一种红藻提取物及其制备方法与应用与流程

1.本发明实施例涉及海洋生物技术领域，具体涉及一种红藻提取物及其制备方法与应用。


背景技术：

2.大型海洋红藻(以下称红藻)包括石花菜、江蓠、紫菜等，干燥后藻体的主要成分包括多糖、蛋白质、脂类、无机盐、色素等。红藻是琼脂、卡拉胶等多糖的重要来源，提取的琼脂、卡拉胶等多糖作为增稠剂和质构稳定剂广泛用于多个行业，深加工产物具有多种生理功能，包括双向免疫调节、细胞保护、抗光损伤、促进细胞活性、减轻冷冻伤害等。因此开发基于红藻的提取物对提高产品附加值、提升产品档次十分必要。
3.传统的红藻提取方式均为通过特定溶剂和工艺将目标产物从藻体中提取出来的工艺，例如cn 112245332a公开一种含有海洋寡糖的湿疹凝胶，其中红藻提取物的制备方法包括：将藻粉与醋酸水溶液混合提取后，过滤除去残渣得到上清液，再进一步通过脱色、纳滤脱盐、真空浓酸的处理步骤得到目标产物。cn 109576329b公开一种抗黑素合成的龙须菜非琼脂寡糖的制备方法，包括：将脱盐后的藻体用酸处理，在蒸馏水中用超声波提取，所得滤液进行减压浓缩得胶体，之后再进行酶解。cn 104224650b公开一种大型海藻提取物防晒护肤乳液及其制备方法，其中，脱色褐藻提取物溶液的制备方法包括：采用乙醇溶液对藻粉进行提取，之后对滤液进行浓缩即得。
4.现有技术中将目标产物溶于液体将其从藻体中分离出来的操作，称为“正向”操作，此“正向”操作需要使用大量的溶剂来提取目标产物，将目标产物从溶剂体系中分离出来又需要进行蒸发、醇析等进一步操作，存在工艺流程长、成本较高的缺陷。


技术实现要素：

5.红藻在组成成分上，多糖类占总固形物的80％以上，从比例来看，在提取过程中保留多糖在固相中，比将多糖从固相中提取出来，更为合适。在此思路为基础，本发明提出一种“反向”提取工艺来制备红藻提取物。根据多糖与蛋白质、无机盐、脂类等成分的性质差异，开发一种将非多糖类成分溶解除去而保留多糖的提取工艺。
6.多糖的化学性质为多羟基的强极性化合物，可溶于水和二甲亚砜中，不溶于常见有机溶剂，例如乙醇、丙酮、甘油、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丁二醇，或这些溶剂特定浓度的水溶液中，这也是多糖常规的水提醇析法的基础。而色素、无机盐等小分子可溶于有机溶剂或其水溶液中，蛋白质和脂质具有一定的疏水性，也可溶于特定温度、酸碱度的有机溶剂水溶液。通过“反向”提取工艺可直接获得呈固体形态的、以多糖为主要成分的提取物，并将提取物保持在固体形态而非水溶液形态下进一步后处理来制备目标产物。本发明还发现红藻提取物具有抑制黑色素合成的生物活性。
7.为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
8.根据本发明实施例的第一方面，提供一种红藻提取物的制备方法，将红藻粉悬浮
分散在质量百分比浓度为40～90％的乙醇水溶液中，加碱搅拌，固液分离，得中间固相；之后将所述中间固相悬浮分散在有机溶剂中，加酸搅拌，固液分离，得所述红藻提取物。
9.在本发明中，所述红藻粉与乙醇水溶液的固液比为1：(4～10)，优选1：(4～5)。上述优选的固液比可保证良好的搅拌，同时减少乙醇用量，降低生产成本。
10.在本发明中，所述加碱搅拌，固液分离的方法具体包括：在所述乙醇水溶液中加碱，搅拌至碱完全溶解，之后在温度60～70℃下继续搅拌1.5～2.5小时，降温至40～50℃，固液分离，其中，所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或两种。本发明发现，在上述工艺参数条件下，有利于使红藻粉中含有的蛋白质、脂质、色素、无机盐等成分溶出。
11.在本发明中，所述碱的添加量为每升乙醇水溶液添加10～50g。研究发现，过低的碱浓度不足以使红藻粉中的蛋白和脂肪充分溶出，碱浓度过高将导致色泽永久性的褐变。作为优选，所述碱的添加量为每升乙醇水溶液添加20～30g。
12.在本发明中，所述有机溶剂选自1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、甘油、丁二醇、乙二醇中的一种或多种。
13.在本发明中，所述有机溶剂的体积用量为所述中间固相质量的3～5倍。
14.在本发明中，所述加酸搅拌，固液分离的方法具体包括：在所述有机溶剂中加柠檬酸，之后在温度80～120℃下继续搅拌2～8小时，降至室温，固液分离。本发明发现，中间固相在上述条件下能够有效水解，且水解产物仍呈固相。
15.在本发明中，所述柠檬酸的添加量为每升有机溶剂添加20～50g，研究发现，在上述优选用量下，既保证中间固相充分水解，同时降低生产成本。作为优选，所述柠檬酸的添加量为每升有机溶剂添加40～50g。
16.根据本发明实施例的第二方面，提供一种红藻提取物，其由如上所述的制备方法制得。
17.根据本发明实施例的第三方面，提供如上所述的红藻提取物在制备抑制黑色素合成的产品中的应用，所述产品包括药物、食品或化妆品。
18.本发明实施例具有如下优点：
19.1、本发明利用红藻藻体中多糖与其他成分在性质上的差异，利用有机溶剂及其水溶液在特定温度、酸碱度等条件下，将藻体中的蛋白质、脂质、无机盐、色素等成分提取出来，多糖在提取过程中保持非溶解的固体形态。提取后的多糖在有机溶剂中进行酸解处理，仍保持固体状态，通过简单的固液分离即可得到目标产物。
20.2、本发明的制备工艺可操作性强，流程相对简单，且有机溶剂用量少，有利于降低生产成本。
21.3、本发明的红藻提取物具有抑制黑色素生成的生物活性，可用于制备具体美白功效的药物、食品或化妆品，提高红藻深加工程度，并进一步提高红藻产品的经济价值。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
23.图1为本发明提供的各组斑马鱼胚胎在体视显微镜下的照片；其中，左边为侧视，右边为俯视；
24.图2为本发明提供的目标产物对斑马鱼胚胎黑色素生成的抑制活性；其中，****p《0.0001，n＝3。
具体实施方式
25.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.实施例1
27.乙醇水溶液浓度的确定
28.当乙醇水溶液达到特定浓度后，多糖无法溶于该溶液中，首先通过试验确定符合工艺要求的乙醇水溶液的浓度。将无水乙醇和蒸馏水按质量百分比配制不同浓度的乙醇水溶液，每10ml乙醇水溶液中分别加入2g市售卡拉胶(振牌(福建)海洋生物科技有限公司，食品添加剂级别)和琼脂(海南大富琼脂厂，食品添加剂级别)，分散均匀后于60℃下搅拌2小时，观察卡拉胶/琼脂的外观情况，结果见表1。
29.表1
[0030][0031]
根据多糖颗粒的外观变化，确定使用40％～90％质量百分比的乙醇水溶液，为了降低生产成本，优选使用40％～60％质量百分比的乙醇水溶液。
[0032]
实施例2
[0033]
本实施例提供一种红藻提取物的制备方法包括如下步骤：
[0034]
1)将干燥的石花菜(连云港鼎麦食品有限公司，食品级)粉碎并过100目筛，得干藻粉。在1000ml的锥形瓶中加入100g干藻粉与400毫升40％乙醇水溶液，混合，在搅拌下加入25g氢氧化钠(分析纯)，锥形瓶口用塑料膜密闭，搅拌至氢氧化钠完全溶解后，将锥形瓶置于65℃恒温水浴中并继续搅拌2小时，稍降温至40～50℃后，用300目丙纶滤布在布氏漏斗上抽滤，得到湿的固体粉末物料约220g。
[0035]
2)取湿的固体粉末200g置于1l三口烧瓶中，加入600ml的1,2-丙二醇(陶氏，食品级)和25g柠檬酸(分析纯)，瓶口接回流冷凝竖管以减少过程中溶剂中成分蒸发散失。置于恒温电热套中升温并使用jj-1可调速电动搅拌器搅拌，在搅拌和升温过程中柠檬酸逐渐溶解，升温至95℃后保温4小时。保温结束后从电热套内取出，自然降温至室温，用300目丙纶滤布在布氏漏斗上抽滤，得到湿的固体粉末物料约200g。
[0036]
3)将步骤2)得到的湿的固体粉末物料与400ml的75％乙醇水溶液混合，搅拌30min后再次抽滤，将抽滤所得固体粉末物料在50～60℃下热风烘干，得到色泽近似白色、松散易粉碎的干燥固体约95g，为目标产物。
[0037]
测试例1
[0038]
对实施例2步骤1)的提取效果进行验证
[0039]
取少量实施例2步骤1)所得湿的固体粉末物料于60℃下热风干燥12小时，得提取物干粉。取5g提取物干粉、干藻粉，分别置于锥形瓶内，加入95g蒸馏水，室温搅拌2小时后，tcl-16g离心机4000rpm离心15分钟，取上清液，测量电导率和280nm下吸光值，电导率反映溶液中离子浓度，280nm吸光值体现溶液中蛋白质浓度。测试结果见表2。
[0040]
表2
[0041]
样品电导率(μs/cm)280nm吸光值(a值)干藻粉28762.236提取物干粉233.40.204
[0042]
结果显示：与原料干藻粉水溶液相比，提取物干粉水溶液的电导率和蛋白质浓度均显著降低，表明本发明步骤1)的处理能够有效除去藻体中的可溶出无机盐和蛋白质。
[0043]
测试例2
[0044]
目标产物在斑马鱼胚胎模型中抑制黑色素合成的效果
[0045]
参照《化妆品美白功效测试斑马鱼胚胎黑色素抑制功效测试方法》团体标准t/zhca 012-2021中所述方法进行，设有空白对照、阳性对照(α-熊果苷，3.0mg/ml)、目标产物0.5g/l、2.0g/l、4.0g/l共5组，每组3个复孔共15枚胚胎，孵育45h后照相观察(侧视和俯视，图1)并对图片进行黑色素含量定量分析(图2)。
[0046]
表3不同处理组的黑色素含量(平均值
±
se)
[0047][0048][0049]
从图片和分析结果(表3)来看，实施例2所得目标产物可显著减少斑马鱼胚胎中黑色素的形成，说明本发明制备的红藻提取物具有抑制黑色素生成的生物活性，可用于制备具体美白功效的药物、食品或化妆品。
[0050]
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本
发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。