一种从海藻中提取活性多糖的方法与流程

文档序号:17387695发布日期:2019-04-13 00:16阅读:545来源:国知局

本发明涉及海藻多糖提取技术领域,具体是一种从海藻中提取活性多糖的方法。



背景技术:

近年来,数量庞大,种类繁多的海洋生物在食品、药物、化妆品和生物材料等领域得到广泛应用,从海洋生物中提取分离生物活性物质己成为天然产物研究的热点。海洋生物最引人注目的是其丰富的药用资源,科学家已从海洋生物中分离和鉴定出多种海洋天然活性物质,其中许多具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤和抗凝血等生物活性作用,为研制开发海洋新药奠定基础。与蛋白质、脂肪、核酸等其他生物大分子相比,糖类具有更强的亲水性。海洋生物通过合成多糖类物质,以保持体内生命活动所需要的自由水分,来适应海洋这个特殊的环境。多糖广泛参与细胞识别、细胞生长、分化、代谢、胚胎发育、细胞癌变、病毒感染和免疫应答等各项生命活动,具有抗病毒、抗凝血、抗肿瘤、抗突变、抗溃疡、抗氧化、降血糖和降血脂等生物活性,成为现代医学和功能食品工作者共同关注的焦点。海藻多糖是海藻所含的各种高分子碳水化合物,占干重的20、70%,是海藻的主要成分。20世纪60年代以来,人们逐渐发现海藻多糖具有多方面的生物活性,如抗病毒、抗肿瘤、免疫调节、活血化癖、抗衰老和保护肌体细胞等,且多数无毒,在开发成为海洋药物方面有较大的潜力。

但是,由于人体内缺乏相应的分解酶,通过食用海藻,人体无法直接吸收海藻多糖,因此需要从海藻中提取海藻多糖。但是,现在的提取方法,不能保证提取的纯度和效果,且提取效率低,得到的产品不能满足社会的需求,存在产品质量差的问题,同时也不能使得被人体很好的吸收,最后海藻多糖的保健效果不能很好的保证。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种从海藻中提取活性多糖的方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种从海藻中提取活性多糖的方法,具体包括以下步骤:

s1、海藻清洗:取新鲜海藻,洗净晾干后将海藻切碎;

s2、海藻粉碎处理:将切碎后的海藻先后置于粉碎机和超微粉碎机中进行粉碎,得到粒径为10-30μm海藻超微粉;

s3、海藻脱脂处理:将超微海藻粉利用石油醚进行脱脂处理得到脱脂海藻粉;

s4、酶解处理:将脱脂海藻粉加入蒸馏水和复合酶,辅助微波进行酶解,酶解结束后灭酶,过滤得沉淀物和过滤液;

s5、超生提取:往步骤s4得到的沉淀物中加入10-12倍沉淀物质量的蒸馏水,进行超声提取,提取结束后离心,取上清液;

s6、浓缩:合并步骤s4中的过滤液和步骤s5中的上清液,进行减压浓缩,得浓缩液;

s7、去蛋白处理:往浓缩液中加入去蛋白处理剂,搅拌均匀后静置一段时间,离心去除沉淀得上清液;

s8、脱色处理:往步骤s7得到的上清液中脱色剂进行脱色处理,脱色处理后进行固液分离,收集滤液;

s9、醇沉:往步骤s8得到的滤液加入3-5倍体积的乙醇,搅拌均匀后于0-5℃下冷藏静置15-25h,离心处理去上清液得到沉淀;

s10、真空干燥:对步骤s9得到的沉淀进行真空干燥,得到海藻活性多糖。

进一步的:所述步骤s1中,先将海藻置于碱水池中漂洗10-15min,后将海藻捞出置于清水池中清洗2-4次,每次清洗时间为5-10min,清洗完成后将海藻取出置于切片机中进行剪切得海藻碎料。

进一步的:所述步骤s3中,超微海藻粉与石油醚的质量比为1:3.5-5.5,在温度为50-60℃下浸提3-4次进行脱脂处理,浸提结束后离心,沉淀物质在50-80℃下干燥,得到脱脂海藻粉。

进一步的:所述步骤s4中,脱脂海藻粉与蒸馏水的质量比为1:6-8,复合酶为纤维素酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶的混合物,复合酶的添加量为沉淀物质量的0.8-1.2%,酶解过程中控制ph为6.5-7.5,酶解温度为45-55℃,酶解时间为2-3h;所述微波的功率为400-600w,频率为700-1000mhz。

进一步的:所述步骤s5中,超生提取的功率为200-300w,超生提取温度为70-80℃,超生提取时间为70-100min。

进一步的:所述步骤s6中,浓缩为减压浓缩,即在0.1-0.5mpa真空度,55-85℃条件下将过滤液和上清液浓缩至原体积的1/5-1/10。

进一步的:所述步骤s7中,所述去蛋白处理剂为三氯乙酸,使浓缩液中的三氯乙酸浓度为1-2g/ml,搅拌均匀后静置12-24h,离心除去蛋白质沉淀。

进一步的:所述步骤s8中,脱色剂为活性炭、活性白土和β-环糊精的混合物,其中活性炭、活性白土和β-环糊精的质量比为14-18:10-14:5-7;脱色剂的添加量为步骤s7得到的上清液质量的3-5%。

进一步的:所述步骤s9中,加入的乙醇浓度为93-95%。

进一步的:所述步骤s10中,真空干燥的温度为60-80℃,压力为5-10pa。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

本发明一种从海藻中提取活性多糖的方法,先对海藻进行超微粉碎,再采用微波辅助酶解和超生提取结合的方式对海藻的多糖进行提取,达到良好的细胞破壁效果,有效的提高了多糖的浸出率,进而缩短提取时间,大大的提高了提取效率,工艺路线简单,生产成本低。

本发明的提取方法简单可行,多糖的提取转化率和纯度均较高,易于工业化生产,安全性更高,大大提高海藻的经济价值。

本发明的提取方法去蛋白和脱色过程温和,缩短了工艺流程,降低了能耗,减少了有机溶剂用量,同时离子液体可以得到有效的回收再利用,降低了物耗,更适合大规模生产与应用。

本发明提取方法得到的海藻多糖能增强机体的免疫力,能有效杀伤肿瘤细胞达到抗肿瘤的目的,能够影响细胞生化代谢、抑制肿瘤细胞周期和抑制肿瘤组织中sod活性,同时具有清除自由基、提高抗氧化酶活性和抑制脂质过氧化的活性,起到保护生物膜和延缓衰老的作用。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解,下面将结合实施例对本发明作进一步详述,以下实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。

实施例1

一种从海藻中提取活性多糖的方法,具体包括以下步骤:

s1、海藻清洗:取新鲜海藻,先将海藻置于碱水池中漂洗10min,后将海藻捞出置于清水池中清洗2次,每次清洗时间为5min,清洗完成后将海藻取出置于切片机中进行剪切得海藻碎料;

s2、海藻粉碎处理:将切碎后的海藻先后置于粉碎机和超微粉碎机中进行粉碎,得到粒径为10μm海藻超微粉;

s3、海藻脱脂处理:将超微海藻粉利用石油醚进行脱脂处理得到脱脂海藻粉;其中超微海藻粉与石油醚的质量比为1:3.5,在温度为50℃下浸提3次进行脱脂处理,浸提结束后离心,沉淀物质在50℃下干燥,得到脱脂海藻粉,

s4、酶解处理:将脱脂海藻粉加入蒸馏水和复合酶,辅助微波进行酶解,酶解结束后灭酶,过滤得沉淀物和过滤液;其中脱脂海藻粉与蒸馏水的质量比为1:6,复合酶为纤维素酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶的混合物,复合酶的添加量为沉淀物质量的0.8%,酶解过程中控制ph为6.5,酶解温度为45℃,酶解时间为2h;所述微波的功率为400w,频率为700mhz。

s5、超生提取:往步骤s4得到的沉淀物中加入10倍沉淀物质量的蒸馏水,进行超声提取,提取结束后离心,取上清液;其中超生提取的功率为200w,超生提取温度为70℃,超生提取时间为70min。

s6、浓缩:合并步骤s4中的过滤液和步骤s5中的上清液,进行减压浓缩,得浓缩液;其中浓缩为减压浓缩,即在0.1mpa真空度,55℃条件下将过滤液和上清液浓缩至原体积的1/5。

s7、去蛋白处理:往浓缩液中加入去蛋白处理剂,搅拌均匀后静置一段时间,离心去除沉淀得上清液;其中所述去蛋白处理剂为三氯乙酸,使浓缩液中的三氯乙酸浓度为1g/ml,搅拌均匀后静置12h,离心除去蛋白质沉淀。

s8、脱色处理:往步骤s7得到的上清液中脱色剂进行脱色处理,脱色处理后进行固液分离,收集滤液;其中脱色剂为活性炭、活性白土和β-环糊精的混合物,其中活性炭、活性白土和β-环糊精的质量比为14:10:5;脱色剂的添加量为步骤s7得到的上清液质量的3%。

s9、醇沉:往步骤s8得到的滤液加入3倍体积的乙醇,搅拌均匀后于0℃下冷藏静置15h,离心处理去上清液得到沉淀;其中加入的乙醇浓度为93%。

s10、真空干燥:对步骤s9得到的沉淀进行真空干燥,得到海藻活性多糖;其中真空干燥的温度为60℃,压力为5pa。

实施例2

一种从海藻中提取活性多糖的方法,具体包括以下步骤:

s1、海藻清洗:取新鲜海藻,先将海藻置于碱水池中漂洗10min,后将海藻捞出置于清水池中清洗3次,每次清洗时间为5min,清洗完成后将海藻取出置于切片机中进行剪切得海藻碎料;

s2、海藻粉碎处理:将切碎后的海藻先后置于粉碎机和超微粉碎机中进行粉碎,得到粒径为15μm海藻超微粉;

s3、海藻脱脂处理:将超微海藻粉利用石油醚进行脱脂处理得到脱脂海藻粉;其中超微海藻粉与石油醚的质量比为1:4,在温度为50℃下浸提3次进行脱脂处理,浸提结束后离心,沉淀物质在55℃下干燥,得到脱脂海藻粉,

s4、酶解处理:将脱脂海藻粉加入蒸馏水和复合酶,辅助微波进行酶解,酶解结束后灭酶,过滤得沉淀物和过滤液;其中脱脂海藻粉与蒸馏水的质量比为1:6.5,复合酶为纤维素酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶的混合物,复合酶的添加量为沉淀物质量的0.9%,酶解过程中控制ph为6.5,酶解温度为45℃,酶解时间为2.5h;所述微波的功率为450w,频率为750mhz。

s5、超生提取:往步骤s4得到的沉淀物中加入10.5倍沉淀物质量的蒸馏水,进行超声提取,提取结束后离心,取上清液;其中超生提取的功率为200w,超生提取温度为70℃,超生提取时间为75min。

s6、浓缩:合并步骤s4中的过滤液和步骤s5中的上清液,进行减压浓缩,得浓缩液;其中浓缩为减压浓缩,即在0.2mpa真空度,55-85℃条件下将过滤液和上清液浓缩至原体积的1/5-1/10。

s7、去蛋白处理:往浓缩液中加入去蛋白处理剂,搅拌均匀后静置一段时间,离心去除沉淀得上清液;其中所述去蛋白处理剂为三氯乙酸,使浓缩液中的三氯乙酸浓度为1.2g/ml,搅拌均匀后静置14h,离心除去蛋白质沉淀。

s8、脱色处理:往步骤s7得到的上清液中脱色剂进行脱色处理,脱色处理后进行固液分离,收集滤液;其中脱色剂为活性炭、活性白土和β-环糊精的混合物,其中活性炭、活性白土和β-环糊精的质量比为15:11:5.5;脱色剂的添加量为步骤s7得到的上清液质量的3.5%。

s9、醇沉:往步骤s8得到的滤液加入3.5倍体积的乙醇,搅拌均匀后于1℃下冷藏静置18h,离心处理去上清液得到沉淀;其中加入的乙醇浓度为93.5%。

s10、真空干燥:对步骤s9得到的沉淀进行真空干燥,得到海藻活性多糖;其中真空干燥的温度为65℃,压力为6pa。

实施例3

一种从海藻中提取活性多糖的方法,具体包括以下步骤:

s1、海藻清洗:取新鲜海藻,先将海藻置于碱水池中漂洗10min,后将海藻捞出置于清水池中清洗3次,每次清洗时间为7min,清洗完成后将海藻取出置于切片机中进行剪切得海藻碎料;

s2、海藻粉碎处理:将切碎后的海藻先后置于粉碎机和超微粉碎机中进行粉碎,得到粒径为20μm海藻超微粉;

s3、海藻脱脂处理:将超微海藻粉利用石油醚进行脱脂处理得到脱脂海藻粉;其中超微海藻粉与石油醚的质量比为1:4.5,在温度为55℃下浸提3次进行脱脂处理,浸提结束后离心,沉淀物质在60℃下干燥,得到脱脂海藻粉,

s4、酶解处理:将脱脂海藻粉加入蒸馏水和复合酶,辅助微波进行酶解,酶解结束后灭酶,过滤得沉淀物和过滤液;其中脱脂海藻粉与蒸馏水的质量比为1:7,复合酶为纤维素酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶的混合物,复合酶的添加量为沉淀物质量的1.0%,酶解过程中控制ph为7.0,酶解温度为50℃,酶解时间为2.5h;所述微波的功率为500w,频率为850mhz。

s5、超生提取:往步骤s4得到的沉淀物中加入11倍沉淀物质量的蒸馏水,进行超声提取,提取结束后离心,取上清液;其中超生提取的功率为250w,超生提取温度为75℃,超生提取时间为85min。

s6、浓缩:合并步骤s4中的过滤液和步骤s5中的上清液,进行减压浓缩,得浓缩液;其中浓缩为减压浓缩,即在0.3mpa真空度,70℃条件下将过滤液和上清液浓缩至原体积的1/7。

s7、去蛋白处理:往浓缩液中加入去蛋白处理剂,搅拌均匀后静置一段时间,离心去除沉淀得上清液;其中所述去蛋白处理剂为三氯乙酸,使浓缩液中的三氯乙酸浓度为1.5g/ml,搅拌均匀后静置20h,离心除去蛋白质沉淀。

s8、脱色处理:往步骤s7得到的上清液中脱色剂进行脱色处理,脱色处理后进行固液分离,收集滤液;其中脱色剂为活性炭、活性白土和β-环糊精的混合物,其中活性炭、活性白土和β-环糊精的质量比为16:12:6;脱色剂的添加量为步骤s7得到的上清液质量的4。

s9、醇沉:往步骤s8得到的滤液加入4倍体积的乙醇,搅拌均匀后于3℃下冷藏静置20h,离心处理去上清液得到沉淀;其中加入的乙醇浓度为94%。

s10、真空干燥:对步骤s9得到的沉淀进行真空干燥,得到海藻活性多糖;其中真空干燥的温度为70℃,压力为8pa。

实施例4

一种从海藻中提取活性多糖的方法,具体包括以下步骤:

s1、海藻清洗:取新鲜海藻,先将海藻置于碱水池中漂洗12min,后将海藻捞出置于清水池中清洗3次,每次清洗时间为8min,清洗完成后将海藻取出置于切片机中进行剪切得海藻碎料;

s2、海藻粉碎处理:将切碎后的海藻先后置于粉碎机和超微粉碎机中进行粉碎,得到粒径为25μm海藻超微粉;

s3、海藻脱脂处理:将超微海藻粉利用石油醚进行脱脂处理得到脱脂海藻粉;其中超微海藻粉与石油醚的质量比为1:5,在温度为55℃下浸提4次进行脱脂处理,浸提结束后离心,沉淀物质在70℃下干燥,得到脱脂海藻粉,

s4、酶解处理:将脱脂海藻粉加入蒸馏水和复合酶,辅助微波进行酶解,酶解结束后灭酶,过滤得沉淀物和过滤液;其中脱脂海藻粉与蒸馏水的质量比为1:7.5,复合酶为纤维素酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶的混合物,复合酶的添加量为沉淀物质量的1.1%,酶解过程中控制ph为7.0,酶解温度为55℃,酶解时间为2.5h;所述微波的功率为550w,频率为900mhz。

s5、超生提取:往步骤s4得到的沉淀物中加入11.5倍沉淀物质量的蒸馏水,进行超声提取,提取结束后离心,取上清液;其中超生提取的功率为250w,超生提取温度为78℃,超生提取时间为90min。

s6、浓缩:合并步骤s4中的过滤液和步骤s5中的上清液,进行减压浓缩,得浓缩液;其中浓缩为减压浓缩,即在0.4mpa真空度,75℃条件下将过滤液和上清液浓缩至原体积的1/8。

s7、去蛋白处理:往浓缩液中加入去蛋白处理剂,搅拌均匀后静置一段时间,离心去除沉淀得上清液;其中所述去蛋白处理剂为三氯乙酸,使浓缩液中的三氯乙酸浓度为1.8g/ml,搅拌均匀后静置22h,离心除去蛋白质沉淀。

s8、脱色处理:往步骤s7得到的上清液中脱色剂进行脱色处理,脱色处理后进行固液分离,收集滤液;其中脱色剂为活性炭、活性白土和β-环糊精的混合物,其中活性炭、活性白土和β-环糊精的质量比为17:13:6.5;脱色剂的添加量为步骤s7得到的上清液质量的4.5%。

s9、醇沉:往步骤s8得到的滤液加入4.5倍体积的乙醇,搅拌均匀后于4℃下冷藏静置20h,离心处理去上清液得到沉淀;其中加入的乙醇浓度为94.5%。

s10、真空干燥:对步骤s9得到的沉淀进行真空干燥,得到海藻活性多糖;其中真空干燥的温度为75℃,压力为9pa。

实施例5

一种从海藻中提取活性多糖的方法,具体包括以下步骤:

s1、海藻清洗:取新鲜海藻,先将海藻置于碱水池中漂洗15min,后将海藻捞出置于清水池中清洗4次,每次清洗时间为5min,清洗完成后将海藻取出置于切片机中进行剪切得海藻碎料;

s2、海藻粉碎处理:将切碎后的海藻先后置于粉碎机和超微粉碎机中进行粉碎,得到粒径为30μm海藻超微粉;

s3、海藻脱脂处理:将超微海藻粉利用石油醚进行脱脂处理得到脱脂海藻粉;其中超微海藻粉与石油醚的质量比为1:5.5,在温度为60℃下浸提4次进行脱脂处理,浸提结束后离心,沉淀物质在80℃下干燥,得到脱脂海藻粉,

s4、酶解处理:将脱脂海藻粉加入蒸馏水和复合酶,辅助微波进行酶解,酶解结束后灭酶,过滤得沉淀物和过滤液;其中脱脂海藻粉与蒸馏水的质量比为1:8,复合酶为纤维素酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶的混合物,复合酶的添加量为沉淀物质量的1.2%,酶解过程中控制ph为7.5,酶解温度为55℃,酶解时间为3h;所述微波的功率为600w,频率为1000mhz。

s5、超生提取:往步骤s4得到的沉淀物中加入12倍沉淀物质量的蒸馏水,进行超声提取,提取结束后离心,取上清液;其中超生提取的功率为300w,超生提取温度为80℃,超生提取时间为100min。

s6、浓缩:合并步骤s4中的过滤液和步骤s5中的上清液,进行减压浓缩,得浓缩液;其中浓缩为减压浓缩,即在0.5mpa真空度,85℃条件下将过滤液和上清液浓缩至原体积的1/10。

s7、去蛋白处理:往浓缩液中加入去蛋白处理剂,搅拌均匀后静置一段时间,离心去除沉淀得上清液;其中所述去蛋白处理剂为三氯乙酸,使浓缩液中的三氯乙酸浓度为2g/ml,搅拌均匀后静置24h,离心除去蛋白质沉淀。

s8、脱色处理:往步骤s7得到的上清液中脱色剂进行脱色处理,脱色处理后进行固液分离,收集滤液;其中脱色剂为活性炭、活性白土和β-环糊精的混合物,其中活性炭、活性白土和β-环糊精的质量比为18:14:7;脱色剂的添加量为步骤s7得到的上清液质量的5%。

s9、醇沉:往步骤s8得到的滤液加入5倍体积的乙醇,搅拌均匀后于5℃下冷藏静置25h,离心处理去上清液得到沉淀;其中加入的乙醇浓度为95%。

s10、真空干燥:对步骤s9得到的沉淀进行真空干燥,得到海藻活性多糖;其中真空干燥的温度为80℃,压力为10pa。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

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