一种青稞β-葡聚糖及其纯化工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种青稞β‑葡聚糖及其纯化工艺，其中采用为大孔树脂脱色，琼脂糖凝胶柱色谱分子筛纯化，干燥等步骤。本发明专利技术从青稞中分离出一种新的青稞β‑葡聚糖，采用高效凝胶色谱‑示差‑激光散射检测(HPSEC‑dRI‑LS)和核磁共振碳谱(13C‑NMR)为主的多种方法对该种β‑葡聚糖进行结构鉴定，并通过酶抑制实验，验证了通过该法纯化所得具有明确结构和序列的青稞β‑葡聚糖的降血糖活性，为开发血糖调节的功能食品打下基础。

【技术实现步骤摘要】
一种青稞β-葡聚糖及其纯化工艺
本专利技术属于生物医药领域，具体涉及一种青稞β-葡聚糖及其纯化工艺。
技术介绍
青稞，大麦属，是青藏高原地区人民的主食之一，也是家畜饲料和工业原料作物。据检测，青稞中β-葡聚糖的含量较高，达到4％-8％。该β-葡聚糖是由吡喃型葡萄糖通过β-(1→3)或者β-(1→4)糖苷键连接而成的线型多糖。近年来，青稞β-葡聚糖在食品科学领域受到很大关注，β-葡聚糖的许多重要的生理学功能和生理活性逐渐被人认知。据报道，青稞β-葡聚糖可以作为固有免疫和获得性免疫的调节剂，具有良好的降血糖、降血脂功能，并在抗氧化、抗肿瘤等方面也显示出良好的应用前景。由于对青稞β-葡聚糖的结构、活性研究较为有限，因而限制了其应用，多数仅将青稞打粉后制作面食、面饼等普通食品。虽然目前已经发现青稞β-葡聚糖提取物具有降血糖活性，但由于其均一分子量多糖纯化困难，并且结构鉴定复杂，所以降血糖作用机理尚未明确，阻碍了它们被开发成防治糖尿病功能食品乃至新药的进程。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种均一分子量结构的青稞β-葡聚糖及其纯化工艺，并且检测其血糖相关酶的抑制活性。为解决基于青稞β-葡聚糖纯品的降血糖活性机理打下基础。一种青稞中具有血糖相关酶抑制活性的新的β-葡聚糖，结构式为：优选地，所述青稞β-葡聚糖的结构中含有重复单Glc1→3Glc1→4Glc/Glc1→3Glc1→4Glc1→4Glc。优选地，所述青稞β-葡聚糖的结构中具有β-(1→3)和β-(1→4)两种连接方式的直链葡聚糖。优选地，所述青稞β-葡聚糖中β-(1→3)与β-(1→4)糖苷键的比值为1:2至1:10。优选地，所述青稞β-葡聚糖分子量的分布范围为190,000～220,000Da，分散系数(Mw/Mn)为1.415～1.611。另一方面，本专利技术还提供了上述青稞β-葡聚糖的纯化工艺，包括如下步骤：(1)去色素：将青稞提取物利用大孔树脂去除色素，制得青稞β-葡聚糖溶液；(2)分子筛纯化：将前述去色素的青稞β-葡聚糖溶液利用琼脂糖凝胶柱色谱分子筛纯化，制得青稞β-葡聚糖纯品溶液；(3)干燥：将所述青稞β-葡聚糖溶液进行干燥，得到青稞β-葡聚糖纯品。优选地，步骤(1)中大孔树脂的用量为2％-4％，温度为40℃-60℃，pH为2.0-4.0，时间为70-90min。优选地，步骤(3)中的干燥方式为喷雾、带式、烘箱或冷冻中的任意一种。本专利技术还提供了上述β-葡聚糖在制备降糖药物中的应用。本专利技术还提供了上述的β-葡聚糖在制备降糖食品中的应用。利用本专利技术的纯化工艺得到的青稞β-葡聚糖是分子量明确的均一分子量多糖，使得β-葡聚糖有较高的纯度，纯度达到98％以上，且色泽较好；得率较高，每100g干燥青稞粉中可提取3-10gβ-葡聚糖；该青稞β-葡聚糖结构序列明确，具有良好的血糖相关酶抑制活性，为开发血糖调节的功能食品打下基础。附图说明图1为本专利技术中青稞β-葡聚糖的高效凝胶色谱-示差检测；图2为本专利技术中青稞β-葡聚糖的高效凝胶色谱-示差检测-激光散射检测；图3为本专利技术中青稞β-葡聚糖的红外吸收光谱；图4为本专利技术中青稞β-葡聚糖的核磁共振谱；图5为青稞β-葡聚糖的血糖相关酶抑制活性示意图。具体实施方式本专利技术提供一种青稞β-葡聚糖的纯化工艺，包括以下步骤：(1)去色素：将青稞提取物利用大孔树脂去除色素，制得青稞β-葡聚糖溶液；(2)分子筛纯化：将前述去色素青稞β-葡聚糖溶液利用琼脂糖凝胶柱色谱分子筛纯化，制得青稞β-葡聚糖纯品溶液；(3)干燥：将所述青稞β-葡聚糖溶液进行干燥，得到青稞β-葡聚糖纯品。在一个实施例中，该步骤可以具体如下执行：将经过处理的溶液，以喷雾或带式或烘箱或冷冻等方式进行干燥，得到精制β-葡聚糖产品。上述工艺所制得的青稞β-葡聚糖的结构特征为含有重复单元Glc1→3Glc1→4Glc/Glc1→3Glc1→4Glc1→4Glc，且他们之间存在多个结构序列均一但不同长度的β-(1→4)连接的葡萄糖片段。根据核磁共振结果，在上述条件下提取纯化的样品为具有β-(1→3)和β-(1→4)两种连接方式的直链葡聚糖，并且β-(1→3)与β-(1→4)糖苷键的比值确定为1:2至1:10。根据HPSEC-dRI-LS分析结果，分子量的分布范围为190,000～220,000Da，分散系数(Mw/Mn)为1.415～1.611。取上述工艺所得β-葡聚糖进行体外血糖相关酶抑制试验，具体实验条件以及实验结果如下：步骤一：将精制青稞β-葡聚糖溶于纯净水或15％乙醇溶液中，检测对α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶和蔗糖酶的抑制活性。在一个实施例中，该步骤可以具体如下执行：α-葡萄糖苷酶反应体系为β-葡聚糖纯净水或15％乙醇溶液，同2倍体积0.5U/mLα-葡萄糖苷酶(PBS,pH6.8)37℃结合5min，同1倍体积2.5mMPNPG(PBS,pH6.8)37℃反应30min，用4倍体积0.2MNa2CO3终止，405nm测OD值；α-淀粉酶反应体系为β-葡聚糖纯净水或15％乙醇溶液，同1倍体积0.8μg/mlα-淀粉酶(Tris-HCl,pH7.0)37℃结合10min，同2倍体积3％可溶性淀粉(Tris-HCl,pH7.0)37℃反应20min，用4倍体积DNS显色液终止，570nm测OD值；蔗糖酶反应体系为β-葡聚糖纯净水或15％乙醇溶液，同1倍体积6μg/ml蔗糖酶(Tris-HCl,pH4.5)37℃结合10min，同1倍体积150mM蔗糖(Tris-HCl,pH4.5)37℃反应15min，用3倍体积DNS显色液终止，570nm测OD值。经上述检测后，青稞β-葡聚糖对α-葡萄糖苷酶的抑制率为89.5％(5mg/mL的水溶液)、93.1％(5mg/mL的15％乙醇溶液)，对α-淀粉酶的抑制率为13.4％(2.5mg/mL的水溶液)和18.7％(5mg/mL的15％乙醇溶液)，对蔗糖酶的抑制率为43.9％(3.33mg/mL的水溶液)和34.0％(6.66mg/mL的15％乙醇溶液)。由此可见，本专利技术的青稞β-葡聚糖有较好α-葡萄糖苷酶抑制性、温和的蔗糖酶抑制性、较弱的α-淀粉酶抑制性。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和实施例进一步说明本专利技术的技术方案。但是本专利技术不限于所列出的实施例，还应包括在本专利技术所要求的权利范围内其他任何公知的改变。此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。实施例本实施例提供了一种青稞β-葡聚糖的纯化工艺，包括如下步骤：利用AB-8大孔树脂吸附青稞提取物去除色本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种青稞中具有血糖相关酶抑制活性的β-葡聚糖，其特征在于，结构式为：/n

【技术特征摘要】
1.一种青稞中具有血糖相关酶抑制活性的β-葡聚糖，其特征在于，结构式为：





2.根据权利要求1所述的β-葡聚糖，其特征在于，所述青稞β-葡聚糖的结构中含有重复单Glc1→3Glc1→4Glc/Glc1→3Glc1→4Glc1→4Glc。


3.根据权利要求1所述的β-葡聚糖，其特征在于，所述青稞β-葡聚糖的结构中具有β-(1→3)和β-(1→4)两种连接方式的直链葡聚糖。


4.根据权利要求1所述的β-葡聚糖，其特征在于，所述青稞β-葡聚糖中β-(1→3)与β-(1→4)糖苷键的比值为1:2至1:10。


5.根据权利要求1所述的β-葡聚糖，其特征在于，所述青稞β-葡聚糖分子量的分布范围为190,000～220,000Da，分散系数(Mw/Mn)为1.415～1.611。


6.权利要求1-5中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐剑，巫岳，石万银，江丹，郑向炜，杨跃军，刘源才，
申请(专利权)人：劲牌有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42