抗氧化沙棘HG型果胶膳食纤维及其分离纯化方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种抗氧化沙棘HG型果胶膳食纤维，该果胶膳食纤维是指整体形态由长5~100μm、直径0.02~3.7μm的纤维丝交联而成的大小不同、表面平整光滑、分布均匀的片状结构，其糖链化学结构以α-(1→4)-D-GalpA残基形成主链的HG型果胶；其分子量为4.4~180.7 kDa，半乳糖醛酸含量≥95%，葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖总含量＜5%，蛋白质含量＜1%，余量为人体必需金属元素。本发明专利技术从沙棘果实中分离纯化得到一种具有抗氧化活性的HG型果胶膳食纤维，其具有的膳食纤维功能性结构不仅能够有效阻止自由基的产生，而且能够显著清除已产生的自由基。此外，还含有少量的钠、镁、钾、铁、钙等人体必需金属元素。同时，本发明专利技术还公开了该果胶膳食纤维的纯化方法及应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物
，尤其涉及抗氧化沙棘HG型果胶膳食纤维及其分离纯 化方法与应用。
技术介绍
氧化应激是指细胞活性氧（reactive oxygen species，R0S)生成和防止ROS损 伤的抗氧化能力之间失去平衡的状态，倾向于氧化，自由基的产生超过了抗氧化剂的防御 能力，而导致的细胞损伤（Gupta-Elera Gaytri et al. European Journal of Cancer Prevention, 2012，21: 155-162。研究表明，ROS与多种疾病有息息相关，在动脉粥样 硬化、糖尿病、冠心病、皮肤病、呼吸道疾病等疾病中，ROS都起着重要作用，尤其是在癌 症和心血管疾病等发病率日益增高的疾病中的作用，已引起当今各国学者的广泛关注 (Ishdorj Ganchimeg et al. Leukemia & Lymphoma, 2012, 53: 26-33; Lijnen Paul et al. Cardiovascular Therapeutics, 2012, 30: el_e8; Vurusaner Beyza et al. Free Radical Biology and Medicine, 2012， 52: 7-18)。 目前，由于合成抗氧化剂如二丁基羟基甲苯（BHT)、丁基羟基茵香醚（BHA)等多数 技术复杂，成本较高，且有较大的毒性甚至致癌作用，使人们对合成抗氧化剂产生疑虑和排 斥心理，临床应用有较大的局限性，而天然抗氧化剂安全，低毒，符合新世纪人们对健康的 需求，因此，从资源丰富的天然药物中寻找高效、低毒、价廉的抗氧化剂已成为该领域研究 的一个重要方向，其抗氧化作用机制的研究，对进一步天然抗氧化药物的研究开发具有重 要意义。 膳食纤维是指植物中天然存在的、提取的或合成的碳水化合物的聚合物，其聚合 度DP多3、不能被人体小肠消化吸收、对人体有健康意义的物质，包括纤维素、半纤维素、果 胶、菊粉及其它一些膳食纤维单体成分等（《GBZ 21922-2008食品营养成分基本术语》）。膳 食纤维是健康饮食不可缺少的，纤维在保持消化系统健康上扮演着重要的角色，同时摄取 足够的纤维也可以预防心血管疾病、癌症、糖尿病以及其它疾病。其中，Homogalacturonans (简称HG型)果胶类膳食纤维是由a-D-半乳糖醛酸残基通过1，4糖苷键连接而成的线性 糖链，由100~500个GaUA残基组成。由于具有良好的胶凝性和乳化性，HG型果胶类膳食纤 维在食品工业、医药、化妆品、纺织、印染、冶金、烟草等行业中都有广泛的应用。近年来研究 表明，果胶类多糖具有抗菌、止血、消肿、解毒、止泻、降血脂、抗辐射等作用，还是一种优良 的药物制剂基质，可单独或与其它制剂合用配制软膏、膜、栓剂、微囊等药物制剂。 而目前，已公开或授权的专利中还没有抗氧化HG型果胶膳食纤维的报道。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种抗氧化沙棘HG型果胶膳食纤维。 本专利技术所要解决的另一个技术问题是提供该抗氧化沙棘HG型果胶膳食纤维的分 离纯化方法。 本专利技术所要解决的第三个技术问题是提供该抗氧化沙棘HG型果胶膳食纤维的应 用。 为解决上述问题，本专利技术所述的抗氧化沙棘HG型果胶膳食纤维，其特征在于：该 果胶膳食纤维是指整体形态由长5~100 μm、直径0. 02~3. 7 μm的纤维丝交联而成的大小不 同、表面平整光滑、分布均勾的片状结构，其糖链化学结构以α - (1 - 4)-D-GaljOA残基形成 主链的HG型果胶；其分子量为4. 4~180. 7 kDa，半乳糖醛酸含量多95%，葡萄糖、半乳糖和阿 拉伯糖总含量< 5%，蛋白质含量< 1%，余量为人体必需金属元素。 如上所述的抗氧化沙棘HG型果胶膳食纤维的分离纯化方法，包括以下步骤： ⑴将沙棘果加水经微波-超声波协同提取，得到提取液，该提取液经离心去除沉淀，收 集上清液A ;所述上清液A在温度为60~80°C的条件下浓缩至原体积的20~40%后，得到浓缩 液，该浓缩液用其质量3~4倍且体积浓度为95~100%的乙醇沉淀得到多糖沉淀；所述多糖沉 淀经冷冻干燥得沙棘多糖； ⑵将所述沙棘多糖按其质量的1〇~20倍加水复溶，经离心去除沉淀，得到上清液B，该 上清液B经DEAE-纤维素层析柱层析后，依次用2~3倍柱体积的蒸馏水和0. 5 mol/L NaCl 水溶液洗脱，并根据糖含量分布曲线收集〇. 5 mol/L NaCl水溶液的洗脱液A ;所述洗脱液A 依次经透析除盐、冷冻干燥，得到沙棘酸性多糖； ⑶将所述沙棘酸性多糖按其质量的5~10倍加水溶解后，用S印harose CL-6B层析柱纯 化，并根据糖含量分布曲线收集4. 4~180. 7 kDa分子量范围的洗脱液B ;所述洗脱液B依次 经透析除盐、冷冻干燥，即得沙棘HG果胶型膳食纤维。 所述步骤⑴中的沙棘果是指沙棘的成熟果实。 所述步骤⑴中的微波-超声波协同提取条件是指料液质量比为1 :15~25,微波功 率为340~400W，超声波功率为800~860W，提取总时间为20~32min，温度为90~100°C。 所述步骤⑴和所述步骤⑵中的离心条件均是指离心转速为4000~10000 rpm，离心 时间为1〇~60 min。 所述步骤⑴和所述步骤⑵及所述步骤⑶中的冷冻干燥条件均是指真空度 10~100Pa、温度为-55°C ~ -70°C的条件下冷冻干燥24~72h。 所述步骤⑵的DEAE-纤维素层析柱层析的条件是指色谱柱直径10~30cm、长度 50~100cm，流动相依次为蒸馏水和0. 5 mol/L NaCl，流速为20~40cm/h。 所述步骤⑵和所述步骤⑶中的透析除盐条件均是指透析袋截留分子量 500~3500Da，蒸馏水中透析24~48h。 所述步骤⑶中的Sepharose CL-6B层析柱纯化条件是指色谱柱直径]~5cm、长度 80~120cm，流动相为(λ 05~(λ 5mol/L NaCl 水溶液，流速为 10~20cm/h。 如上所述的抗氧化沙棘HG型果胶膳食纤维的应用，其特征在于：在具有抗氧化功 能产品中至少包含有该抗氧化沙棘HG型果胶膳食纤维。 本专利技术与现有技术相比具有以下优点： 1、本专利技术从沙棘果实中分离纯化得到一种具有抗氧化活性的HG型果胶膳食纤维，其 具有的膳食纤维功能性结构不仅能够有效阻止自由基的产生，而且能够显著清除已产生的 自由基。此外，还含有少量的钠、镁、钾、铁、钙等人体必需金属元素。 2、本专利技术抗氧化沙棘HG型果胶膳食纤维兼具膳食纤维和天然抗氧化剂的功能， 在制备用于氧化应激相关疾病如肿瘤、尚血压、尚胆固醇血症、尚血糖等的药品及保健食品 中有着重要作用，具有极高的应用价值和广阔的市场前景。 3、本专利技术抗氧化沙棘HG型果胶膳食纤维经PMP柱前衍生化法分析(参见图3)，主 要由95%以上的半乳糖醛酸组成，还含有少量的葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖；考马斯亮蓝法 检测，其蛋白质含量< 1% ;经S印harose CL-6B分子筛柱层析和HPGPC分析(参见图2和图 3)，分子量分布范围4. 4~180. 7 kDa ;红本文档来自技高网...

【技术保护点】
抗氧化沙棘HG型果胶膳食纤维，其特征在于：该果胶膳食纤维是指整体形态由长5~100μm、直径0.02~3.7μm的纤维丝交联而成的大小不同、表面平整光滑、分布均匀的片状结构，其糖链化学结构以α‑(1→4)‑D‑GalpA残基形成主链的HG型果胶；其分子量为4.4~180.7 kDa，半乳糖醛酸含量≥95%，葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖总含量＜5%，蛋白质含量＜1%，余量为人体必需金属元素。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毕宏涛，魏立新，高婷婷，杜玉枝，李岑，杨红霞，
申请(专利权)人：中国科学院西北高原生物研究所，
类型：发明
国别省市：青海;63