从盐藻渣中制备水解低聚糖和短肽的方法技术

一种从盐藻渣中制备水解低聚糖和短肽的方法，属于盐藻利用技术领域。本发明专利技术以脱除β－胡萝卜素的盐藻渣为原料，先经多次分离及酶水解，后经浓缩、干燥，制得多种产品。本发明专利技术综合利用盐藻渣制得皮肤能量激活液、水解盐藻低聚糖和多糖及短肽等日化、医药、保健多种产品，且生产过程中产生的水解盐藻蛋白质沉淀残渣，都保留不弃，用作制备微生物肥料的发酵基料；且有生产工艺简单、能耗低、成本低，生产过程中无“三废”排放等特点。采用本发明专利技术方法制备出的产品，可广泛用于护肤、保湿、营养、抗氧化、抗衰老产品中，也可用于保健品、抗肿瘤的产品中，还可作为单细胞蛋白质食品补充氮素营养、抗辐射产品中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于盐藻利用
，特别涉及从脱除;5—胡萝卜素的盐藻渣中制备盐藻糖和 短肽的方法。二
技术介绍
盐藻又称盐藻，是绿色单细胞藻，形态微小，具有糖蛋白形成的包被。主要分布在近海水域，对盐度的适应范围为0.2 3.5%，具有繁殖快、生存力强、适于养殖等特点。我国海 岸线长，加之有大量适合盐藻生存的内陆盐湖，因此盐藻分布广，资源丰富。盐藻含有丰富 的油脂、yS—胡萝卜素、蛋白质、多糖类化合物和Ca、 P、 Zn等微量矿物质，包括人类必需 的8种氨基酸等系列可利用的物质。目前内蒙古吉兰泰公司已经实现从盐藻中提取甘油和yS 一胡萝卜素已形成产业化，有大量的盐藻渣资源。在提取^一胡萝卜素的盐藻渣中，还有超 过10%的多糖类、超过30%的蛋白质及矿质等营养成分。近年来的研究发现，糖类在人体免疫系统中起十分关键的作用，在人体对抗病毒及细菌 侵袭的防御过程中尤其如此。例如，盐藻中的硫酸化多糖可抑制败血症病毒(VHSV)和非洲猪 热病毒(AFSV)的复制。现已发现盐藻多糖复合物具有较强的药物生物活性，能有效调节机体 免疫功能，增强巨噬细胞的吞噬功能，明显抑制60%以上实体瘤S180的生长。短肽是由二到卜几个氨基酸组成的具有生物活性的肽类，又称功能性短肽。功能性短肽 属于生物活性肽，具有多种生物学功能，如激素作用、抗血栓、抗高血压、抗氧化、免疫调 节、降胆固醇、抑制细菌、促进生长、调节食品风味及硬度等。现代营养学家研究发现，蛋 白质经消化道中酶的作用后分解成游离氨基酸和短钛，机体吸收蛋白质营养一部分以游离氨 基酸的形式吸收，另一部分则以短肽形式吸收，且机体对短肽的吸收速度大于游离氨基酸。 此外，短肽无异味，渗透压低，因此，其生物效价和营养价值更高，用短肽开发保健食品和 保健用品的前景更好。所以，功能性短肽的制备已成为近年来的研究热点。现有制备盐藻糖和短肽的方法，如《中国海洋大学学报》2005年11月第35巻第六期的 "盐藻多糖提取工艺的研究"一文，公开的方法是，以提取过胡萝卜素的盐藻渣粉为原料，先 按固液比为1:16，用NaOH调节pH为9的弱碱水，在温度为IOO'C的条件下，提取10小时，' 醇沉分离，制得多糖粗品(及蛋白多糖)，后用酶解法，即先加多种水解酶(中性蛋白酶和木瓜 蛋白酶及胰蛋白酶)，后灭酶，.然后醇沉分离，制得糖含量为29.01%的混合多糖。该方法提 取时间高达10小时，会导致多糖及蛋白质大量水解，虽然将盐藻多糖和盐藻蛋白质用醇沉淀 的方式从提取液中提出并用多种酶水解，但是，并未对蛋白质的酶水解物进行有效深加工及 利用，即同时制备出短肽，资源利用率低。此外，也未对脱y8—胡萝卜素的盐藻渣中存在的 大量矿质营养进行利用。又如公开号为CN101129324A的"一种盐藻二次提取液产品及其在皮 肤保健用日用化工产品中的应用"专利，公开的方法是，以除去脂溶性物质的盐藻粉为原料， 先用60 70%的乙醇为提取液，在75 100'C下，提取3 4个小时，后进行减压蒸馏回收乙醇，再调整浓縮液的pH值为5 10，然后用蒸馏水稀释至画体含量为3 10%，加入防腐剂 制得成品。该方法只是提取出盐藻渣中的小分子营养物质，例如矿质、氨基酸等，未对盐藻 多糖及蛋白质进行利用，资源利用率极低。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有制备盐藻糖和短肽方法的不足之处，提供一种从盐藻渣中制备 水解低聚糖和短肽的方法。具有从脱y^—胡萝卜素的盐藻渣中同时制备水解低聚糖、水解盐 藻多糖、短肽及皮肤能量激活液等多种产品，资源综合利用率高的特点，制备工艺无"三废" 污染，属于绿色生产；其产品既可用于闩化行业，也可用于保健、食品及饲料等行业。本专利技术的机理脱y6—胡萝卜素盐藻残渣中约含10%盐藻多糖，盐藻多糖是以半乳糖、 阿拉伯糖、木糖、葡萄糖等单糖聚合成的高分子，单糖之间主要是以/ 一l， 2、 ^一1， 3、 一l， 4糖苷键连接，溶解于热碱性水溶液，不溶于冷水或高浓度的低温醇溶液。因此，采用 弱碱性水溶液，先从盐藻渣屮提取出盐藻多糖，经过超滤分离矿质离子及小分子有机物，再 用葡聚糖酶(水解P—1， 3—糖苷键)、纤维素酶(水解-一l， 4糖苷键)等水解，获得分子量小 于3000Da的水解盐藻低聚糖液，再经过超滤截留、寘空浓縮、冷冻干燥，获得水解盐藻低 聚糖冻干粉。盐藻多糖为含蛋白的复合物，分子量最高达数十万Da，用蛋白酶水解其肽键， 制备出小分子短肽。将水解超滤截留液调节pH值，用中性蛋A酶和风味蛋白酶水解，获得 平均分子量为600Da的短肽溶液，水解经过超滤、浓縮和冻干，获得盐藻短肽冻干粉。此外， 脱P —胡萝卜素的盐藻残渣含蛋白超过30%，盐藻蛋白质是氨基酸以肽键聚合而成的高分子， 溶解于碱性溶液。分子量高的蛋白质水溶性、稳定性均差，大量的羧基，氨基及侧链基团被 压缩或掩蔽，抗氧化、抗衰老活性低，因此必须进行水解，降低其分子量，使大量侧链功能 基团暴露，方可提升其功能性质。蛋白酶是专门水解肽键的生物催化剂，不同种类的蛋白酶 可水解不同氨基酸组成的肽键。因此用数种酶联合水解盐藻蛋白质，可获得不同分子量的水 解盐藻肽。将水解盐藻肽进行纳滤分级分离，再进行浓縮和冻干，即获得平均分子量为5KDa 的水解盐藻肽和平均分子量为600Da的水解盐藻短肽。本专利技术的目的是这样实现的 一种，以脱除y — 胡萝卜素的盐藻渣为原料，先经多次分离及酶水解，后经浓缩、千燥，制得多种产品，具体 的方法歩骤如下(l)对盐藻渣进行分离以提取/9一胡萝卜素的盐藻渣粉为原料，按盐藻渣粉的重量(克)去离子水的体积(升) 比为1:5 10的比例，先在容器中加入去离子水，再放入盐藻渣粉，搅拌至盐藻渣粉分散均 匀后，接着用超卢波处理30 60分钟，然后用10000 13000转/分的速度，离心5 20 分钟，分别收集下层沉淀和上层清液。收集的下层沉淀用于制备水解盐藻肽，收集的上层清 液用截留分子量为5KDa的超滤器进行超滤分离，再分别收集超滤滤过液和截留浓缩液，滤 过液中含有小分子量无机盐、氨基酸、三磷酸腺苷(ATP)、维生素等，截留浓缩液中含有大分 子量的多糖类化合物、蛋白质等。(2) 制备皮肤能量激活液第(l)步完成后，将第(l)歩收集的超滤滤过液置于真空浓縮器中，先用氢氧化钾(KOH)溶 液调节其pH值为5.5 6.0，后在温度为80 90°C、真空度为0.06 0.08Mpa的条件下，进 行真空浓縮至可溶性固形物浓度为10 12%，就制备出K离子浓度为40 60mg/mL、氨基 酸浓度为18 25mg/mL及磷酸盐浓度为13 16mg/mL的皮肤能量激活液，其收得率为脱— 胡萝卜素盐藻渣粉质量百分数的8 12%。(3) 对截留浓缩液进行分离第P)歩完成以后，对第(l)歩收集的截留浓縮液，按截留浓缩液蒸馏水的体积比为1:5 IO的比例，先在截留浓縮液中加入蒸馏水并搅拌均匀后，再转移至提取罐中，用稀氢氧化钠 (NaOH)溶液调节其pH值为9 10，加热升温至80 90°C，在搅拌下保温提取5 10小时。 提取完成后，用换热器降温至40 5(TC，再泵入管式离心机，以10000 14000转/分的速 度，进行离心分离，分别收集下层沉淀和上层清液。将收集的下层沉淀称本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从盐藻渣中制备水解低聚糖和短肽的方法，其特征在于具体的方法步骤如下：　（１）对盐藻渣进行分离　以提取β－胡萝卜素的盐藻渣粉为原料，按盐藻渣粉的重量：去离子水的体积比为１∶５～１０的比例，先在容器中加入去离子水，再放入盐藻渣粉 ，搅拌至盐藻渣粉分散均匀后，接着用超声波处理３０～６０分钟，然后用１００００～１３０００转／分的速度，离心５～２０分钟，分别收集下层沉淀和上层清液，收集的上层清液用截留分子量为５ＫＤａ的超滤器进行超滤分离，再分别收集超滤滤过液和截留浓缩液；　（２）制备皮肽能量激活液　第（１）步完成后，将第（１）步收集的超滤滤过液置于真空浓缩器中，先用氢氧化钾溶液调节其ｐＨ值为５．５～６．０，后在温度为８０～９０℃、真空度为０．０６～０．０８Ｍｐａ的条件下，进行真空浓缩至可溶性固形 物浓度为１０～１２％，就制备出Ｋ离子浓度为４０～６０ｍｇ／ｍＬ、氨基酸浓度为１８～２５ｍｇ／ｍＬ及磷酸盐浓度为１３～１６ｍｇ／ｍＬ的皮肤能量激活液；　（３）对截留浓缩液进行分离　第（２）步完成以后，对第（１）步收集的截留浓缩液， 按截留浓缩液：蒸馏水的体积比为１∶５～１０的比例，先在截留浓缩液中加入蒸馏水并搅拌均匀后，再转移至提取罐中，用稀氢氧化钠溶液调节其ｐＨ值为９～１０，加热升温至８０～９０℃，在搅拌下保温提取５～１０小时，提取完成后，用换热器降温至４０～５０℃，再泵入管式离心机，以１００００～１４０００转／分的速度，进行离心分离，分别收集下层沉淀和上层清液，将收集的下层沉淀称重，然后加入其５～１０倍重量的、ｐＨ值为９～１０的蒸馏水，进行洗涤，再以１００００～１４０００转／分的速度进行离心分离，再分别收集下层沉淀和上层清液，如此重复洗涤和分离１～２次，最后，分别将各次收集的下层沉淀和上层清液合并；　（４）制备水解盐藻低聚糖和多糖冻干粉　①制备水解盐藻多糖溶液　第（３）步完成以后，对第（３）步最后合并的各次上层清液， 先用稀盐酸溶液调节其ｐＨ值为５～６，再加入脱除β－胡萝卜素盐藻质量百分数为２～４％的葡萄聚糖酶和１～３％的纤维素酶，在温度为５０～６０℃条件下，搅拌酶水解３～６小时；　②超滤分离　第（４）－①步完成以后，对第（４）－①步制备出的 水解盐藻多糖溶液，用截留分子量为３ＫＤａ的超滤器，在压力为０．１～０．２５Ｍｐａ下，进行超滤分离，分别收集超滤滤过液和超滤截留...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏顺安，周小华，金挺，廖妙飞，苏霞利，陈林，赵成霞，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]