一種小球藻水不溶性多糖提取的方法
【專利摘要】一種從小球藻非水溶性部分中提取多糖的方法，包括原料的處理、酶法提取、分離、濃縮、醇沉、干燥等工藝。本發(fā)明原料來(lái)源豐富、廉價(jià)，可來(lái)源于小球藻產(chǎn)油后的殘?jiān)?，而且方法工藝?jiǎn)單、生產(chǎn)成本低廉，是一種有效提升小球藻高附加值和綜合利用率的方法。
【專利說(shuō)明】一種小球藻水不溶性多糖提取的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到多糖的提取技術(shù)，特別是以藻類為原料提取多糖的技術(shù)，屬于糖工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]小球藻(Chlorella)是單細(xì)胞藻類，屬于綠藻門，綠藻綱(Chlorophyceae),綠球藻目(Chlorococcales),小球藻科(Chlorellaceae),小球藻屬(Chlorella),是一類普生性單細(xì)胞綠藻，形狀呈球形或橢圓形，直徑3~12 μ m,是最原始的生命體之一。小球藻種類繁多，生態(tài)分布廣，易于培養(yǎng)，生長(zhǎng)速度快，應(yīng)用價(jià)值高，小球藻其對(duì)溫度、鹽度等變化適應(yīng)能力強(qiáng)，繁殖快，培養(yǎng)簡(jiǎn)便，適合大規(guī)模養(yǎng)殖，是第一種人工培養(yǎng)的微藻。
[0003]小球藻具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，含有大量可利用的葉綠素、維生素C、維生素E、B族維生素、葉黃素和其他類胡蘿卜素、豐富的氨基酸、核苷酸、多糖、礦物質(zhì)以及微量元素與必需氨基酸。
[0004]同時(shí)，小球藻具有大量產(chǎn)油脂的能力，目前作為一種能源微藻受到了廣泛的關(guān)注，與其相關(guān)的研究也成為熱點(diǎn)，小球藻的培養(yǎng)規(guī)模也隨之劇增。小球藻在產(chǎn)油后產(chǎn)生了大量的藻渣，其中主要成分為水不溶性多糖和蛋白等物質(zhì)，容易造成環(huán)境的污染和資源的浪費(fèi)。目前，針對(duì)小球藻藻渣多糖的提取分離的研究尚未見報(bào)道。
[0005]本發(fā)明針對(duì)小球藻藻渣中多糖和蛋白含量較多的特點(diǎn)，篩選出了一種高效制備小球藻水不溶性多糖的方法，對(duì)小球藻藻渣的高值化利用有一定的參考意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種高效制備小球藻藻渣多糖的技術(shù)，本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、提取效率高，生產(chǎn)成本低，可對(duì)小球藻藻渣中多糖組分進(jìn)行高值化利用。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0008]1.所述熱水提取小球藻水溶性多糖的方法，首先將小球藻進(jìn)行破壁，
[0009]再用4(T90°C熱水提取小球藻中水溶性多糖，提取后100(T5000rpm
[0010]離心1~3次，每次l(T20min，收集沉淀并用去離子水洗滌3次，烘
[0011]干后得到小球藻水不溶性沉淀。
[0012]2.所述酶可以為中性蛋白酶和纖維素酶、果膠酶等糖苷水解酶等。
[0013]3.所述采用:酶對(duì)水不溶性多糖的提取的過(guò)程，將上述沉淀與不同酶活的酶進(jìn)行混合，在酶與底物比例為l:l(TlOO(m/m)，底物濃度為f 50%，加酶量(與底物量之比)為
0.01~10%(m/m)，溫度為4(Tl20°C，時(shí)間為0.5~24h的條件下進(jìn)行小球藻水不溶性多糖的提取，然后離心收集上清。
[0014]4.所述多糖提取液濃縮和醇沉的過(guò)程，將上述提取液在3(T60°C，轉(zhuǎn)速4(Tl20rpm的條件下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至原溶液體積的1/3"1/8,加入3、倍體積95%乙醇,5000rpm離心15min，得到沉淀部分，最后直 接進(jìn)行干燥，得到小球藻水不溶性多糖固體。[0015]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0016]1.整個(gè)提取工藝簡(jiǎn)單易操作，混入雜質(zhì)少，易于進(jìn)一步的分析純化；
[0017]2.具有較高的多糖提取率和回收率，且在提取過(guò)程中有效的對(duì)多糖和蛋白組分進(jìn)行了分離，提高了多糖純度；
[0018]3.小球藻水不溶性多糖提取效果好，生產(chǎn)成本低，通用性較好，適合大規(guī)模制備；
[0019]4.得到的多糖具有一定的生物活性，是對(duì)藻渣有效的高值化利用。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為利用本發(fā)明提供的方法(中性蛋白酶A、B提取)從小球藻藻渣中提取水不溶性多糖時(shí)提取液中總糖含量的變化曲線；
[0021]圖2為利用本發(fā)明提供的方法(纖維素酶、果膠酶提取)從小球藻藻渣中提取水不溶性多糖時(shí)提取液中總糖含量的變化曲線。
【具體實(shí)施方式】:
[0022]實(shí)施例1:
[0023]1.將干燥的藻粉200.0g和5.0L去離子水混勻，然后置于冰浴中進(jìn)行超聲波破碎處理，其功率為250W，時(shí)間為15min，破碎2次；
[0024]2.破碎后的藻液在80°C水浴中進(jìn)行水溶性多糖的提取，提取I次，每次2h，然后將水提液于4500rpm，離心10min，沉淀為小球藻藻渣。藻渣經(jīng)去離子水清洗3次后在55°C烘干，稱重得114.3g ；
[0025]3.采用中性蛋白酶A對(duì)藻渣(5.0g)進(jìn)行水不溶性多糖提取，提取條件為:底物濃度為20%，酶添加量(m/m)為1%，溫度55°C，提取時(shí)間12h ；
[0026]4.將上述提取液在50° C,轉(zhuǎn)速65rpm的條件下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至原溶液體積的1/5,加入3倍體積95%乙醇，靜置過(guò)夜，然后5000rpm離心15min，得到沉淀部分，最后直接進(jìn)行干燥，得到小球藻水不溶性多糖固體，多糖提取率為3.2%。
[0027]實(shí)施例2:
[0028]1.將干燥的藻粉200.0g和5.0L去離子水混勻，然后置于冰浴中進(jìn)行超聲波破碎處理，其功率為250W，時(shí)間為15min，破碎2次；
[0029]2.破碎后的藻液在80°C水浴中進(jìn)行水溶性多糖的提取，提取兩次，每次2h，然后將水提液于4500rpm，離心15min，沉淀為小球藻藻渣。藻渣經(jīng)去離子水清洗3次后在55°C烘干，稱重得114.3g ；
[0030]3.采用中性蛋白酶B對(duì)藻渣(5.0g)進(jìn)行水不溶性多糖提取，提取條件為:底物濃度為10%，酶添加量1%，溫度55°C，提取時(shí)間24h ；
[0031]4.將上述提取液在50°C,轉(zhuǎn)速60rpm的條件下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至原溶液體積的1/4,加入5倍體積95%乙醇，靜置過(guò)夜，然后5000rpm離心15min，得到沉淀部分，最后直接進(jìn)行干燥，得到小球藻水不溶性多糖固體，多糖提取率為4.7%。
[0032]實(shí)施例3:
[0033]1.將干燥的藻粉200. 0g和5.0L去離子水混勻，然后置于冰浴中進(jìn)行超聲波破碎處理，其功率為250W，時(shí)間為15min，破碎2次；[0034]2.破碎后的藻液在80° C水浴中進(jìn)行水溶性多糖的提取，提取兩次，每次2h，然后將水提液于4500rpm，離心15min，沉淀為小球藻藻渣。藻渣經(jīng)去離子水清洗3次后在55°C烘干，稱重得114.3g ；
[0035]3.采用纖維素酶對(duì)藻渣(5.0g)進(jìn)行水不溶性多糖提取，提取條件為:底物濃度為10%，酶添加量為2.5%，溫度45°C，提取時(shí)間24h ；
[0036]4.將上述提取液在50°C,轉(zhuǎn)速60rpm的條件下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至原溶液體積的1/4,加入5倍體積95%乙醇，靜置過(guò)夜，然后5000rpm離心15min，得到沉淀部分，最后直接進(jìn)行干燥，得到小球藻水不溶性多糖固體，多糖提取率為2.2%。
[0037]實(shí)施例4:
[0038]1.將干燥的藻粉200.0g和5.0L去離子水混勻，然后置于冰浴中進(jìn)行超聲波破碎處理，其功率為250W，時(shí)間為15min，破碎2次；
[0039]2.破碎后的藻液在80° C水浴中進(jìn)行水溶性多糖的提取，提取兩次，每次2h，然后將水提液于4500rpm，離心15min，沉淀為小球藻藻渣。藻渣經(jīng)去離子水清洗3次后在55°C烘干，稱重得114.3g ；
[0040]3.采用果膠酶對(duì)藻渣(5.0g)進(jìn)行水不溶性多糖提取，提取條件為:底物濃度為15%，酶添加量為:2%，溫度45°C，提取時(shí)間24h ；
[0041]4.將上述提取液在50°C,轉(zhuǎn)速60rpm的條件下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至原溶液體積的1/4,加入5倍體積9 5%乙醇，靜置過(guò)夜，然后5000rpm離心15min，得到沉淀部分，最后直接進(jìn)行干燥，得到小球藻水不溶性多糖固體，多糖提取率為2.8%。
【權(quán)利要求】
1.一種小球藻水不溶性多糖提取的方法，其特征在于:首先將小球藻進(jìn)行破壁，并用熱水提取法將其水溶性多糖進(jìn)行充分提取，并離心得到沉淀，然后利用水對(duì)該沉淀進(jìn)行反復(fù)清洗以去除殘余其中的可溶性多糖，再用中性蛋白酶和糖苷水解酶中的一種或二種以上對(duì)其進(jìn)行水不溶性多糖的提取，最后經(jīng)過(guò)濃縮、醇沉和冷凍干燥得到小球藻水不溶性多糖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:熱水提取小球藻水溶性多糖的過(guò)程，首先將小球藻進(jìn)行破壁，再用40~90°C熱水提取小球藻中水溶性多糖，提取后1000~5000rpm離心1~3次，每次l0~20min，收集沉淀并用去離子水洗滌3次，烘干后得到小球藻水不溶性沉淀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于:小球藻與水的質(zhì)量比l:5~50(m/v)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述糖苷水解酶為纖維素酶、果膠酶中的一種或二種以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述采用酶對(duì)水不溶性多糖的提取的過(guò)程，將上述沉淀與酶進(jìn)行混合，在酶與底物質(zhì)量比例為1:1(T100 (m/m)，底物濃度為廣50%，加酶量(與底物量之比)為0.04~10% (m/m)，溫度為4(Tl20°C，時(shí)間為0.5~24h的條件下進(jìn)行小球藻水不溶性多糖的提取，然后離心收集上清。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述多糖提取液濃縮和醇沉的過(guò)程，將上述提取液在3(T60°C,轉(zhuǎn)速4(Tl20rpm的條件下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至原溶液體積的1/3~1/8,加入濃縮液3~8倍體積95%乙醇，5000rpm離心15min，得到沉淀部分，最后直接進(jìn)行干燥，得到小球藻水不溶性多糖固體。
【文檔編號(hào)】C08B37/00GK103880971SQ201210562672
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月21日
【發(fā)明者】杜昱光, 陳瑋, 劉啟順, 李曙光, 趙靜玫 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所