本发明涉及多糖技术领域,尤其是涉及首乌多糖及其制备方法。
背景技术:
多糖是自然界含量最丰富的物质之一,近三十多年来,随着生物和化学科学的快速发展,多糖的诸多功能得以揭示。人们发现糖类在生物体中的作用不仅是作为能量物质或结构材料,更重要的参与了生命现象中细胞的各种活动。因此糖的研究开始逐步活跃起来。天然多糖主要是从自然界中的植物或农副产品中提取分离而得到,并且具有很强生物活性我国具有丰富的野生及家种植物资源,中药作为具有药用价值的植物代表,因此其活性多糖的研究受到关注,它们的生理活性、化学结构w及构效关系成为多糖研究的前沿阵地,并取得了很大的进展。
何首乌又称首乌、赤首乌、地精等,属蓼科植物何首乌polygonummultiflorumthunb.的干燥根茎。野生品分布于西南、中南、华东地区及陕西、甘肃等省。生何首乌具有解毒、消痈、润肠通便的功能,用于风疹痉痒、肠燥便秘、高血脂;制何首乌具有补肝肾、益精填髓、乌须发、强筋骨的功能,用于血虚萎黄、须发早白、腰膝酸软、肢体麻木、崩漏带下、久疟体虚、高血脂。首乌含有甾苷类、磷脂类、多糖等多种化学成分,既可药用,也可食用,具有广泛的药理活性和营养保健作用,开发前贵广阔。近年来对白首乌多糖的生物活性评价研究表明,白首乌多糖具有免疫调节、抗氧化、抗衰老及抗老年痴呆症等的活性作用,但是其研究主体多为水提物、粗多糖等。
技术实现要素:
本发明的目的之一在于提供一种抗氧化活性高的首乌多糖。
本发明的目的之二在于提供一种制备方法简单,多糖的提取效率和得率均较高,能够保证多糖抗氧化活性的首乌多糖的制备方法。
本发明针对上述技术中提到的问题,采取的技术方案为:首乌多糖,该多糖由半乳糖醛酸、半乳糖、阿拉伯糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸和甘露糖组成,其主要成分为半乳糖醛酸,占45.6%,首乌多糖分子量范围为100-300kda,上述首乌多糖具有较明显的抗氧化活性,可以开发成为抗衰老保健食品辅料或功能因子,应用于食品或保健品领域。
首乌多糖的制备方法,包括原料预处理、首乌粗多糖提取液制备、除蛋白、首乌纯多糖制备,其具体制备步骤为:
原料预处理:将首乌粉中用石油醚按料液比为1:3-5、温度为45-55℃浸提2-3次进行脱脂处理,浸提结束后在3000-5000rpm下离心20-25rnin,沉淀物质在50-60℃下干燥,即得脱脂首乌粉;
首乌粗多糖提取液制备:按料液比为1:17-22向脱脂首乌粉中加水,在温度为70-80℃、功率为100-150w下超声提取80-100min,然后在3000-5000rpm下离心20-25rnin,将上清液浓缩至原体积的1/4至1/2,浓缩液即为得首乌粗多糖提取液,利用超声波作用产生空化效应,在组织细胞内形成高压,高压的释放在溶液中形成强大的冲击波,能够有效地减小、消除水与首乌之间的阻力,从而加大了传质效率,同时细胞组织受到冲击波产生的物理剪切力而变形破裂,释放出胞内物质,大大加速了提取过程;
除蛋白:将首乌多糖提取液加入离子液体-无机盐双水相体系中,振荡得混合体系,然后在20-30℃下静置分相10-15h,将上下相分离,将下相装入350-500kda透析袋中,于蒸馏水中透析20-30h以除去盐及其它小分子杂质,将所得的透析液减压浓缩至原体积的0.15-0.25倍,备用,离子液体-无机盐双水相体系的粘度较小,该步骤可将首乌多糖提取液中的蛋白质、矿物质等小分子杂质萃取到双水相体系上相,而首乌多糖分配在下相中,回收双水相体系中下相,加醇沉淀即可得到纯化的首乌多糖,与传统工艺相比,条件温和,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;
首乌纯多糖制备:将除蛋白得到的浓缩液中加入4-6倍体积的93-97%乙醇溶液,混合均匀,沉淀过夜,离心,干燥,即得首乌精制多糖,由于首乌多糖是极性的,不溶于乙醇溶液,因此可在多糖提取液中加入一定浓度的乙醇溶液,多糖形成沉淀,从而使多糖与水溶性单糖等其他物质分离,得到的首乌精制多糖对·oh、超氧自由基均具有较强的清除率。
作为优选,除蛋白步骤中离子液体的质量分数为16-20%,离子液体为丁基甲基咪唑四氟硼酸盐[c4mim]bf4,[c4mim]bf4能与许多无机盐形成双水相体系,大部分杂质如蛋白质、矿物质和酚类物质能够被萃取到离子液体相内,同时[c4mim]bf4能被萃取到二氯甲烷溶液中,除去二氯甲烷后,能够回收利用。
作为优选,除蛋白步骤中无机盐的质量浓度为16-20%,无机盐为重量比为100:1.35-1.45的磷酸二氢钠和扁桃酸,扁桃酸中l-扁桃酸和d-扁桃酸的重量比为100:3-5,磷酸二氢钠体系具有较高的萃取效率,适合作为成相盐,同时磷酸二氢钠和扁桃酸溶液体系具有较适合的ph范围更适合首乌多糖的稳定存在,且该重量比例范围内的磷酸二氢钠和扁桃酸含量,可使得多糖在盐相的萃取效率达到最佳,同时该无机盐能够使下相体系的ph值较低,而带电的蛋白质与离子液体的阴阳离子发生了静电排斥作用,使得更多蛋白质容易被萃取到上相,能够提高蛋白质的去除率,同时的d-扁桃酸加入能够保证首乌多糖的抗氧化活性。
与现有技术相比,本发明的优点在于:1)本发明首乌多糖具有较明显的抗氧化活性,可以开发成为抗衰老保健食品辅料或功能因子,应用于食品或保健品领域;2)本发明制备方法简单,多糖的提取效率和得率均较高,能够保证多糖抗氧化活性;3)本发明制备方法采用离子液体-无机盐双水相体系进行除蛋白,条件温和,可使得多糖在盐相的萃取效率达到最佳,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。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明方案作进一步说明:
实施例1:
首乌多糖,该多糖由半乳糖醛酸、半乳糖、阿拉伯糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸和甘露糖组成,其主要成分为半乳糖醛酸,占45.6%,首乌多糖分子量范围为100-300kda,上述首乌多糖具有较明显的抗氧化活性,可以开发成为抗衰老保健食品辅料或功能因子,应用于食品或保健品领域。
首乌多糖的制备方法,包括原料预处理、首乌粗多糖提取液制备、除蛋白、首乌纯多糖制备,其具体制备步骤为:
1)原料预处理:将首乌粉中用石油醚按料液比为1:5、温度为45℃浸提3次进行脱脂处理,浸提结束后在3000rpm下离心25rnin,沉淀物质在50℃下干燥,即得脱脂首乌粉;
2)首乌粗多糖提取液制备:按料液比为1:22向脱脂首乌粉中加水,在温度为70℃、功率为150w下超声提取80min,然后在3000rpm下离心25rnin,将上清液浓缩至原体积的1/4,浓缩液即为得首乌粗多糖提取液,利用超声波作用产生空化效应,在组织细胞内形成高压,高压的释放在溶液中形成强大的冲击波,能够有效地减小、消除水与首乌之间的阻力,从而加大了传质效率,同时细胞组织受到冲击波产生的物理剪切力而变形破裂,释放出胞内物质,大大加速了提取过程;
3)除蛋白:将首乌多糖提取液加入离子液体-无机盐双水相体系中,振荡得混合体系,然后在30℃下静置分相10h,将上下相分离,将下相装入500kda透析袋中,于蒸馏水中透析20h以除去盐及其它小分子杂质,将所得的透析液减压浓缩至原体积的0.25倍,备用,离子液体-无机盐双水相体系的粘度较小,该步骤可将首乌多糖提取液中的蛋白质、矿物质等小分子杂质萃取到双水相体系上相,而首乌多糖分配在下相中,回收双水相体系中下相,加醇沉淀即可得到纯化的首乌多糖,与传统工艺相比,条件温和,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;
4)首乌纯多糖制备:将除蛋白得到的浓缩液中加入4倍体积的97%乙醇溶液,混合均匀,沉淀过夜,离心,干燥,即得首乌精制多糖,由于首乌多糖是极性的,不溶于乙醇溶液,因此可在多糖提取液中加入一定浓度的乙醇溶液,多糖形成沉淀,从而使多糖与水溶性单糖等其他物质分离,得到的首乌精制多糖对·oh、超氧自由基均具有较强的清除率。
上述除蛋白步骤中离子液体的质量分数为16%,离子液体为丁基甲基咪唑四氟硼酸盐[c4mim]bf4,[c4mim]bf4能与许多无机盐形成双水相体系,大部分杂质如蛋白质、矿物质和酚类物质能够被萃取到离子液体相内,同时[c4mim]bf4能被萃取到二氯甲烷溶液中,除去二氯甲烷后,能够回收利用。
上述除蛋白步骤中无机盐的质量浓度为20%,无机盐为重量比为100:1.35的磷酸二氢钠和扁桃酸,扁桃酸中l-扁桃酸和d-扁桃酸的重量比为100:5,磷酸二氢钠体系具有较高的萃取效率,适合作为成相盐,同时磷酸二氢钠和扁桃酸溶液体系具有较适合的ph范围更适合首乌多糖的稳定存在,且该重量比例范围内的磷酸二氢钠和扁桃酸含量,可使得多糖在盐相的萃取效率达到最佳,同时该无机盐能够使下相体系的ph值较低,而带电的蛋白质与离子液体的阴阳离子发生了静电排斥作用,使得更多蛋白质容易被萃取到上相,能够提高蛋白质的去除率,同时的d-扁桃酸加入能够保证首乌多糖的抗氧化活性。
实施例2:
首乌多糖,该多糖由半乳糖醛酸、半乳糖、阿拉伯糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸和甘露糖组成,其主要成分为半乳糖醛酸,占45.6%,首乌多糖分子量范围为100-300kda,上述首乌多糖具有较明显的抗氧化活性,可以开发成为抗衰老保健食品辅料或功能因子,应用于食品或保健品领域。
首乌多糖的制备方法,包括原料预处理、首乌粗多糖提取液制备、除蛋白、首乌纯多糖制备,其具体制备步骤为:
1)原料预处理:将首乌粉中用石油醚按料液比为1:3、温度为55℃浸提2次进行脱脂处理,浸提结束后在5000rpm下离心20rnin,沉淀物质在60℃下干燥,即得脱脂首乌粉;
2)首乌粗多糖提取液制备:按料液比为1:17向脱脂首乌粉中加水,在温度为80℃、功率为100w下超声提取100min,然后在5000rpm下离心20rnin,将上清液浓缩至原体积的1/2,浓缩液即为得首乌粗多糖提取液;
3)除蛋白:将首乌多糖提取液加入离子液体-无机盐双水相体系中,振荡得混合体系,然后在20℃下静置分相15h,将上下相分离,将下相装入350kda透析袋中,于蒸馏水中透析30h以除去盐及其它小分子杂质,将所得的透析液减压浓缩至原体积的0.15倍,备用,上述离子液体的质量分数为20%,离子液体为丁基甲基咪唑四氟硼酸盐[c4mim]bf4,无机盐的质量浓度为16%,无机盐为重量比为100:1.45的磷酸二氢钠和扁桃酸,扁桃酸中l-扁桃酸和d-扁桃酸的重量比为100:3;
4)首乌纯多糖制备:将除蛋白得到的浓缩液中加入6倍体积的93%乙醇溶液,混合均匀,沉淀过夜,离心,干燥,即得首乌精制多糖。
实施例3:
首乌多糖,该多糖由半乳糖醛酸、半乳糖、阿拉伯糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸和甘露糖组成,其主要成分为半乳糖醛酸,占45.6%,首乌多糖分子量范围为100-300kda,上述首乌多糖具有较明显的抗氧化活性,可以开发成为抗衰老保健食品辅料或功能因子,应用于食品或保健品领域。
首乌多糖的制备方法,包括原料预处理、首乌粗多糖提取液制备、除蛋白、首乌纯多糖制备,其具体制备步骤为:
1)原料预处理:将首乌粉中用石油醚按料液比为1:4、温度为50℃浸提2次进行脱脂处理,浸提结束后在4000rpm下离心22rnin,沉淀物质在55℃下干燥,即得脱脂首乌粉;
2)首乌粗多糖提取液制备:按料液比为1:20向脱脂首乌粉中加水,在温度为75℃、功率为120w下超声提取90min,然后在4000rpm下离心22rnin,将上清液浓缩至原体积的1/3,浓缩液即为得首乌粗多糖提取液;
3)除蛋白:将首乌多糖提取液加入离子液体-无机盐双水相体系中,振荡得混合体系,然后在25℃下静置分相12h,将上下相分离,将下相装入400kda透析袋中,于蒸馏水中透析24h以除去盐及其它小分子杂质,将所得的透析液减压浓缩至原体积的0.20倍,备用,上述离子液体的质量分数为18%,离子液体为丁基甲基咪唑四氟硼酸盐[c4mim]bf4,无机盐的质量浓度为18%,无机盐为重量比为100:1.40的磷酸二氢钠和扁桃酸,扁桃酸中l-扁桃酸和d-扁桃酸的重量比为100:4;
4)首乌纯多糖制备:将除蛋白得到的浓缩液中加入5倍体积的95%乙醇溶液,混合均匀,沉淀过夜,离心,干燥,即得首乌精制多糖。
本发明的操作步骤中的常规操作为本领域技术人员所熟知,在此不进行赘述。
以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明,应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例,并不用于限制本发明,凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等,均应包含在本发明的保护范围之内。