本发明涉及天然产物提取分离,特别是涉及一种强化微藻多糖提取的方法。
背景技术:
1、微藻具有光合作用效率高、生长速率快、对环境的适应能力强等特点,其细胞中含有丰富的脂质、色素、蛋白质、多糖、维生素、微量元素等代谢产物,这些代谢产物具有重要经济价值,在医药、保健品、饲料、化工等领域有广泛的应用前景。
2、微藻多糖是微藻中所有高分子碳水化合物的总称,一般具有水溶性、高粘度等特点,具有很强的生理活性,如可以促进免疫、有抗肿瘤的作用;可以抗病毒,对冶疗aids也有一定的作用;可以降血糖、降血脂、抗凝血,还具有抗氧化、抗衰老的作用等等;且多数无毒,在开发成为海洋药物方面有较大的潜力。
3、微藻中多糖需要提取后使用,在微藻多糖提取过程中,不同的提取工艺对微藻多肽的空间结构、组成和理化性质都有不同程度的影响。一般微藻多糖的提取方法主要有:醇提取法、热水浸提法、碱浸提法、酶解提取法等。相对比而言,酶解提取法在工业生产中用量大,不经济;碱提取法会造成多糖生物活性的降低,提取率高的超临界流体提取,其费用高并且对仪器设备要求严格,也不符合经济性;目前的微藻多糖的提取最常采用热水抽提法,但热水提取多糖时,易引起多糖降解,从而影响多糖的生物活性,而且多糖的得率并不理想。
技术实现思路
1、基于此,本发明的目的在于,提供一种强化微藻多糖提取的方法,该方法采用低共熔溶剂对微藻多糖进行提取,强化了微藻中多糖的提取过程,活性成分不易破坏,具有成本低和提取率高的优点。
2、一种强化微藻多糖提取的方法,包括以下步骤:
3、s1:提取剂的制备
4、分别将氢键供体和氢键受体按照一定比例加入到反应容器中,加热搅拌得到无色透明液体,冷却至室温,得到低共熔溶剂(des);然后加入一定比例的纯水得到提取剂;
5、s2:微藻多糖的提取
6、按照比例称取微藻藻粉,加入到步骤s1制备得到的提取剂中进行搅拌加热提取;提取结束后,将混合液离心得上清液;
7、s3:微藻多糖的醇沉
8、将步骤s2中得到的上清液置于旋转蒸发仪中负压浓缩至浓度为1g/ml,得到浓缩提取液,接着加入乙醇混合醇沉收集沉淀,冷冻干燥得微藻多糖;
9、s4:微藻多糖提取率的测定
10、采用苯酚硫酸法测定多糖提取率。
11、低共熔溶剂(des)是由氢键受体和氢键供体通过氢键作用相互缔合形成的,由于组分间形成的氢键和范德华力阻碍了体系的再结晶,进而降低了体系的熔点,因此低共熔溶剂的熔点低于各组分的熔点,其在常温条件下通常以液态的形式存在。
12、在步骤s1中,所述氢键受体为铵盐,具体地为氯化胆碱、乙酸胆碱、硝酸胆碱、氯化甜菜碱、乙基氯化铵或四甲基氯化铵其中的一种或多种。所述氢键供体为羧酸类化合物、醇类化合物或者胺类化合物中的一种或多种。
13、本发明提供的一种强化微藻多糖提取的方法,该方法采用低共熔溶剂作为萃取剂,低共熔溶剂中的氢键受体与纤维素分子链、半纤维素分子链上的羟基形成了氢键作用,使得纤维素和半纤维素的分子间及各自分子内的氢键作用减弱,从而降低了纤维素和半纤维素的聚合度和结晶度,有效地破坏微藻细胞壁的氢键,有助于细胞内的物质溶出和扩散,很大程度上提高了微藻多糖的提取率,强化了微藻中多糖的提取过程。同时由于低共熔溶剂由原料混合加热制得,制备方法简单、耗能低,能有效降低成本。
14、进一步地,在步骤s1中,氢键受体优选氯化胆碱。氯化胆碱通过分子中的cl-与纤维素或半纤维素中的羟基氢形成o—h…cl-连接,实现降低纤维素和半纤维素的聚合度和结晶度,实现微藻细胞壁发生降解的目的。
15、具体地,羧酸类化合物可以为乙酸、甲酸、酒石酸、草酸、乙酰丙酸等;醇类化合物可以是乙二醇、丙二醇、甘油等;胺类化合物可以是脲、硫脲、1,3二甲基脲、1,1二甲基脲等。
16、进一步地,所述氢键受体与所述氢键供体的摩尔比为1:1~5。
17、进一步地,步骤s1中的低共熔溶剂的制备条件为:在60-90℃下恒温搅拌2~3h,搅拌转速为400~800rpm,在该条件下,可以确保获得均一透明的低共熔溶剂。优选地,低共熔溶剂的制备条件为:80℃恒温加热搅拌2h。
18、进一步地,步骤s1中提取液中纯水的质量比为1~8%。优选地,纯水占提取液的质量比为5%。
19、需要说明的是,步骤s1中所有的材料在使用前均需在80℃的真空干燥箱中干燥24h。
20、进一步地,在步骤s2中,所述微藻藻粉为市售产品或培育所得,种类可以为小球藻、绿球藻或栅藻。
21、进一步地,在步骤s2中,所述微藻藻粉与提取剂的质量体积比为1:5~50g/ml,保证有足够的低共熔溶剂与微藻细胞壁作用,同时减少不必要的低共熔溶剂用量,降低了后续分离的难度和工作量。
22、进一步地,在步骤s2中,提取剂与微藻藻粉混合后,在70~100℃的恒温水浴中搅拌0.5~2h,搅拌转速为500~800rmp。避免温度过高,处理时间过长,引起多糖降解,从而影响多糖的生物活性。
23、优选地,步骤s2中提取条件为80℃恒温搅拌1h,搅拌转速为600rmp。
24、进一步地,在步骤s2中,提取结束后的离心条件为:4000~5000rpm,离心10min。
25、进一步地,在步骤s3中,浓缩提取液与乙醇(体积分数为95%)的体积比为1:5。
26、进一步地,在步骤s3中,旋蒸醇沉后的去除沉淀的溶液,去除该溶液液中的乙醇,得到低共熔溶剂,进行循环使用。
27、进一步地,在步骤s4中,标准曲线的绘制方法为:精确称量10mg标准葡萄糖置于100ml容量瓶中定容;取7支具塞玻璃试管,分别加入0ml、0.1ml、0.2ml、0.4ml、0.6ml、0.8ml及1.0ml的葡萄糖溶液,并用超纯水补足体积至1.0ml,充分混匀后迅速置于冰浴中冷却5min,再吸取1ml多糖溶液于试管中,按顺序滴加5%苯酚溶液1ml和浓硫酸5ml,轻微震荡混合,于85℃水浴加热30min后取出,待其冷却至室温,精确移取200μl溶液,使用酶标仪在490nm处测定吸光度od值,得到标准曲线。
28、具体地,在步骤s4中,将微藻多糖样品溶解于超纯水中,接着加入超纯水进行稀释,再精确吸取1ml置于试管中,然后迅速置于冰浴中冷却5min,再吸取1ml多糖溶液于试管中,按顺序滴加5%苯酚溶液1ml和浓硫酸5ml,轻微震荡混合,于85℃水浴加热30min后取出,待其冷却至室温,精确移取200μl溶液,在490nm波长下测定吸光度od值;根据标准曲线计算多糖浓度,再按照下列公式计算样品中的多糖提取率:
29、多糖提取率=(多糖浓度×待测体积×稀释倍数/多糖样品的质量)×多糖得率×100%
30、为了更好地理解和实施,下面结合具体实施方式详细说明本发明。
1.一种强化微藻多糖提取的方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种强化微藻多糖提取的方法,其特征在于:所述氢键受体与所述氢键供体的摩尔比为1:1~5。
3.根据权利要求2所述的一种强化微藻多糖提取的方法,其特征在于:步骤s1中,所述氢键供体和所述氢键受体在80℃恒温加热搅拌2h。
4.根据权利要求3所述的一种强化微藻多糖提取的方法,其特征在于:步骤s1中,所述提取液中纯水的质量比为5%。
5.根据权利要求1所述的一种强化微藻多糖提取的方法,其特征在于:步骤s2中,所述微藻藻粉与所述提取剂的质量体积比为1:5~50g/ml。
6.根据权利要求5所述的一种强化微藻多糖提取的方法,其特征在于:步骤s2中微藻多糖的提取条件为80℃恒温搅拌1h,搅拌转速为600rmp。
7.根据权利要求1所述的一种强化微藻多糖提取的方法,其特征在于:步骤s3中,所述浓缩提取液与乙醇的体积比为1:5。
8.根据权利要求1所述的一种强化微藻多糖提取的方法,其特征在于:步骤s4中,采用苯酚硫酸法测定多糖提取率。
