专利名称：一种海带抗氧化多糖的提取方法
技术领域：
本发明涉及海带深加工技术技术领域，具体涉及一种海带抗氧化多糖的提取方法。
背景技术：
海带(Zaffiiaaria因生长在海底的岩石上，形状像带子而得名，又称纶布、江白菜，药用称昆布，是一种营养非常丰富的海洋性蔬菜，含有多种对人体健康具有积极贡献作用的物质，在古书《本草纲目》、《神农本草经》、《食疗本草》等中均有记载，具有重要的食用和药用价值，因此，常被称为“长寿菜”、“健康食品”，深受人们的喜爱。海带多糖是存在于海带细胞间和细胞内的一类天然生物大分子物质，具有多种生物功能，如抗氧化、抗肿瘤、抗凝血、调节免疫功能等作用，与海带的多种保健功效密切相关，因此是近年来的研究热点之一。如，福州大学(中国专利申请号201210017025.3)公开一种具有抗氧化和抗肿瘤活性的海带多糖及提取分离方法；合肥工业大学(中国专利申请号201210217169.3)公开一种抗动脉粥硬化活性海带多糖的制备方法；南通大学(中国专利申请号201110202149.4)公开一种具有调节血脂的海带多糖胶囊及其制备方法等。多糖的结构与活性的构效关系研究表明，多糖的结构决定了其理化性质，影响着其生物活性的发挥。因此，采用合适的提取分离手段，对获得具有生物活性的多糖具有重要作用。然而，针对多糖的特点理化性质，建立特色的多糖制备方法的研究鲜见报道。作者先前已公开一种低分子量的海带多糖提取分离方法及其在卷烟制品中的应用(中国专利申请号201110437814.8)，一种海带多糖及其制备方法和应用(中国专利申请号201110321909.3)，一种海带多糖乙醇提取液的制备方法及其应用(中国专利申请号201110321907.4)等。在此研究基础上，本专利进一步公开了有机酸提取海带多糖工艺方法，采用柱层析法获得一种具有高硫酸基含量、高半乳糖含量的海带抗氧化多糖。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有高抗氧化活性海带多糖的提取方法。本发明的目的通过如下技术方案予以实现:
(1)海带除沙洗净，晾干，粉碎，得提取原料；
(2)在提取原料中加入20-40倍重量蒸馏水，在100-125°C下提取2_5小时，过滤去除上清液，分离得到海带渣；
(3)将步骤(2)所得的海带渣用有机酸溶剂提取多糖，即于110-125°C下提取2-4小时，过滤，分离固液，得多糖提取液，用氢氧化钾调节多糖提取液PH值至6.5-7.0 ；
(4)将步骤(3)所得的多糖提取液进行真空浓缩，至原来体积的1/6-1/4，得浓缩液；
(5)在浓缩液中加入乙醇，混合均匀，在0-4°C下静置6-12小时，过滤，除去上层清液部分，得多糖沉淀； (6)收集沉淀物，冷冻干燥，获得海带抗氧化多糖LJPA；(7)用蒸懼水溶解海带抗氧化多糖,采用Sevag法去除游离蛋白质,将Sevag试剂加入海带抗氧化多糖溶液中，室温振荡30-40min,离心去除游离蛋白沉淀,重复前述Sevag法5-6次去除游离蛋白质，除蛋白后的多糖溶液加入乙醇，混合均匀，0-4°C静置6-12h，离心，除去上层清夜，得除蛋白后的多糖沉淀物；
(8)将步骤(7)所得的多糖沉淀物进行透析除盐，冷冻干燥，获得抗氧化多糖LJPA-P；
(9)用蒸馏水溶解多糖LJPA-P，采用DEAESepharose Fast Flow柱层析进行分离，分别用0M、0.1M、0.2M和0.3 M的NaCl溶液进行洗脱，收集0.3M浓度下洗脱液；
(10)将步骤(9)所得的洗脱液进行透析除盐，冷冻干燥，得多糖LJPA-P3。步骤(I)所述海带粉碎为粉碎至20-80目。步骤(3)所述有机酸溶剂为 柠檬酸、苹果酸或醋酸中任意一种，且溶液的pH值为1.5-3。步骤(3)所述有机酸溶液的用量按海带渣干重的20-40倍加入。步骤(5)、(7)所述乙醇添加量满足混合均匀后乙醇最终浓度为70-85% (v/v)。步骤(7)所述Sevag试剂由氯仿和正丁醇按5:1-4:1的体积比例配制。步骤(7)所述Sevag试剂的用量按海带抗氧化多糖溶液体积的1/5-1/4加入。步骤(8)、(10)所述透析除盐的透析袋规格为800_1200Da的截留分子量。步骤(10)所得的海带多糖组分LJPA-P3，呈淡褐色，易溶于水，具有较强的抗氧化活性。本发明采用了以上技术方案，具有如下的优点和有益效果:
1、本发明提供了一种海带抗氧化多糖的提取分离方法，获得一种具有强抗氧化能力的海带多糖组分。2、本发明所得的海带抗氧化多糖组分具有特殊的结构特点，具有高含量的硫酸基和半乳糖，且组成的糖苷键结构较为单一。
图1为海带抗氧化多糖经DEAE Sepharose Fast Flow层析柱的洗脱曲线图。图2为海带抗氧化多糖各组分的抗氧化能力对比图。
具体实施例方式下面结合实施例和附图对本发明的具体实施作进一步说明，但本发明的实施和保护不限于此。实施例1
(1)海带除沙洗净，晾干，粉碎至20目，得提取原料；
(2)在提取原料中加入20倍重量的蒸馏水，在125°C下提取2小时，过滤去除上清液，分离得到海带渣；
(3)将步骤(2)所得的海带渣用醋酸溶剂提取多糖，即pH=l.5的醋酸溶剂按海带渣干重的40倍加入，于110°C下提取4小时，过滤，分离固液，得多糖提取液，用氢氧化钾调节多糖提取液PH值至6.5 ;
(4)将步骤(3)所得的多糖提取液进行真空浓缩，至原来体积的1/6，得浓缩液；(5)在浓缩液中加入乙醇，混合均匀，至乙醇最终浓度为70%(v/v)，在0°C下静置6小时，过滤，除去上层清液部分，得多糖沉淀；
(6)收集沉淀物，冷冻干燥，获得海带抗氧化多糖LJPA-a；
(7)用蒸懼水溶解海带抗氧化多糖,采用Sevag法去除游离蛋白质,将Sevag试剂(由氯仿和正丁醇按4:1的体积比例配制)按海带抗氧化多糖溶液体积的1/4加入多糖溶液中，室温振荡40min，离心去除游离蛋白沉淀，重复前述Sevag法6次去除游离蛋白质，除蛋白后的多糖溶液加入乙醇，混合均匀，至乙醇最终浓度为70% (V/V)，0°C静置6h，离心，除去上层清夜，得除蛋白后的多糖沉淀物；
(8)将步骤(7)所得的多糖沉淀物进行透析除盐，所用的透析袋规格为SOODa的截留分子量，冷冻干燥，获得抗氧化多糖LJPA-P-a ；
(9)用蒸懼水溶解多糖LJPA-P-a,采用DEAESepharose Fast Flow柱层析(DEAESepharose Fast Flow填料装于规格为2.6cmX 20cm的玻璃柱,柱床体积约为IOOmL)进行分离，分别用0M、0.1Μ、0.2Μ和0.3 MNaCl溶液进行洗脱，收集0.1Μ、0.2Μ和0.3Μ三个浓度下洗脱液；
(10)将步骤(9)所得的洗脱液进行透析除盐，所用的透析袋规格为SOODa的截留分子量，冷冻干燥，得多糖 LJPA-P1-a、LJPA-P2-a 和 LJPA_P3_a。其中，海带多糖组分LJPA-P3_a，呈淡褐色，易溶于水，具有较高含量的硫酸基和半乳糖，具有较强的抗氧化活性。
实施例2 (1)海带除沙洗净，晾干，粉碎至40目，得提取原料；
(2)在提取原料中加入30倍重量的蒸馏水，在110°C下提取3小时，过滤去除上清液，分离得到海带渣；
(3)将步骤(2)所得的海带渣用柠檬酸溶剂提取多糖，即pH=2的柠檬酸溶剂按海带渣干重的30倍加入，于125°C下提取2小时，过滤，分离固液，得多糖提取液，用氢氧化钾调节多糖提取液PH值至7.0 ;
(4)将步骤(3)所得的多糖提取液进行真空浓缩，至原来体积的1/5，得浓缩液；
(5)在浓缩液中加入乙醇，混合均匀，至乙醇最终浓度为85%(v/v)，在2°C下静置10小时，过滤，除去上层清液部分，得多糖沉淀；
(6)收集沉淀物，冷冻干燥，获得海带抗氧化多糖LJPA-b；
(7)用蒸懼水溶解海带抗氧化多糖,采用Sevag法去除游离蛋白质,将Sevag试剂(由氯仿和正丁醇按5:1的体积比例配制)按海带抗氧化多糖溶液体积的1/5加入多糖溶液中，室温振荡30min，离心去除游离蛋白沉淀，重复前述Sevag法5次去除游离蛋白质，除蛋白后的多糖溶液加入乙醇，混合均匀，至乙醇最终浓度为85% (v/v)，2°C静置10h，离心，除去上层清夜，得除蛋白后的多糖沉淀物；
(8)将步骤(7)所得的多糖沉淀物进行透析除盐，所用的透析袋规格为IOOODa的截留分子量，冷冻干燥，获得抗氧化多糖LJPA-P-b ；
(9)用蒸懼水溶解多糖LJPA-P,采用DEAESepharose Fast Flow柱层析(DEAESepharose Fast Flow填料装于规格为2.6cmX 20cm的玻璃柱,柱床体积约为IOOmL)进行分离，分别用OM、0.1Μ、0.2Μ和0.3 MNaCl溶液进行洗脱，收集0.1Μ、0.2Μ和0.3Μ三个浓度下洗脱液；
(10)将步骤(9)所得的洗脱液进行透析除盐，所用的透析袋规格为IOOODa的截留分子量，冷冻干燥，得多糖 LJPA-P1-b、LJPA-P2-b 和 LJPA_P3_b。其中，海带多糖组分LJPA-P3_b，呈淡褐色，易溶于水，具有较高含量的硫酸基和半乳糖，具有较强的抗氧化活性。
实施例3
(1)海带除沙洗净，晾干，粉碎至80目，得提取原料；
(2)在提取原料中加入40倍重量的蒸馏水，在100°C下提取5小时，过滤去除上清液，分离得到海带渣；
(3)将步骤(2)所得的海带渣用苹果酸溶剂提取多糖，即pH=3的苹果酸溶剂按海带渣干重的20倍加入，于115°C下提取3小时，过滤，分离固液，得多糖提取液，用氢氧化钾调节多糖提取液PH值至6.8 ;
(4)将步骤(3)所得的多糖提取液进行真空浓缩，至原来体积的1/4，得浓缩液；
(5)在浓缩液中加入乙醇，混合均匀，至乙醇最终浓度为75%&八)，在41:下静置12小时，过滤，除去上层清液部分，得多糖沉淀；
(6)收集沉淀物，冷 冻干燥，获得海带抗氧化多糖LJPA-c；
(7)用蒸懼水溶解海带抗氧化多糖,采用Sevag法去除游离蛋白质,将Sevag试剂(由氯仿和正丁醇按4.5:1的体积比例配制)按海带抗氧化多糖溶液体积的1/4.5加入多糖溶液中，室温振荡35min,离心去除游离蛋白沉淀,重复前述Sevag法5次去除游离蛋白质,除蛋白后的多糖溶液加入乙醇，混合均匀，至乙醇最终浓度为75% (v/v)，4°C静置12h，离心，除去上层清夜，得除蛋白后的多糖沉淀物；
(8)将步骤(7)所得的多糖沉淀物进行透析除盐，所用的透析袋规格为1200Da的截留分子量，冷冻干燥，获得抗氧化多糖LJPA-P-c ；
(9)用蒸懼水溶解多糖LJPA-P,采用DEAESepharose Fast Flow柱层析(DEAESepharose Fast Flow填料装于规格为2.6cmX 20cm的玻璃柱,柱床体积约为IOOmL)进行分离，分别用0M、0.1Μ、0.2Μ和0.3 MNaCl溶液进行洗脱，收集0.1Μ、0.2Μ和0.3Μ三个浓度下洗脱液；
(10)将步骤(9)所得的洗脱液进行透析除盐，所用的透析袋规格为1200Da的截留分子量，冷冻干燥，得多糖 LJPA-P1-c、LJPA-P2-C 和 LJPA-P3-C。其中，海带多糖组分LJPA-P3-C，呈淡褐色，易溶于水，具有较高含量的硫酸基和半乳糖，具有较强的抗氧化活性。
由实施例所得的LJPA-P3-a、LJPA-P3-b和LJPA-P3-C在结构与抗氧活性上没有显著性差异，均具有本专利发明的LJPA-P3所具有的结构特性与抗氧化活性。将本专利所获得的LJPA-P、LJPA-P1、LJPA-P2和LJPA-P3进抗氧化活性与结构特性评价，如附图、表所示。图1为海带抗氧化多糖经DEAE Sepharose Fast Flow层析柱的洗脱曲线图。图2为海带抗氧化多糖各组分的抗氧化能力对比图。表I为海带抗氧化多糖各组分的硫酸基含量结果。表2为海带抗氧化多糖各组分的单糖组成结果。由图1可知，海带抗氧化多糖LJPA-P经NaCl洗脱液洗脱出三个明显的峰型，分别在0.1Μ、0.2Μ和0.3Μ三个浓度下获得LJPA-PU LJPA-P2和LJPA-P3。此外，由于DEAE是一种阴离子交换剂，可以分离带电荷的多糖。一般来说，洗脱液的离子强度越大，即盐浓度越高，洗脱出来的组分酸性越强，因此，LJPA-PU LJPA-P2和LJPA-P3均为酸性多糖。由图2可知，海带抗氧化多糖各组分的抗氧化能力具有显著性差异，图2Α表示海带抗氧化多糖各组分的氧自由基清除能力，LJPA-P3的ORAC值为1247.22 μ mo I Trolox/g,是LJPA-P的 ORAC 值(305.77 μ mo I Trolox/g)的 4 倍，甚至是 LJPA-P1 (129.0lymol Trolox/g)和LJPA-P2 (135.53 μ mo I Trolox/g)的10倍，LJPA-P3具有最强的氧自由基清除能力；图2B表示海带抗氧化多糖各组分的ABTS自由基清除能力，LJPA-P3的清除能力随浓度增大的速度最快，LJPA-P次之，LJPA-Pl和LJPA-P2较慢，当多糖浓度为4mg/mL，LJPA-P3显示出最强的ABTS自由基清除能力，清除能力达70%。两种抗氧能力评价体系均表明LJPA-P3具有较强的抗氧化活性。由表I可知，LJPA-Pl和LJPA-P2几乎不含硫酸基，而LJPA-P3的硫酸基含量是LJPA-P的3倍，表明LJPA-P3具有较高含量的硫酸基。由表2可知，LJPA-P3的单糖组成最为特别，只含有半乳糖与少量的岩藻糖和甘露糖，摩尔比为26.1: 1.3:1，半乳糖是LJPA-P3的主要糖骨架构成。综上所述，本专利所得的LJPA-P3是一种具有较强抗氧化能力，且具有闻含量硫酸基和半乳糖的海带多糖。
权利要求
1.一种海带抗氧化多糖的提取方法，其特征在于包括如下步骤 (1)海带除沙洗净，晾干，粉碎，得提取原料； (2)在提取原料中加入20-40倍重量蒸馏水，在100-125°C下提取2_5小时，过滤去除上清液，分离得到海带渣； (3)将步骤(2)所得的海带渣用有机酸溶剂提取多糖，即于110-125°C下提取2-4小时，过滤，分离固液，得多糖提取液，用氢氧化钾调节多糖提取液PH值至6. 5-7. O ； (4)将步骤(3)所得的多糖提取液进行真空浓缩，至原来体积的1/6-1/4，得浓缩液； (5)在浓缩液中加入乙醇，混合均匀，在0-4°C下静置6-12小时，过滤，除去上层清液部分，得多糖沉淀； (6)收集沉淀物，冷冻干燥，获得海带抗氧化多糖LJPA； (7)用蒸懼水溶解海带抗氧化多糖,采用Sevag法去除游离蛋白质,将Sevag试剂加入海带抗氧化多糖溶液中，室温振荡30-40min,离心去除游离蛋白沉淀,重复前述Sevag法5-6次去除游离蛋白质，除蛋白后的多糖溶液加入乙醇，混合均匀，0-4°C静置6-12h，离心，除去上层清夜，得除蛋白后的多糖沉淀物； (8)将步骤(7)所得的多糖沉淀物进行透析除盐，冷冻干燥，获得抗氧化多糖LJPA-P； (9)用蒸馏水溶解多糖LJPA-P，采用DEAESepharose Fast Flow柱层析进行分离，分别用0M、0. 1M、0. 2M和O. 3 M的NaCl水溶液进行洗脱，收集O. 3M浓度下洗脱液； (10)将步骤(9)所得的洗脱液进行透析除盐，冷冻干燥，得多糖LJPA-P3。
2.根据权利要求I所述的海带抗氧化多糖的提取方法，其特征在于步骤(I)所述海带粉碎为粉碎至20-80目。
3.根据权利要求I所述的海带抗氧化多糖的提取方法，其特征在于步骤(3)所述有机酸溶剂为柠檬酸、苹果酸或醋酸中任意一种，且溶液的PH值为I. 5-3。
4.根据权利要求I所述的海带抗氧化多糖的提取方法，其特征在于步骤(3)所述有机酸溶液的用量按海带渣干重的20-40倍加入。
5.根据权利要求I所述的海带抗氧化多糖的提取方法，其特征在于步骤(5)、(7)所述乙醇添加量满足混合均匀后乙醇最终浓度为70-85% (v/v)0
6.根据权利要求I所述的海带抗氧化多糖的提取方法，其特征在于步骤(7)所述Sevag试剂由氯仿和正丁醇按5:1-4:1的体积比例配制。
7.根据权利要求I所述的海带抗氧化多糖的提取方法，其特征在于步骤(7)所述Sevag试剂的用量按海带抗氧化多糖溶液体积的1/5-1/4加入。
8.根据权利要求I所述的海带抗氧化多糖的提取方法，其特征在于步骤(8)、(10)所述透析除盐的透析袋规格为800-1200Da的截留分子量。
全文摘要
本发明公开一种海带抗氧化多糖的提取方法。本发明公开一种新型的海带功能性多糖的提取方法，通过有机酸溶剂提取、浓缩和乙醇沉淀获得具有抗氧化活性的海带多糖，并采用柱层析法分离得到高硫酸基、高半乳糖含量的海带多糖组分。该海带多糖组分具有独特的结构特性，以及较强的抗氧化活性功能。
文档编号C08B37/00GK103254324SQ20131020889
公开日2013年8月21日 申请日期2013年5月30日 优先权日2013年5月30日
发明者赵谋明, 崔春, 卢茳虹, 任娇艳, 赵海峰 申请人:华南理工大学