本發(fā)明涉一種化學(xué)合成方法，尤其涉及一種硒化修飾的瑪咖多糖及其制備方法和用途，屬于瑪咖多糖的深加工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：硒是人體必需的微量元素，是谷胱甘肽過氧化物酶的主要活性成分，可以直接或間接地清除體內(nèi)氧自由基，抑制脂氧化或過氧化，阻斷活性氧和自由基的致病作用，保護細胞免遭過氧化物的損傷，維護細胞膜的穩(wěn)定性，對動物的生長、繁殖、免疫、抗感染、抗應(yīng)激等方面起著重要的作用。調(diào)查表明，中國有三分之二以上地區(qū)半數(shù)人口處于缺硒、低硒帶，靠日常膳食所攝入的硒量達不到最低需求量，使得與缺硒有關(guān)的疾病發(fā)病率大大提高。在食品中強化硒是補充硒的有效途徑。我國的硒強化劑包括無機硒和有機硒兩種，無機硒主要有亞硒酸鈉和硒酸鈉，有機硒主要有硒蛋白、富硒酵母、硒化卡拉膠、硒多糖、硒氨基酸、硒核酸等。無機硒雖然含硒量高且價格低廉，但吸收不理想，生物有效性低，毒性較大，因而被嚴(yán)格限制其使用量。發(fā)達國家已不用簡單的無機鹽形式作為硒的營養(yǎng)強化劑，目前，日本、美國等發(fā)達國家已經(jīng)禁止在食品中添加亞硒酸鈉等無機硒。而有機硒則安全性高，不易發(fā)生中毒，易被人體吸收利用，補硒效率高，且生物活性高。因此，制備安全、高效的有機硒化合物是硒化學(xué)研究的一個重要內(nèi)容。硒多糖是硒與活性多糖鍵合的有機硒化合物，兼有多糖和硒兩方面的功能，毒性和副作用大大降低，因此表現(xiàn)出更有效的生理活性，可作為一種安全、有效、健康的硒營養(yǎng)源。硒多糖的活性高于硒和多糖，更有利于被機體吸收利用，其開發(fā)利用以及引起國際的廣泛關(guān)注。實驗證明，硒多糖具有抗金屬中毒、抗氧化、抗癌細胞和病毒、免疫調(diào)節(jié)、抗衰老等藥理作用。隨著社會的不斷進步，人們的生活水平逐漸提高，對自身的健康越來越關(guān)注，這就迫切地需要更多的硒多糖產(chǎn)品上市。目前，硒多糖的制備方法主要有兩種，即生物富集法和化學(xué)合成法。生物富集法制備周期長，條件不宜控制，大批量生產(chǎn)可行性困難。硒多糖的化學(xué)制備過程中，普遍使用吡啶、苯、氯化亞砜等有毒有機溶劑，從而影響硒化多糖在食品中的應(yīng)用?，斂且环N具有高營養(yǎng)價值和藥理價值的十字花科獨荇菜屬植物，瑪咖多糖是瑪咖的有效成分之一?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究證實瑪咖多糖具有多種生物學(xué)活性，其中以抗氧化、抗衰老及抗疲勞活性研究較多。陳燕青(羧甲基瑪咖多糖制備及抗氧化性研究，中國食品添加劑，2010,2:94-96)瑪咖多糖進行了羧甲基化修飾，發(fā)現(xiàn)羧甲基化后瑪咖多糖對羥自由基的清除能力提高了2倍。CN103739729A公開了一種板藍根硒多糖及其制備方法，在硒化反應(yīng)中加入氯化鋇作為催化劑，但是鋇離子是一種有毒性物質(zhì)，影響其安全性。不同的修飾方法對多糖的活性影響不同，而瑪咖多糖的硒化修飾以及修飾后的硒化瑪咖多糖的研究尚未見報道。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一是提供一種硒化瑪咖多糖的制備方法，使硒和瑪咖多糖的藥理功能得到優(yōu)化結(jié)合，活性明顯高于硒或瑪咖多糖，并有利于被機體吸收利用。為達上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種硒化瑪咖多糖的制備方法，包括如下步驟：(1)將瑪咖多糖加入酸水溶液中，溶解，加入硒化劑，加熱反應(yīng)，得到硒化反應(yīng)液；(2)將步驟(1)所得硒化反應(yīng)液冷卻，然后進行固液分離，收集上清液，進行除雜；(3)將步驟(2)所得上清液濃縮，干燥，得到硒化瑪咖多糖。本發(fā)明使用酸溶液進行催化反應(yīng)，大大減少了后期重金屬鋇離子的殘留，使制得的產(chǎn)品更安全。作為優(yōu)選，步驟(1)中所述的酸水溶液為硝酸溶液，硫酸溶液，磷酸溶液，高氯酸溶液中的一種或兩種以上的組合。優(yōu)選地，所述酸水溶液中酸的體積濃度為0.5-5％，例如為1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％等，優(yōu)選為0.5-2％。優(yōu)選地，所述硒化劑為亞硒酸鈉和/或亞硒酸。優(yōu)選地，所述硒化劑與瑪咖多糖的質(zhì)量比為1:5-30，例如為1:7、1:9、1:12、1:15、1:19、1:22、1:26、1:29等。優(yōu)選地，所述加熱反應(yīng)的溫度為30-90℃，例如為35℃、39℃、43℃、48℃、55℃、60℃、66℃、71℃、78℃、84℃、88℃等，時間為1-9h，例如為1.5h、3h、5h、7h、8.5h等。優(yōu)選地，步驟(2)中所述冷卻溫度為10-35℃。優(yōu)選地，所述除雜為透析和/或膜過濾。使用透析和/或膜過濾可將硒化劑的殘留降低，得到的硒化瑪咖多糖更具有安全性；同時相比于現(xiàn)有技術(shù)中常用的醇沉方法更節(jié)約了工序，降低了成本。作為優(yōu)選，步驟(3)還可以為如下過程：將上清液濃縮后加入濃縮液3-5倍體積的無水乙醇進行沉淀，分離，將沉淀物干燥，得到硒化瑪咖多糖。其中分離可使用本領(lǐng)域常用的技術(shù)手段，如離心、過濾等。優(yōu)選地，步驟(3)中的干燥為真空干燥和/或冷凍干燥。本發(fā)明所得到的硒化瑪咖多糖的含硒量為1-10μg/mg。所得的硒化瑪咖多糖在保證其生物活性的基礎(chǔ)上，大大降低了硒的含量，有利于降低生產(chǎn)成本，同時提高硒化瑪咖多糖的安全性。本發(fā)明的目的之一還在于提供本發(fā)明所述制備方法制備的硒化瑪咖多糖。本發(fā)明制備的硒化瑪咖多糖的抗氧化活性高于瑪咖多糖。本發(fā)明的目的之一還在于提供本發(fā)明的硒化瑪咖多糖在抗氧化和硒補充劑中的應(yīng)用。優(yōu)選地，可以將硒化瑪咖多糖作為輔助治療衰老、腫瘤、免疫力下降或皮膚病等相關(guān)藥物、保健食品和化妝品的原料。優(yōu)選地，可以將硒化瑪咖多糖作為有機硒補充劑用于普通食品、保健食品和飼料中的原料。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下技術(shù)優(yōu)勢：(1)本發(fā)明將硒引入到瑪咖多糖的糖單元，制備出硒化瑪咖多糖，有效降低了亞硒酸基團的毒性，得到易溶于水的硒化瑪咖多糖，提高多糖的含硒量，對自由基具有顯著的清除作用，更利于被機體吸收利用。(2)本發(fā)明可通過透析或者膜過濾的方法，將硒化劑的殘留降低，得到的硒化瑪咖多糖，更具有安全性。(3)本發(fā)明中不使用任何有機溶劑，避免了對環(huán)境和產(chǎn)品無污染。硒化反應(yīng)條件可控，生產(chǎn)設(shè)備要求不高，生產(chǎn)成本低，易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。(4)本發(fā)明制備的硒化瑪咖多糖可作為高效、低毒的有機硒補充劑應(yīng)用到食品、保健品和飼料中，提供人體或動物所必需的硒元素。此外，硒化瑪咖多糖具有良好的抗氧化活性，對相應(yīng)化妝品的開發(fā)具有深遠的意義。附圖說明圖1是瑪咖多糖的紅外光譜圖；圖2是實施例1制備的硒化瑪咖多糖的紅外光譜圖。具體實施方式為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實施例僅僅用于幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對本發(fā)明的具體限制。實施例1：硒化瑪咖多糖的制備(1)將0.5g瑪咖多糖加入0.5％的硝酸溶液進行溶解，加入0.1g亞硒酸鈉，30℃加熱反應(yīng)9h，得到硒化反應(yīng)液；(2)將硒化反應(yīng)液冷卻至20℃，離心，收集上清液，進行透析；(3)將透析袋內(nèi)的溶液進行濃縮，真空干燥，得到0.1g硒化瑪咖多糖，含硒量為10μg/mg。實施例2：硒化瑪咖多糖的制備(1)將10g瑪咖多糖加入2％的硫酸溶液進行溶解，加入1g亞硒酸，90℃加熱反應(yīng)1h，得到硒化反應(yīng)液；(2)將硒化反應(yīng)液冷卻至10℃，離心，收集上清液，加入到超濾膜中，進行膜過濾；(3)將超濾膜內(nèi)的溶液進行濃縮，冷凍干燥，得到2.8g硒化瑪咖多糖，含硒量為1μg/mg。實施例3：硒化瑪咖多糖的制備(1)將5g瑪咖多糖加入5％的磷酸溶液進行溶解，加入0.33g亞硒酸鈉，60℃加熱反應(yīng)5h，得到硒化反應(yīng)液；(2)將硒化反應(yīng)液冷卻至35℃，離心，收集上清液，進行透析；(3)將透析袋內(nèi)的溶液進行濃縮，冷凍干燥，得到1.5g硒化瑪咖多糖，含硒量為5μg/mg。實施例4：硒化瑪咖多糖的制備(1)將20g瑪咖多糖加入3.5％的高氯酸溶液進行溶解，加入1g亞硒酸，45℃加熱反應(yīng)3h，得到硒化反應(yīng)液；(2)將硒化反應(yīng)液冷卻至15℃，離心，收集上清液，先加入超濾膜進行過濾，再加入納濾膜，進行過濾；(3)將納濾內(nèi)的溶液進行濃縮，真空干燥，得到5g硒化瑪咖多糖，含硒量為3μg/mg。實施例5：硒化瑪咖多糖的制備(1)將100g瑪咖多糖加入4％的硝酸溶液進行溶解，加入4g亞硒酸鈉，75℃加熱反應(yīng)7h，得到硒化反應(yīng)液；(2)將硒化反應(yīng)液冷卻至25℃，離心，收集上清液，進行透析；(3)將透析袋內(nèi)的溶液進行濃縮，真空干燥，得到26g硒化瑪咖多糖，含硒量為8μg/mg。實施例6：硒化瑪咖多糖的制備(1)將1g瑪咖多糖加入0.5％的磷酸溶液進行溶解，加入0.04g亞硒酸鈉，80℃加熱反應(yīng)8h，得到硒化反應(yīng)液；(2)將硒化反應(yīng)液冷卻至18℃，離心，收集上清液，進行透析；(3)將透析袋內(nèi)的溶液進行濃縮，真空干燥，得到0.22g硒化瑪咖多糖，含硒量為6μg/mg。實施例7：硒化瑪咖多糖的驗證分別取瑪咖多糖以及實施例1制備的硒化瑪咖多糖少許，加入KBr壓片后進行紅外掃描，圖1和圖2分別為瑪咖多糖和硒化瑪咖多糖的紅外光譜圖。將圖2與圖1進行對比，可以看到，硒化瑪咖多糖在400-4000cm-1范圍的紅外光譜與瑪咖多糖非常相似，表明其仍然保留了多糖的結(jié)構(gòu)，即在3200-3600cm-1都有一寬峰，是多糖上-OH的伸縮振動，在2900cm-1有C-H較弱的伸縮振動峰，在1600-1700cm-1均有C＝O吸收峰，圖2在808cm-1和668cm-1處分別出現(xiàn)了Se＝O鍵和硒酸酯(Se-O-C)的振動吸收峰，而圖1中則沒有，表明瑪咖多糖的硒化修飾成功。實施例8：硒化瑪咖多糖的還原力測定硒化瑪咖多糖和瑪咖多糖的還原力結(jié)果見表1。具有還原性的樣品，可以將三價鐵轉(zhuǎn)化為二價鐵，后者在700nm有較強的吸收，因此，還原力越強，其吸光值越高。可見，隨著硒化瑪咖多糖濃度的升高，其在700nm處的吸收值明細提高，呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，說明硒化瑪咖具有較高的還原性。表1硒化瑪咖多糖還原力實驗結(jié)果實施例9：硒化瑪咖多糖清除DPPH自由基實驗硒化瑪咖多糖和瑪咖多糖的清除DPPH自由基的結(jié)果見表2。與相同濃度的瑪咖多糖相比，硒化瑪咖多糖對DPPH自由基的清除率明顯提高，說明硒化瑪咖多糖具有較好的清除DPPH自由基的活性。表2硒化瑪咖多糖清除DPPH實驗結(jié)果實施例10：硒化瑪咖多糖清除ABTS自由基實驗硒化瑪咖多糖和瑪咖多糖的清除ABTS自由基的結(jié)果見表3。與相同濃度的瑪咖多糖相比，硒化瑪咖多糖對ABTS自由基的清除率明顯提高，在濃度為0.5mg/ml時，硒化瑪咖多糖對ABTS自由基的清除率達到60.78％，是硒化多糖的1.8倍，說明硒化瑪咖多糖具有較好的清除ABTS自由基的活性。表3硒化瑪咖多糖清除ABTS實驗結(jié)果實施例11：硒化瑪咖多糖的抗腫瘤實驗將瑪咖多糖和實施例3得到的硒化瑪咖多糖分別配成6mg/ml的溶液，采用MTT法進行抗腫瘤活性，兩種多糖對不同腫瘤細胞的抑制率結(jié)果見表4，與瑪咖多糖相比，硒化瑪咖多糖對不同腫瘤細胞的抑制率顯著提高。表4硒化瑪咖多糖抗腫瘤實驗結(jié)果實施例12：硒化瑪咖多糖提高免疫力實驗將實施例5得到的硒化瑪咖多糖進行提高免疫力實驗，根據(jù)受試物的人口服推薦用量設(shè)低、中、高劑量組，分別為500、1500、4500mg/kg·bw，同時設(shè)1個對照組。采用MTT法檢測ConA誘導(dǎo)的小鼠淋巴細胞增殖轉(zhuǎn)化功能，耳腫脹法檢測小鼠的遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)，結(jié)果見表5。表5硒化瑪咖多糖提高免疫力結(jié)果組別劑量(mg/kg·bw)淋巴細胞增殖能力(OD)左右耳片重量差值對照組--0.27±0.0610.76±3.11低劑量5000.32±0.0411.07±4.02中劑量15000.35±0.0813.62±3.76高劑量45000.46±0.03*18.35±2.53**：與對照組相比較，差異顯著，P＜0.05。由表5可知，與對照組相比，硒化瑪咖多糖高劑量組誘導(dǎo)的小鼠淋巴細胞增殖能力明顯增強；左右耳片重量的差值反映遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)的程度，受試樣品高劑量組的重量差值明顯高于對照組，可以判定該項實驗結(jié)果呈陽性，即硒化瑪咖多糖具有較好的提高免疫力效果。實施例13：硒化瑪咖多糖在食品中的應(yīng)用將實施例1得到的硒化瑪咖多糖制成瑪咖壓片糖果，配方為：硒化瑪咖多糖50g，瑪咖粉900g，木糖醇50g，起到補充硒的作用。實施例14：硒化瑪咖多糖在保健食品中的應(yīng)用將實施例2得到的硒化瑪咖多糖制成瑪咖膠囊，配方為：硒化瑪咖多糖100g，瑪咖提取物800g，糊精50g，微晶纖維素50g，起到增強免疫力的作用。其應(yīng)用方法為：將硒化瑪咖多糖與保健食品混合均勻后，按照混合前保健食品的使用方法使用，與未添加硒化瑪咖多糖的保健食品相比，自由基清除率提高16.11％，起到清除自由基、抗衰老、補充硒的作用。實施例15：硒化瑪咖多糖在飼料中的應(yīng)用將實施例6得到的硒化瑪咖多糖應(yīng)用到飼料中，以飼料的總質(zhì)量計，硒化瑪咖多糖占飼料總質(zhì)量的1-5％，其應(yīng)用方法為：將硒化瑪咖多糖與飼料混合均勻后，按照飼料的使用方法喂食仔豬，與對照組相比，食用硒化瑪咖多糖的仔豬提高增重10.56％。申請人聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細工藝設(shè)備和工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細工藝設(shè)備和工藝流程才能實施。所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3