一種從海帶中提取硫酸酯多糖的工藝的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種從海帶中提取硫酸酯多糖的工藝，包括下述步驟：海帶經清洗、烘干、粉碎后加入一定體積水，采用超聲波輔助提取一段時間后得到提取液，離心，上清液中加入蛋白酶分解蛋白質成氨基酸，采用納濾膜濃縮至原體積的1/3～1/5后得粗多糖濃縮液，然后在粗多糖濃縮液中加入乙醇至體積分數為20～40%，靜止，離心，離心液經納濾膜濃縮至原體積的1/2～1/3后，加入乙醇至體積分數為70～85%；離心分離得到硫酸酯多糖。本發明工藝簡單，采用膜過濾去水和氨基酸，為下一步純化節約了乙醇用量；同時膜過濾濃縮技術相對傳統的加熱濃縮，有效地保留了多糖的結構和穩定性，而且還提高了硫酸酯多糖的提取率。
【專利說明】一種從海帶中提取硫酸酯多糖的工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種提取工藝，尤其是涉及一種從海帶中提取硫酸酯多糖的工藝。
【背景技術】
[0002]多糖類化合物廣泛存在于動物細胞膜和植物、微生物的細胞壁中，是由醛基和酮基通過苷鍵連接的高分子聚合物，也是構成生命的四大基本物質之一。近20年來，隨著天然藥物化學、藥理研究的不斷深入即分析手段突飛猛進的發展，多糖的研究引起了國內外許多學者極大的興趣。研究表明，天然多糖類化合物具有抗腫瘤和免疫增強作用。因而，天然動植物中免疫多糖的重要生物學效應已越來越受到人們的重視，成為當今研究的熱點。
[0003]硫酸酯多糖(sulfated polysaccharides, SPS)亦稱多糖硫酸酯(PSS),是多糖大分子鏈中單糖分子上的羥基被硫酸根取代而形成的天然或半合成的多糖衍生物，是一類水溶性的酸性多糖，為聚陰離子化合物，具有化學結構復雜、構效關系鮮明、生物活性多樣等特點。海藻中如紅藻、褐藻等均含有大量硫酸酯多糖，此外，某些真菌及細菌的胞外和某些植物中均含有天然的硫酸酯多糖。近年來許多研究發現硫酸酯多糖具有多種生理活性，包括調節免疫、抗氧化、降血糖、降血脂、保護腎臟、抗凝血、抗腫瘤及抗病毒等。
[0004]硫酸酯多糖主要來源于天然提取或化學合成。提取硫酸酯多糖的傳統常用方法主要有酸提、堿提和水提等，其中以熱水浸提居多，酸、堿提取都會破壞硫酸酯多糖的結構，同時也會對硫酸根的含量 產生影響；而熱水浸提的提取率一般較低，難以滿足生產需求。
【發明內容】
[0005]為了克服現有技術存在的不足，本發明提供了一種從海帶中提取硫酸酯多糖的工藝。
[0006]一種從海帶中提取硫酸酯多糖的工藝，包括下述步驟:
(1)海帶經清洗、烘干、粉碎后置于提取反應器中；
(2)向提取反應器中加入一定體積水，pH控制為4.2~5.8，液固比為40~50:1，采用超聲波輔助提取后得到提取液，離心得上清液；
(3)上清液中加入蛋白酶分解蛋白質成氨基酸，采用納濾膜進行濃縮處理得粗多糖濃縮液；
(4)粗多糖濃縮液中加入乙醇至體積分數為20~40%，靜止，離心，離心液經納濾膜濃縮至原體積的1/2~1/3后，加入乙醇至體積分數為70~85% ;離心分離得到硫酸酯多糖。
[0007]步驟(4)中，體積分數為20~40%的乙醇可以有效去除褐藻膠，而體積分數為70~85%的乙醇可以有效去除海藻酸鈉；采用體積分數遞增的乙醇進行純化離心,并采用膜濃縮，不僅很大程度地節約了乙醇用量，而且可以有效去除粗多糖中的褐藻膠、海藻酸鈉等物質，有效地保留了多糖的結構和穩定性，提聞硫酸酷多糖的提取率。
[0008]優選地，步驟(2)中，超聲波功率為100~150W，通氣量70~85L/h，提取溫度為50~70°C，提取時間為20~35min。超聲波提取的參數控制，對于最后硫酸酯多糖的提取率的高低具有很大的影響。
[0009]優選地，步驟(3)中，蛋白酶的投料量為海帶重量的0.7~1.3%，酶解時間為6~Sh0蛋白酶可以將蛋白質分解成氨基酸，便于更好地去除。
[0010]優選地，步驟(3)中，所述粗多糖濃縮液體積為原體積的1/3~1/5。采用納濾膜進行濃縮，濃縮后體積為濃縮前體積1/3~1/5，可以為后續純化節約乙醇用量。
[0011]優選地，步驟(3)中，采用納濾膜進行濃縮處理前，先通過超濾膜過濾。采用膜過濾去水和氨基酸，為下一步乙醇沉淀節約了乙醇用量。
[0012]優選地，所述超濾膜為截留分子量1000~3000的超濾膜。對二價離子、小分子色素、多肽等物質都可以透過，主要是去除水和氨基酸；經超濾膜過濾后再經納濾膜濃縮處理，可以進一步去除水和氨基酸等小分子物質。
[0013]優選地，步驟(4)中，納濾膜濃縮后體積為原體積的1/2~1/3。采用納濾膜進行濃縮，濃縮后體積為濃縮前體積1/2~1/3，可以有效地保留多糖的結構和穩定性，提高硫酸酯多糖的提取率。
[0014]優選地，一種從海帶中提取硫酸酯多糖的工藝，包括下述步驟:
(1)海帶經清洗、烘干、粉碎后置于提取反應器中；
(2)向提取反應器中加入一定體積水，pH控制為5，液固比為45:1，采用超聲波輔助提取后得到提取液，離心得上清液；其中，超聲波功率為120W，通氣量75L/h，提取溫度為65 °C，提取時間為28min ；
(3)上清液中加入蛋白酶分解蛋白質成氨基酸，再經納濾膜濃縮至原體積的1/3后得粗多糖濃縮液；其中，蛋白酶的投料量為海帶重量的0.7%，酶解時間為8h ；
(4)粗多糖濃縮液中加入乙醇至體積分數為30%，靜止，離心，離心液經納濾膜濃縮至原體積的1/3后，加入乙醇至體積分數為80% ;離心分離得到硫酸酯多糖。
[0015]優選地，一種從海帶中提取硫酸酯多糖的工藝，包括下述步驟:
(1)海帶經清洗、烘干、粉碎后置于提取反應器中；
(2)向提取反應器中加入一定體積水，pH控制為5.5，液固比為48:1，采用超聲波輔助提取后得到提取液，離心得上清液；其中，超聲波功率為130W，通氣量72L/h，提取溫度為60°C，提取時間為25min ；
(3)上清液中加入蛋白酶分解蛋白質成氨基酸后，先通過截留分子量1000~3000的超濾膜過濾，然后再經納濾膜濃縮至原體積的1/5后得粗多糖濃縮液；其中，蛋白酶的投料量為海帶重量的1.3%，酶解時間為6h ；
(4)粗多糖濃縮液中加入乙醇至體積分數為35%，靜止，離心，離心液經納濾膜濃縮至原體積的1/2后，加入乙醇至體積分數為75% ;離心分離得到硫酸酯多糖。
[0016]本發明工藝簡單，采用膜過濾去水和氨基酸，為下一步純化節約了乙醇用量；同時膜過濾濃縮技術相對傳統的加熱濃縮，有效地保留了多糖的結構和穩定性，而且還提高了硫酸酯多糖的提取率。
【具體實施方式】
[0017]下面結合具體實施例對本發明作進一步說明，但本發明的保護范圍并不限于此。
[0018] 實施例1一種從海帶中提取硫酸酯多糖的工藝，包括下述步驟:
(1)海帶經清洗、烘干、粉碎過270目篩后置于提取反應器中；
(2)向提取反應器中加入一定體積水，pH為5，液固比為45:1，采用超聲波輔助提取一段時間后得到提取液，離心得上清液；其中，超聲波功率為120W，通氣量75L/h提取溫度為65 °C，提取時間為28min ；
(3)上清液中加入蛋白酶分解蛋白質成氨基酸，再經納濾膜濃縮至原體積的1/3后得粗多糖濃縮液；其中，蛋白酶的投料量為海帶重量的0.7%，酶解時間為8h ；
(4)粗多糖濃縮液中加入乙醇至體積分數為30%，靜止，離心，離心液經納濾膜濃縮至原體積的1/3后，加入乙醇至體積分數為80% ;離心分離得到硫酸酯多糖，硫酸酯多糖的提取率為 67.13%。
[0019]實施例2
一種從海帶中提取硫酸酯多糖的工藝，包括下述步驟: (1)海帶經清洗、烘干、粉碎過150目篩后置于提取反應器中；
(2)向提取反應器中加入一定體積水，pH為4.5，液固比為40:1，采用超聲波輔助提取一段時間后得到提取液，離心得上清液；其中，超聲波功率為110W，通氣量80L/h提取溫度為65 °C，提取時間為26min ；
(3)上清液中加入蛋白酶分解蛋白質成氨基酸，再經納濾膜濃縮至原體積的1/4后得粗多糖濃縮液；其中，蛋白酶的投料量為海帶重量的0.9%，酶解時間為7.5h ；
(4)粗多糖濃縮液中加入乙醇至體積分數為35%，靜止，離心，離心液經納濾膜濃縮至原體積的2/5后，加入乙醇至體積分數為75% ;離心分離得到硫酸酯多糖，硫酸酯多糖的提取率為 63.93%。
[0020]實施例3
一種從海帶中提取硫酸酯多糖的工藝，包括下述步驟:
(1)海帶經清洗、烘干、粉碎過230目篩后置于提取反應器中；
(2)向提取反應器中加入一定體積水，pH為5.5，液固比為48:1，采用超聲波輔助提取一段時間后得到提取液，離心得上清液；其中，超聲波功率為130W，通氣量72L/h提取溫度為60°C，提取時間為25min ；
(3)上清液中加入蛋白酶分解蛋白質成氨基酸，先通過截留分子量1000~3000的超濾膜過濾，然后再經納濾膜濃縮至原體積的1/5后得粗多糖濃縮液；其中，蛋白酶的投料量為海帶重量的1.3%，酶解時間為6h ；
(4)粗多糖濃縮液中加入乙醇至體積分數為35%，靜止，離心，離心液經納濾膜濃縮至原體積的1/2后，加入乙醇至體積分數為75% ;離心分離得到硫酸酯多糖，硫酸酯多糖的提取率為 71.29%ο
[0021]實施例4
一種從海帶中提取硫酸酯多糖的工藝，包括下述步驟:
(1)海帶經清洗、烘干、粉碎過100目篩后置于提取反應器中；
(2)向提取反應器中加入一定體積水，pH為4.9，液固比為50:1，采用超聲波輔助提取一段時間后得到提取液，離心得上清液；其中，超聲波功率為150W，通氣量70L/h提取溫度為55 °C，提取時間為22min ；(3)上清液中加入蛋白酶分解蛋白質成氨基酸，先通過截留分子量1000~3000的超濾膜過濾，然后再經納濾膜濃縮至原體積的1/5后得粗多糖濃縮液；其中，蛋白酶的投料量為海帶重量的1.1%，酶解時間為6.5h ；
(4)粗多糖濃縮液先加水進行溶解，然后加入乙醇至體積分數為30%，靜止，離心，離心液經納濾膜濃縮至原體積的1/3后，加入乙醇至體積分數為70% ;離心分離得到硫酸酯多糖，硫酸酯多糖的提 取率為62.78%。
【權利要求】
1.一種從海帶中提取硫酸酯多糖的工藝，其特征在于包括下述步驟: (1)海帶經清洗、烘干、粉碎后置于提取反應器中； (2)向提取反應器中加入一定體積水，pH控制為4.2~5.8，液固比為40~50:1，采用超聲波輔助提取后得到提取液，離心得上清液； (3)上清液中加入蛋白酶分解蛋白質成氨基酸，采用納濾膜進行濃縮處理得粗多糖濃縮液； (4)粗多糖濃縮液中加入乙醇至體積分數為20~40%，靜止，離心，離心液經納濾膜濃縮后，加入乙醇至體積分數為70~85% ;離心分離得到硫酸酯多糖。
2.根據權利要求1所述的從海帶中提取硫酸酯多糖的工藝，其特征在于:步驟(2)中，超聲波功率為100~150W，通氣量70~85L/h，提取溫度為50~70°C，提取時間為20~35min。
3.根據權利要求1所述的 從海帶中提取硫酸酯多糖的工藝，其特征在于:步驟(3)中，蛋白酶的投料量為海帶重量的0.7~1.3%，酶解時間為6~8h。
4.根據權利要求1所述的從海帶中提取硫酸酯多糖的工藝，其特征在于:步驟(3)中，所述粗多糖濃縮液體積為原體積的1/3~1/5。
5.根據權利要求1所述的從海帶中提取硫酸酯多糖的工藝，其特征在于:步驟(3)中，采用納濾膜進行濃縮處理前，先通過超濾膜過濾。
6.根據權利要求5所述的從海帶中提取硫酸酯多糖的工藝，其特征在于:所述超濾膜為截留分子量1000~3000的超濾膜。
7.根據權利要求1所述的從海帶中提取硫酸酯多糖的工藝，其特征在于:步驟(4)中，納濾膜濃縮后體積為原體積的1/2~1/3。
8.根據權利要求1所述的從海帶中提取硫酸酯多糖的工藝，其特征在于包括下述步驟: (1)海帶經清洗、烘干、粉碎后置于提取反應器中； (2)向提取反應器中加入一定體積水，pH控制為5，液固比為45:1，采用超聲波輔助提取后得到提取液，離心得上清液；其中，超聲波功率為120W，通氣量75L/h，提取溫度為65 °C，提取時間為28min ； (3)上清液中加入蛋白酶分解蛋白質成氨基酸，再經納濾膜濃縮至原體積的1/3后得粗多糖濃縮液；其中，蛋白酶的投料量為海帶重量的0.7%，酶解時間為8h ； (4)粗多糖濃縮液中加入乙醇至體積分數為30%，靜止，離心，離心液經納濾膜濃縮至原體積的1/3后，加入乙醇至體積分數為80% ;離心分離得到硫酸酯多糖。
9.根據權利要求6所述的從海帶中提取硫酸酯多糖的工藝，其特征在于包括下述步驟: (1)海帶經清洗、烘干、粉碎后置于提取反應器中； (2)向提取反應器中加入一定體積水，pH控制為5.5，液固比為48:1，采用超聲波輔助提取后得到提取液，離心得上清液；其中，超聲波功率為130W，通氣量72L/h，提取溫度為60°C，提取時間為25min ； (3)上清液中加入蛋白酶分解蛋白質成氨基酸后，先通過截留分子量1000~3000的超濾膜過濾，然后再經納濾膜濃縮至原體積的1/5后得粗多糖濃縮液；其中，蛋白酶的投料量為海帶重量的1.3%，酶解時間為6h ； (4)粗多糖濃縮液中加入乙醇至體積分數為35%，靜止，離心，離心液經納濾膜濃縮至原體積的1/2后，加入 乙醇至體積分數為75% ;離心分離得到硫酸酯多糖。
【文檔編號】C08B37/00GK104031158SQ201410254398
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月10日 優先權日:2014年6月10日
【發明者】劉振鋒, 戴圣佳, 呂衛金, 黃小鳴, 葉興乾 申請人:浙江藍色海洋生物科技有限公司