本發(fā)明屬于果膠提取，具體涉及一種具有抗炎活性的rg-i型甘薯果膠及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、rg-i型果膠(rhamnogalacturonan?i)是一種存在于植物細(xì)胞壁中的多糖，它是果膠的一種主要成分。果膠是一類(lèi)復(fù)雜的高分子化合物，廣泛存在于植物的細(xì)胞壁和中膠層中，尤其是在柑橘類(lèi)水果、蘋(píng)果、葡萄等果實(shí)的皮和肉中含量較高。rg-i型果膠由α-1,4-連接的d-半乳糖醛酸(galacturonic?acid)鏈組成，這些鏈上含有側(cè)鏈，包括α-l-鼠李糖(rhamnose)、β-d-半乳糖(galactose)、α-l-阿拉伯糖(arabinose)以及其他糖類(lèi)和非糖基化部分。這些側(cè)鏈通過(guò)不同的糖苷鍵與主鏈上的半乳糖醛酸殘基相連，形成了一個(gè)復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)。rg-i型果膠在植物細(xì)胞壁中扮演著多種角色，包括維持細(xì)胞壁的機(jī)械強(qiáng)度、參與細(xì)胞間的相互作用以及作為信號(hào)分子參與植物生長(zhǎng)發(fā)育和應(yīng)答環(huán)境脅迫的調(diào)控。此外，rg-i型果膠還與植物對(duì)病原菌的防御反應(yīng)有關(guān)，因?yàn)樗梢耘c某些病原菌產(chǎn)生的酶結(jié)合，從而保護(hù)植物免受感染。在食品工業(yè)中，果膠因其凝膠形成能力和增稠特性而被用作食品添加劑，用于制作果醬、果凍和其他需要穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)的食品產(chǎn)品。rg-i型果膠的具體應(yīng)用可能取決于其結(jié)構(gòu)特性和與其他成分的相互作用。由于rg-i型果膠的復(fù)雜性和多樣性，科學(xué)家們?nèi)栽谘芯科湓敿?xì)的結(jié)構(gòu)和功能，以更好地理解它在植物生理學(xué)和食品科學(xué)中的作用。

2、現(xiàn)有的rg-i型天然果膠的提取過(guò)程一般需要使用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿試劑，和/或需要高壓等環(huán)境，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿試劑的使用對(duì)環(huán)境造成了一定的污染，并且高壓處理也會(huì)消耗較多的能源。此外，現(xiàn)有的rg-i型天然果膠的純化步驟較為復(fù)雜，醇沉之后的粗果膠需要再經(jīng)過(guò)deae-纖維素層析柱純化或其他復(fù)雜的純化方法才能轉(zhuǎn)變?yōu)榧兌容^高的果膠。例如，在發(fā)明名稱(chēng)為一種提取富含rg-i果膠的方法，專(zhuān)利號(hào)為cn201710879850.7的發(fā)明專(zhuān)利中，使用了對(duì)環(huán)境有污染的堿溶液提取果膠；在發(fā)明名稱(chēng)為一種具有抗氧化及抗炎活性的豆腐柴葉rg-i果膠及其制備方法和應(yīng)用，申請(qǐng)?zhí)枮閏n202110122216.5的專(zhuān)利申請(qǐng)中，提取溶劑使用了堿溶液，并且其純化步驟使用了復(fù)雜的deae-纖維素層析柱純化和膜分離技術(shù)才能得到均一的果膠組分；在發(fā)明名稱(chēng)為一種制備富含阿拉伯糖側(cè)鏈的rg-i果膠多糖的方法，專(zhuān)利號(hào)為cn202110308340.0的發(fā)明專(zhuān)利中，其果膠的提取過(guò)程不僅是在酸性和氮?dú)獗Ｗo(hù)的苛刻環(huán)境下，而且需要經(jīng)過(guò)高壓的處理。因此，亟需開(kāi)發(fā)一種既不需要使用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等污染環(huán)境的試劑，又不需要進(jìn)行復(fù)雜純化工藝就可以制備高純度且生物活性好的rg-i型果膠的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有的制備rg-i型果膠的方法需要使用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等污染環(huán)境的試劑，并且純化工藝復(fù)雜等技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明選用水提法提取甘薯中的果膠，經(jīng)酶解和醇沉獲得粗果膠后，采用透析袋透析的方法對(duì)粗果膠進(jìn)行純化，獲得了高純度并具有較好抗炎活性的rg-i型果膠。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題并達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)效果，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種具有抗炎活性的rg-i型甘薯果膠，所述rg-i型甘薯果膠的分子量為58.41～62.98kda；主要含有以下單糖：半乳糖醛酸、半乳糖、鼠李糖、阿拉伯糖、葡萄糖、葡萄糖醛酸、木糖和甘露糖，所述半乳糖醛酸、半乳糖、鼠李糖、阿拉伯糖、葡萄糖、葡萄糖醛酸、木糖和甘露糖的摩爾比為：(41.50～43.56)：(33.62～34.78)(10.49～11.98)：(8.58～9.56)：(6.12～6.56)：(1.43～1.56)：(0.75～0.89)：(0.45～0.53)；所述rg-i型甘薯果膠具有rg-i結(jié)構(gòu)域，其主鏈結(jié)構(gòu)如下：

4、

5、，其中，m+n＝8～9，m和n均為整數(shù)且不為0。

6、本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供上述rg-i型甘薯果膠的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

7、s1、除雜：將甘薯渣粉末與無(wú)水乙醇混合，經(jīng)震蕩，過(guò)濾，以去除甘薯渣粉末中的可溶性物質(zhì)，對(duì)獲得的濾渣進(jìn)行干燥，獲得除雜后的甘薯渣粉末；

8、s2、提取：將除雜后的甘薯渣粉末與水按照1g:25ml-1g:45ml的料液比混合，于80-100℃提取60-90min，冷卻后離心，收集上清液，對(duì)沉淀采用同樣方法進(jìn)行再次提取，合并兩次提取獲得的上清液，在55℃-60℃下濃縮至原始體積的1/5-1/4，得到濃縮液；

9、s3、酶解：s2獲得的濃縮液中添加α-淀粉酶和糖化酶，于60℃孵育1-2h，經(jīng)滅酶獲得酶解液；

10、s4、醇沉：對(duì)s3獲得的酶解液進(jìn)行離心，收集上清液，加入上清液2倍體積的無(wú)水乙醇，于4℃靜置12-24h，經(jīng)離心收集沉淀即為粗果膠；

11、s5、將s4獲得的粗果膠再次溶解于水，于透析袋中透析72小時(shí)，經(jīng)冷凍干燥獲得rg-i型甘薯果膠。

12、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，s1所述甘薯渣粉末由烘干的甘薯渣粉碎后過(guò)80目篩獲得。

13、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，s1所述甘薯渣粉末與無(wú)水乙醇的料液比為1g:20ml-1g:30ml，所述震蕩時(shí)間為1-2h。

14、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，s3所述α-淀粉酶和糖化酶的添加量均為濃縮液重量的0.5％。

15、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，s3所述滅酶為煮沸。

16、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，s4所述離心為5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心15-25min。

17、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，s5所述透析袋的截留分子量為5000da。

18、本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供上述rg-i型甘薯果膠在制備具有抗炎活性的藥物中的應(yīng)用。

19、本發(fā)明的第四個(gè)目的是提供上述rg-i型甘薯果膠在制備食品中的應(yīng)用。

20、本發(fā)明的有益效果：

21、本發(fā)明提供的rg-i型甘薯果膠的制備方法不需要使用酸性或堿性的試劑，也無(wú)需加壓等高能耗的設(shè)備，僅在熱水中即可實(shí)現(xiàn)果膠的提取。并且本發(fā)明方法的純化步驟僅僅是在透析袋(5000da?mwco)中透析72小時(shí)，即可得到純度高于95％的果膠。本發(fā)明提供的制備方法具有流程簡(jiǎn)單、無(wú)有毒有害試劑的參與、對(duì)環(huán)境友好、成本低廉、適宜規(guī)?；僧a(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，并且制備的果膠為rg-i型果膠，純度較高，果膠分子量在最適當(dāng)范圍，并且具有較好的抗炎活性。

22、此外，對(duì)比用堿性溶劑(氫氧化鈉)、酸性溶劑(鹽酸)、螯合劑(edta)提取甘薯渣果膠，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這三種方法與本發(fā)明提供的方法(水提法)所提取的果膠單糖組成雖然相似，但是水提法(本發(fā)明方法)提取的果膠中富含半乳糖(含量為33.62mol％)，明顯高于其他三種方法(堿提果膠、酸提果膠和螯合劑提取果膠獲得的果膠中半乳糖的含量分別為26.66mol％，22.62mol％和25.34mol％)(如表1所示)。根據(jù)現(xiàn)有文獻(xiàn)記載，果膠多糖中半乳糖的含量與其抗炎活性呈正相關(guān)，因此可說(shuō)明，本發(fā)明的甘薯果膠相對(duì)其他方法提取的甘薯果膠具有較強(qiáng)的抗炎活性。