一种山芝麻多糖及其制备方法、应用技术

本发明专利技术提供一种山芝麻多糖及其制备方法、应用，涉及多糖技术领域。一种山芝麻多糖的制备方法，其包括对山芝麻进行脱脂、除杂后，通过水提、醇沉、大孔吸附树脂脱色、透析得到多糖粗品。采用阴离子交换柱纯化得到大分子量多糖组分，采用凝胶柱对大分子量多糖组分纯化得到山芝麻多糖。该制备方法原料利用率高、工艺温和、纯度高，且充分保证山芝麻多糖活性结构的稳定性。制备过程中不使用酸碱等有毒有害试剂，适合规模化生产。此外本发明专利技术还涉及此制备方法制得的山芝麻多糖及其应用。该山芝麻多糖分子量大，活性结构稳定，能够调节肠道菌群水平，应用于制备调节肠道功能产品，具有极大的开发应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多糖领域，且特别涉及一种山芝麻多糖及其制备方法、应用。
技术介绍
山芝麻(HelicteresangustifoliaLinn.)为梧桐科山芝麻属植物，又名野芝麻、山油麻、岗油麻等，以根或全株入药，具有解毒消肿、解表清热等功效，主要用于感冒发热、肺热咳嗽、咽喉肿痛等功效，分布于东南亚及我国的广东、广西和云南等地。目前对山芝麻活性功能成分的研究主要集中在三萜、甾体和倍半萜等成分。药理研究发现，三萜、甾体和倍半萜等成分具有降低转氨酶的作用，能够明显抑制恶性黑色素细胞瘤等。专利技术人研究发现山芝麻除含有萜类化合物外，还含有其他功效成分，如多糖等，但目前山芝麻多糖的研究报道较少。多糖类物质具有多种生理活性功能，具有极大的开发应用前景。同时，现代科学研究发现，大肠的健康与多种慢性疾病风险的降低呈相关性。研究发现，一些功能性成分，如益生元和益生菌等能调节大肠环境。在碳水化合物的酵解过程中，这些肠道菌能利用碳水化合物并产生短链脂肪酸(SCFA)，这些短链脂肪酸降低大肠的pH值，抑制了一些有害病原菌的增殖、影响微生物酶的活性和抑制大肠癌变。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种山芝麻多糖的制备方法，此制备方法操作简单、原料利用率高、工艺温和、适合规模化生产。本专利技术的另一目的在于一种山芝麻多糖，其提取率高，活性结构稳定，具有调节肠道的功能。本专利技术的第三个目的在于提供山芝麻多糖在制备调节肠道功能产品中的应用。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本专利技术提出一种山芝麻多糖的制备方法，其包括以下步骤：用超临界流体CO2对山芝麻进行脱脂处理，萃取压力为5～10MPa，萃取温度为40～50℃，萃取时间为40～70min，夹带剂用量为1.5～2mL/g。将脱脂后的山芝麻浸泡于溶剂中进行除杂处理，然后除去山芝麻中的溶剂，溶剂为醇或醇的水溶液。以水为提取剂，60～100℃下对除杂后的山芝麻进行提取、分离得到水提物。对水提物进行醇沉，控制醇沉体系中乙醇的体积分数为60～80％，沉淀后分离出沉淀物。用水复溶沉淀物，上样于大孔吸附树脂进行脱色，将脱色后的沉淀物经截留量为8000～14000Da的透析膜透析后，浓缩、干燥得到的多糖粗品。以氯化钠-水溶液为洗脱液，将多糖粗品于阴离子交换柱中梯度洗脱，收集多糖分子量最大的洗脱组分，经透析、浓缩、干燥得到大分子量多糖组分。以氯化钠-水溶液为洗脱液，将大分子量多糖组分于凝胶柱中等度洗脱，收集含多糖的洗脱组分，经透析、浓缩、干燥得到山芝麻多糖。本专利技术提出一种山芝麻多糖，其根据上述的制备方法制备得到，山芝麻多糖的平均分子量为151.7±27kDa。本专利技术提出一种山芝麻多糖在制备调节肠道功能产品中的应用。本专利技术实施例的山芝麻多糖及其制备方法、应用的有益效果是：山芝麻中含有萜类、甾体、倍半萜内酯类和皂苷等成分，这些成分一般具有较强的药理活性，且在多糖提取过程中容易成为杂质，不利于多糖的提取及分离纯化。采用超临界流体萃取技术对山芝麻进行脱脂处理，一方面可以得到具有活性功能成分的萃取液，能够应用于其他领域，保证原料得到最大化利用；另一方面减少多糖的杂质，便于后续操作，提高多糖的提取率，且超临界流体萃取具有传质速度快、穿透能力强、萃取效率高及操作温度低等特点，是一种绿色环保的分离技术。采用醇或醇的水溶液对山芝麻进行浸泡，能够有效地除去山芝麻中的色素、多酚、单糖及低聚糖等物质，减少山芝麻中的杂质，便于后续的提取分离。采用水提法进行提取，水提温度为60～100℃，温度较高，能够有效提取出山芝麻中多糖成分，浸出速度快，浸出物含量高，不使用酸碱等有毒有害试剂，成本低。对水提物进行醇沉，乙醇体积分数为60～80％的醇沉体系能够有效沉淀出山芝麻多糖成分。进一步对沉淀物进行大孔吸附树脂脱色处理，便于后续分离纯化操作。将脱色后的沉淀物进行透析处理，经截留量为8000-14000Da的透析膜能有效去除乙醇、小分子糖、蛋白质和盐，得到多糖粗品。采用阴离子交换柱和凝胶柱纯化多糖粗品，能够得到高纯度的山芝麻多糖。多糖类物质含有丰富的羧基和羟基，带负电荷，采用阴离子交换柱，可以吸附离子型物质，比如蛋白质、酸性多糖等。经阴离子交换柱纯化后，收集多糖分子量最大的洗脱组分，使用凝胶柱再次进行纯化，得到山芝麻多糖。经过两次纯化过程，得到的山芝麻多糖纯度高，提取率高，分子量相对较大，活性结构稳定，具有调节肠道功能的生理活性，能够应用于制备调节肠道功能产品。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例1提供的SepharoseFastFlow柱的洗脱曲线；图2为本专利技术实施例1提供的SephacrylS-300柱洗脱HALPs-1的洗脱曲线；图3为本专利技术实施例1提供的SephacrylS-300柱洗脱HALPs-2的洗脱曲线；图4为单糖标准品的HPLC图谱；图5为本专利技术实施例提供的山芝麻多糖HALPs1-1的单糖组成的HPLC图谱；图6为本专利技术实施例提供的山芝麻多糖HALPs1-1的红外光谱图；图7为本专利技术试验例2提供的山芝麻多糖HALPs1-1体外发酵体系pH变化图；图8为本专利技术试验例2提供的山芝麻多糖HALPs1-1体外发酵过程中SCFA变化图；图9为本专利技术试验例2提供的山芝麻多糖HALPs1-1体外发酵过程中菌群的在门水平的相对丰度值。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例的山芝麻多糖及其制备方法、应用进行具体说明。本专利技术实施例提供的一种山芝麻多糖的制备方法，以梧桐科植物山芝麻的干燥根为原料，先对山芝麻进行粉碎处理，以增加物料和溶剂之间的接触面积，提高浸出速度和有效成分的浸出量。粉碎粒度优选为80～120目，进一步优选为100目，上述粒度范围内物料的有效成分含量最高，提取效率最优，保证最大化利用原料。可以理解的是，在本专利技术的其他实施例中，也可以不经过粉碎直接对山芝麻进行处理。对粉碎后的山芝麻进行超临界流体CO2萃取，萃取压力为5～10MPa，萃取温度为40～50℃，萃取时间为40～70min，夹带剂用量为1.5～2mL/g。优选地，夹带剂选用Span-20、40、60、80等非离子表面活性剂。夹带剂的使用可以对的萃取效果。特别地，当夹带剂为非离子表面活性剂时，能显著增加萃取效果。在超临界状态下，CO2具有选择性溶解。超临界流体对低分子、低极性、亲脂性、低沸点的成分如挥发油、烃、酯、内酯、醚、环氧化合物等表现出优异的溶解性。对于分子量高的化合物，分子量越高，越难萃取，其对分子量超过500的高分子量化合物几乎不溶。优选地，萃取压力为8MPa、萃取时间为50min、萃取温度为45℃、夹带剂用量为1.8mL/g，该萃取条件下，能够良好的萃取出山芝麻中具有生理活性功能的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种山芝麻多糖的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：用超临界CO2流体对山芝麻进行脱脂处理，萃取压力为5～10MPa，萃取温度为40～50℃，萃取时间为40～70min，夹带剂用量为1.5～2mL/g；将脱脂后的所述山芝麻浸泡于溶剂中进行除杂处理，然后除去所述山芝麻中的所述溶剂，所述溶剂为醇或醇的水溶液；以水为提取剂，60～100℃下对除杂后的所述山芝麻进行提取、分离得到水提物；对所述水提物进行醇沉，控制醇沉体系中乙醇的体积分数为60～80％，沉淀后分离出沉淀物；用水复溶所述沉淀物，上样于大孔吸附树脂脱色，将脱色后的所述沉淀物经截留量为8000～14000Da的透析膜透析后，浓缩、干燥得到的多糖粗品；以氯化钠‑水溶液为洗脱液，将所述多糖粗品于阴离子交换柱中梯度洗脱，收集多糖分子量最大的洗脱组分，得到大分子量多糖组分；以氯化钠‑水溶液为洗脱液，将所述大分子量多糖组分于凝胶柱中等度洗脱，收集含多糖的洗脱组分，经透析、浓缩、干燥得到所述山芝麻多糖。

【技术特征摘要】
1.一种山芝麻多糖的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：用超临界CO2流体对山芝麻进行脱脂处理，萃取压力为5～10MPa，萃取温度为40～50℃，萃取时间为40～70min，夹带剂用量为1.5～2mL/g；将脱脂后的所述山芝麻浸泡于溶剂中进行除杂处理，然后除去所述山芝麻中的所述溶剂，所述溶剂为醇或醇的水溶液；以水为提取剂，60～100℃下对除杂后的所述山芝麻进行提取、分离得到水提物；对所述水提物进行醇沉，控制醇沉体系中乙醇的体积分数为60～80％，沉淀后分离出沉淀物；用水复溶所述沉淀物，上样于大孔吸附树脂脱色，将脱色后的所述沉淀物经截留量为8000～14000Da的透析膜透析后，浓缩、干燥得到的多糖粗品；以氯化钠-水溶液为洗脱液，将所述多糖粗品于阴离子交换柱中梯度洗脱，收集多糖分子量最大的洗脱组分，得到大分子量多糖组分；以氯化钠-水溶液为洗脱液，将所述大分子量多糖组分于凝胶柱中等度洗脱，收集含多糖的洗脱组分，经透析、浓缩、干燥得到所述山芝麻多糖。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多糖粗品于所述阴离子交换柱中梯度洗脱的过程中，所述氯化钠-水溶液中氯化钠的物质的量...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵荣，陈立根，许伟，颜秀花，刘钱薇，程德林，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32