本发明涉及一种从微藻藻渣中提取多糖的方法，属于生物技术领域。
背景技术
微藻具有光合作用效率高、生长速率快、对环境的适应能力强等特点，其细胞中含有丰富的脂质、色素、蛋白质、多糖、维生素、微量元素等代谢产物，这些代谢产物具有重要经济价值，在医药、保健品、饲料、化工等领域有广泛的应用前景。
随着微藻产业的兴起，近年来国内外加大了微藻细胞组分的开发利用。中国专利cn102965182b提出了一种采用正己烷等有机溶剂从裂殖壶藻中提取藻油脂的方法。中国专利cn101585759a提出了从双鞭甲藻发酵液中提取dha不饱和脂肪酸的方法。中国专利cn1562943a提出了一种采用石油醚溶剂从水华蓝藻中提取γ-亚油酸的方法。一些研究者分别采用了有机溶剂萃取法、超临/亚临界萃取法、复合溶剂萃取法提取了微藻中的类胡萝卜素（gongmy,bassiaj.carotenoidsfrommicroalgae:areviewofrecentdevelopments[j].biotechnologyadvances,2016,34(8):1396-1412）。中国专利cn100537532c采用超临界二氧化碳的方法从杜氏盐藻中提取了类胡萝卜素和食用甘油。一些研究采用超临界co2萃取法和亚临界正丁烷萃取法从phaeodactylumtricornutum、nannochloropsisoculata和porphyridiumcruentum三种海洋微藻提取了ω-3和ω-6多不饱和脂肪酸、类胡萝卜素（rafaelf,ângelopm,simonem,etal.polyunsaturatedω-3andω-6fattyacids,totalcarotenoidsandantioxidantactivityofthreemarinemicroalgaeextractsobtainedbysupercriticalco2andsubcriticaln-butane[j].thejournalofsupercriticalfluids,2018,133(1):437-443）。一些研究者还通过反应器设计及培养策略优化用于提高小球藻的蛋白质含量（chency,leepj,tanch,etal.improvingproteinproductionofindigenousmicroalgachlorellavulgarisfsp-ebyphotobioreactordesignandcultivationstrategies[j].biotechnologyjournal,2015,10(6),905-914.）。特别地，更有研究者致力于研究微藻培养策略的改变对其生物量、脂肪酸和类胡萝卜素产量的影响（marj,thomas-hallsr,chuaet,etal.ledpowerefficiencyofbiomass,fattyacid,andcarotenoidproductioninnannochloropsismicroalgae[j].bioresourcetechnology,2018,252:118-1226）。然而，在利用微藻制备藻色素、藻油脂、藻蛋白等过程中会产生大量的藻渣，若不加以利用将造成藻渣中高价值多元组成的浪费。实际上，藻渣依然是重要的生物质资源，相关研究表明藻渣中可再利用的细胞组分还较多，依然具备生产高附加值产品的潜力。如栅藻提油后藻渣中含有蛋白质32.4%、总糖24.7%、油脂6.5%、灰分10%，其蛋白质和总糖含量较丰富（yangz,guor,xux,etal.hydrogenandmethaneproductionfromlipid-extractedmicroalgalbiomassresidues[j].internationaljournalofhydrogenenergy,2011,36(5):3465-3470.）。但目前鲜有对藻渣进行高值化开发的报道，还未能实现微藻细胞多组分的综合利用。
技术实现要素：
为了弥补上述现有技术的不足，本发明提出一种从藻渣中提取多糖的方法，可通过藻渣提取制备藻多糖。采用该提取工艺，可充分利用微藻生物质开发利用过程中产生的大量藻渣，实现微藻细胞多组分的综合利用，延伸微藻产业链，从而提高微藻生物质开发利用的整体经济性，为微藻资源的综合开发利用提供一种新方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种从微藻藻渣中提取多糖的方法，包括以下步骤：
1）提取藻渣多糖：将氢氧化钠溶液加入藻渣中，进行搅拌加热提取，固液分离后，即得碱提液；
2）去除杂蛋白质：将步骤1）得到的碱提液进行浓缩和除蛋白，固液分离后，即得多糖上清液；
3）醇沉藻渣多糖：将无水乙醇加入步骤2）得到的上清液中，搅拌均匀，然后进行固液分离，沉淀即为粗多糖；
4）制备藻渣多糖粉：将步骤3）得到的沉淀用无水乙醇洗涤和干燥后，即得多糖粉。
所述步骤1）中，藻渣为提取完藻色素、藻油脂、藻色素油脂、藻蛋白、藻色素蛋白中任一种成分后剩余的部分。
所述步骤1）中，藻渣来源的藻种为小球藻、杜氏藻、微拟球藻、衣藻、栅藻、三角褐指藻、紫球藻、螺旋藻、金藻、裂殖壶藻、隐甲藻、雨生红球藻中的一种。
所述步骤1）中，氢氧化钠浓度为1wt%-21wt%，提取条件为：固液比为5-20:1g/l、温度为30-75℃、提取时间为30-120min。
所述步骤1）、步骤2）和步骤3）中，固液分离方法为静置、离心、过滤中的一种。
所述步骤2）中，浓缩方法为超滤或纳滤。
所述步骤2），除蛋白方法为sevage法、三氟三氯乙烷法、三氯乙酸法中的一种。
所述步骤3）中，加入无水乙醇的体积是上清液体积的2-5倍。
所述步骤4）中，干燥方法为真空干燥或冷冻干燥。
采用上述的提取方法制得的藻渣多糖粉，其多糖含量为80~95wt%。
本发明的显著优点在于：本发明充分利用了藻渣组成成分的特点，以提取藻色素、藻油脂、藻色素油脂、藻蛋白、藻色素蛋白后的藻渣为原料，采用碱法提取藻渣多糖，通过除杂蛋白、醇沉等步骤制备藻渣多糖，实现藻渣的高值高质化利用。同时该方法工艺流程合理，操作简单，将藻渣变废为宝增加了经济效益，从而延伸了微藻产业链，实现微藻细胞的多组分综合利用，可为低成本的微藻生物质开发过程提供一条新途径。
附图说明
图1为从藻渣中提取多糖的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来描述本发明的技术方案。以下所述为本发明的代表性实施例，可用于解释和支持本发明，但不对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，以及依据本发明的技术实质对以下实施例所作的简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
实施例1
1）提取藻渣多糖：将100l3wt%氢氧化钠溶液加入至500g提完藻色素的小球藻藻渣中，30℃条件下进行搅拌加热提取120min，4℃条件下静置10h，弃沉淀，上清液即为碱提液；
2）去除杂蛋白质：将步骤1）得到的碱提液经过3000da超滤膜浓缩至碱提液体积的1/2，采用sevage法除蛋白，4000r/min条件下离心10min，弃沉淀，上清液即多糖上清液；
3）醇沉藻渣多糖：将150l无水乙醇加入步骤2）得到的上清液中，搅拌均匀，然后8000r/min条件下离心6min，沉淀即为多糖；
4）制备藻渣多糖粉：将步骤3）得到的沉淀用无水乙醇洗涤，200ml/次，洗涤5次，在50℃、真空度为-0.08mpa条件下真空干燥20h，即得多糖粉；
5）本方法制备得到的藻渣多糖粉的多糖含量为82wt%，所获得的多糖经过紫外光谱检测没有蛋白质吸收峰，说明杂蛋白除尽，获得的为多糖纯品。
实施例2
1）提取藻渣多糖：将100l9wt%氢氧化钠溶液加入至1000g提完藻油脂的杜氏藻藻渣中，45℃条件下进行搅拌加热提取90min，5000r/min条件下离心6min，弃沉淀，上清液即为碱提液；
2）去除杂蛋白质：将步骤1）得到的碱提液经过250da纳滤膜浓缩至碱提液体积的1/3，采用三氟三氯乙烷法除蛋白，5000r/min条件下离心8min，弃沉淀，上清液即多糖上清液；
3）醇沉藻渣多糖：将120l无水乙醇加入步骤2）得到的上清液中，搅拌均匀，然后8000r/min条件下离心6min，沉淀即为多糖；
4）制备藻渣多糖粉：将步骤3）得到的沉淀用无水乙醇洗涤，300ml/次，洗涤5次，冷冻干燥24h，即得多糖粉；
5）本方法制备得到的藻渣多糖粉的多糖含量为85wt%，所获得的多糖经过紫外光谱检测没有蛋白质吸收峰，说明杂蛋白除尽，获得的为多糖纯品。
实施例3
1）提取藻渣多糖：将100l15wt%氢氧化钠溶液加入至1500g提完藻油脂、藻色素的螺旋藻藻渣中，60℃条件下进行搅拌加热提取60min，5000r/min条件下离心6min，弃沉淀，上清液即为碱提液；
2）去除杂蛋白质：将步骤1）得到的碱提液经过250da纳滤膜浓缩至碱提液体积1/4，采用三氯乙酸法除蛋白，6000r/min条件下离心6min，弃沉淀，上清液即多糖上清液；
3）醇沉藻渣多糖：将100l无水乙醇加入步骤2）得到的上清液中，搅拌均匀，然后8000r/min条件下离心6min，沉淀即为多糖；
4）制备藻渣多糖粉：将步骤3）得到的沉淀用无水乙醇洗涤，400ml/次，洗涤5次，冷冻干燥24h，即得多糖粉；
5）本方法制备得到的藻渣多糖粉的多糖含量为86wt%，所获得的多糖经过紫外光谱检测没有蛋白质吸收峰，说明杂蛋白除尽，获得的为多糖纯品。
实施例4
1）提取藻渣多糖：将100l15wt%氢氧化钠溶液加入至2000g提完藻蛋白的衣藻藻渣中，75℃条件下进行搅拌加热提取30min，8000r/min条件下离心4min，弃沉淀，上清液即为碱提液；
2）去除杂蛋白质：将步骤1）得到的碱提液经过3000da超滤膜浓缩至碱提液体积的1/2，采用三氯乙酸法除蛋白，6000r/min条件下离心6min，弃沉淀，上清液即多糖上清液；
3）醇沉藻渣多糖：将250l无水乙醇加入步骤2）得到的上清液中，搅拌均匀，然后8000rpm/min条件下离心6min，沉淀即为多糖；
4）制备藻渣多糖粉：将步骤3）得到的沉淀用无水乙醇洗涤，500ml/次，洗涤5次，在60℃、真空度为-0.08mpa条件下真空干燥20h，即得多糖粉；
5）本方法制备得到的藻渣多糖粉的多糖含量为88wt%，所获得的多糖经过紫外光谱检测没有蛋白质吸收峰，说明杂蛋白除尽，获得的为多糖纯品。
以上所述仅为本发明的代表性实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。