (m/v)，酶解所用酶为胰蛋白酶，其添加量为每克鲟鱼软骨样品加入1000 2000U。水解和沉淀的具体步骤为将NaOH加入到无水乙醇溶液中，混匀预冷后缓慢加入到酶解所得的上清液中，水解和沉淀温度为常温，时间为30 40min。所述的水解和沉淀过程为无水乙醇体积为上清液的O. 8 I. 4倍(V/V)，NaOH浓度为O. 4 O. 8M。所述的纯化处理过程为将沉淀用2 3倍的水复溶，用40%的乙酸中和至中性，O 4°C离心，真空冷冻干燥即得白色海绵状硫酸软骨素产品。采用本发明后可达到以下的效果本发明在超声波辅助条件下进行酶解，促进软骨组织中蛋白质分解，有效将与之结合的硫酸软骨素释放出来，缩短提取时间；将碱解与沉·淀步骤一步处理，缩短纯化时间，提高鲟鱼硫酸软骨素的提取得率；通过纯化步骤提高产品纯度。产品颜色为白色海绵状，产品得率为26 31%，纯度超过75%，最高可达81. 3%。
具体实施例方式实施例I
本实施例提供的鲟鱼硫酸软骨素提取纯化方法，包括以下步骤I)样品前处理取鲟鱼软骨组织，于80°C水浴处理20min，去除表面的肌肉及脂肪等杂质，湿法超微粉碎制成粒径为100目的湿样。2)鲟鱼硫酸软骨提取软骨样品湿样用与磷酸盐缓冲溶液O. 1M，pH6. 5质量体积比例为10(g / ml)，酶解所用酶为胰蛋白酶，其添加量为每克鲟鱼软骨样品加入1000U。所述超声辅助酶解条件为频率35kHz，功率为280W，调节温度为50°C进行酶解50min，而后于95°C灭酶5min,于4°C下冷冻离心IOmin得上清液。3)鲟鱼硫酸软骨水解与纯化无水乙醇体积为上清液的O. 8倍(V/V)，NaOH浓度为O. 8M。将NaOH加入到无水乙醇溶液中，混匀预冷后缓慢加入到酶解所得的上清液中，水解和沉淀温度为常温，时间为30min。将沉淀用2倍的水复溶，用质量百分浓度40%的乙酸中和至中性，4°C离心，真空冷冻干燥即得白色海绵状硫酸软骨素产品。产品得率为28%，纯度超过79. 2%。实施例2
本实施例提供的鲟鱼硫酸软骨素提取纯化方法，包括以下步骤I)样品前处理取鲟鱼软骨组织，于90°C水浴处理lOmin，去除表面的肌肉及脂肪等杂质，干燥粉碎，干燥温度为50°C，粉碎制成粒径为80目的干样。2)鲟鱼硫酸软骨提取软骨样品干样与磷酸盐缓冲溶液O. 1M，pH7. O质量体积比例为10 (g / ml)，酶解所用酶为胰蛋白酶，其添加量为每克鲟鱼软骨样品加入2000U。所述超声辅助酶解条件为频率35kHz，功率为360W，调节温度为40°C进行酶解20min，而后于95°C灭酶5min,于3°C下冷冻离心IOmin得上清液。3)鲟鱼硫酸软骨纯化所述的水解和沉淀所用无水乙醇体积为上清液的I. 2倍(V/V)，NaOH浓度为O. 6M。水解和沉淀的具体步骤为将NaOH溶液加入到定量的无水乙醇溶液中，混匀预冷后缓慢加入到酶解所得的上清液中，水解和沉淀温度为常温，时间为35min。将沉淀用3倍的水复溶，用40%的乙酸中和至中性，2°C离心，真空冷冻干燥即得白色海绵状硫酸软骨素产品。产品得率为29. 61%，纯度76. 3%。实施例3
本实施例提供的鲟鱼硫酸软骨素提取纯化方法，包括以下步骤
I)样品前处理取鲟鱼软骨组织，于85°C水浴处理20min，去除表面的肌肉及脂肪等杂质，干燥温度为48°C，粉碎粒径为120目。2)鲟鱼硫酸软骨提取软骨样品与磷酸盐缓冲溶液O. 1M，pH7. O的质量体积比例为10(g / ml)，酶解所用酶为胰蛋白酶，其添加量为每克鲟鱼软骨样品加入2000U。所述超声辅助酶解条件为频率35kHz，功率为360W，调节温度为45°C进行酶解30min，而后于95°C灭酶5min，于0°C下冷冻离心IOmin得上清液。3)鲟鱼硫酸软骨纯化所述的水解和沉淀所用无水乙醇体积为上清液的I. O倍(V/V), NaOH浓度为O. 8M。水解和沉淀的具体步骤为将NaOH加入到无水乙醇溶液中，混匀预冷后缓慢加入到酶解所得的上清液中，水解和沉淀温度为常温，时间为40min。将沉淀用3倍的水复溶，用40%的乙酸中和至中性，4°C离心，真空冷冻干燥即得白色海绵状硫酸软骨素产品。产品得率为31. 0%，纯度81. 3%。本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。
权利要求
1.一种利用鲟鱼软骨制备硫酸软骨素的方法，其特征是包括以下步骤 (1)鲟鱼软骨处理将鲟鱼软骨湿法超微粉碎或干燥粉碎； (2)超声波酶解处理将鲟鱼软骨溶于缓冲溶液中，加入胰蛋白酶，混匀，进行超声辅助酶解，所述的超声酶解条件为频率35kHz，功率为28(T360W，调节温度为40 50°C进行酶解20 50min ;酶解完毕后于95°C灭酶5min,于O 4°C下冷冻离心IOmin取上清液； (3)水解与沉淀同步处理将步骤2所得上清液用无水乙醇和NaOH混和溶液继续水解，离心得白色沉淀； (4)纯化、干燥将步骤3所得沉淀物用水复溶去除不溶性杂质，经冷冻干燥处理即得白色海绵状硫酸软骨素产品。
2.根据权利要求I中所述制备硫酸软骨素的方法，其特征在于步骤(I)中对鲟鱼软骨进行前处理将鲟鱼软骨于80°C 90°C水浴处理10 20min，去除表面的肌肉及脂肪。
3.根据权利要求I中所述制备硫酸软骨素的方法，其特征在于步骤(I)中所述超微粉碎粒径为80 100目。
4.根据权利要求I中所述制备硫酸软骨素的方法，其特征在于步骤(I)中所述干燥粉碎温度为40 50°C，粉碎粒径为80 120目。
5.根据权利要求I中所述制备硫酸软骨素的方法，其特征在于步骤(2)中所述的缓冲溶液为磷酸盐缓冲溶液O. 1Μ，ρΗ6. 5 7. 0，软骨与缓冲溶液的质量/体积比例为I :6 10m/v0
6.根据权利要求I中所述制备硫酸软骨素的方法，其特征在于步骤(2)中所述的胰蛋白酶的添加量为每克鲟鱼软骨样品中加入100(T2000U。
7.根据权利要求I中所述制备硫酸软骨素的方法，其特征在于步骤(3)中所述的无水乙醇和碱的加入过程为先将NaOH加入到无水乙醇中，混匀预冷后缓慢加入到步骤(2)所得的上清液中，水解和沉淀温度为室温，时间为3(T40min。
8.根据权利要求I或7中所述制备硫酸软骨素的方法，其特征在于步骤(3)中所述的水解和沉淀所用无水乙醇体积为上清液的O. 8 I. 4倍(V/V)，NaOH浓度为O. 4 O. 8M。
9.根据权利要求I中所述制备硫酸软骨素的方法，其特征在于步骤(4)中所述的纯化处理过程为将沉淀物用2 3倍的水复溶，用40%的乙酸中和至中性，O 4°C离心，真空冷冻干燥即得白色海绵状硫酸软骨素产品。
全文摘要
本发明公开了一种利用鲟鱼软骨制备硫酸软骨素的方法，该方法包括以下步骤(1)软骨的前处理；(2)超声波酶解处理 用胰蛋白酶水解鲟鱼软骨，在超声波作用下加速酶解过程，酶解完毕灭酶，冷却后离心即得含鲟鱼软骨素的上清液；(3)水解与沉淀同步处理 将步骤(2)的上清液用乙醇和NaOH溶液继续水解，离心得白色沉淀；(4)纯化、干燥将上述沉淀物复溶去除不溶性杂质，经干燥处理即得白色海绵状硫酸软骨素产品。本发明的工艺技术操作简单，工艺新，超声波辅助酶解、水解与沉淀同步处理及纯化步骤可大大缩短水解时间，提高产品纯度及得率的同时，降低生产成本。
文档编号C08B37/08GK102924624SQ201210483108
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月26日 优先权日2012年11月26日
发明者郝淑贤, 李来好, 杨贤庆, 魏涯, 黄卉, 林婉玲, 邓建朝, 岑剑伟, 戚勃, 吴燕燕, 石红, 刁石强 申请人:中国水产科学研究院南海水产研究所