一种绿藻多糖衍生物的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种绿藻多糖衍生物的制备方法及其应用，属于海洋生物技术领域，本发明专利技术利用生物酶解法对浒苔等绿藻进行降解提取绿藻多糖，然后对绿藻多糖支链进行羧甲基修饰，引入活性官能团，增强羧甲基化多糖溶解性、电负性和抗菌性，提高其抗氧化、抗肿瘤活性，从而增强其免疫调节活性，实现其在肥料、饲料中的应用，提升绿藻多糖的资源化利用水平。实验结果表明，本发明专利技术技术方案显著提升绿藻多糖衍生物的抗氧化能力，应用于饲料、肥料等领域可显著提升产品的功能性，拓展了绿藻资源的资源化利用水平，具有广阔的市场应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种绿藻多糖衍生物的制备方法及应用
本专利技术涉及一种绿藻多糖衍生物的制备方法及应用，具体涉及一种通过生物酶解法和化学修饰技术制备绿藻多糖衍生物的方法，属于海洋生物

技术介绍
我国海藻资源丰富，其资源化利用已经成为我国海洋经济发展的重点。浒苔是一种大型经济绿藻，俗称苔条、海苔，为绿藻门，石莼目石莼科植物。经研究发现，浒苔富含碳水化合物、蛋白质、粗纤维、氨基酸、脂肪酸、多糖、维生素和多种矿物元素，其中浒苔多糖的含量最高，主要由鼠李糖、木糖、葡萄糖及少量甘露糖、半乳糖、阿拉伯糖等单糖组成，并含有糖醛酸和硫酸基，多糖主链含有多种连接键型。现代药理学研究证明浒苔多糖具有多种生理功能，例如降血糖血脂、抗氧化、抗菌、消炎、抗肿瘤、免疫等。目前，浒苔多糖的功能与活性在制药、功能性食品、天然食品添加剂、化妆品等行业均有应用。多糖为天然产物，来源广泛，具有毒副作用小、无残留、不产生耐药性等优点，因而备受研究者的重视。海藻多糖虽有一定的生物活性且具有较少的副作用，但由于其固有的物理化学性质，如结构复杂、分子量大、溶解度低等特点限制了它们的广泛应用，也使它们的生物活性难以与合成药物比较。为促进海藻多糖的应用，研究人员对多糖分子进行修饰，对多糖结构进行改变，将海藻多糖降解为可被生物体利用的小分子多糖，或将其衍生化，可以增加溶解性，提高生物体的利用度，增强海藻多糖的生物活性，以获得功能性更好的多糖。海藻多糖分子修饰是通过化学、物理学及生物学等手段对化合物分子进行结构改造，以获得众多结构类型衍生物的方法。分子修饰可通过改变多糖的空间结构、分子量及取代基种类、数目和位置而对多糖的生物活性产生影响。选择合适的方法对多糖进行分子修饰，获得不同的衍生物，可以降低多糖的毒副作用，提高生物活性。现有技术中，专利CN201711254730.4公开了一种浒苔多糖增强抗氧化活性羧甲基化修饰方法，采用氢氧化钠-氯乙酸法进行羧甲基化修饰，以羧甲基化取代度为指标，用单因素考察NaOH浓度、反应时间、反应温度三因素响，得到不同取代度的羧甲基化浒苔多糖；专利CN202010160395.7公开了一种褐藻多糖衍生物纳米胶束的制备方法，将褐藻多糖经溶剂溶解，加入催化剂4-二甲氨基吡啶，随后逐滴加入脂肪酰氯，产物经纯化后溶于蒸馏水，透析得褐藻多糖衍生物，将衍生物经溶剂溶解后透析、冻干，即得到褐藻多糖衍生物纳米胶束。但目前绿藻多糖衍生物在肥料中的应用报到相对较少，也缺少浒苔多糖制备方法对浒苔多糖衍生物功能活性影响的研究，制约着绿藻多糖及其衍生物在肥料、饲料中的应用。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种绿藻多糖衍生物的制备方法及其应用，利用生物酶解法对浒苔等绿藻进行降解提取绿藻多糖，然后对绿藻多糖支链进行羧甲基修饰，引入活性官能团，增强羧甲基化多糖溶解性、电负性和抗菌性，提高其抗氧化、抗肿瘤活性，从而增强其免疫调节活性，实现其在肥料、饲料中的应用，提升绿藻多糖的资源化利用水平。为实现上述专利技术目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种绿藻多糖衍生物的制备方法，具体包括如下步骤：将酶解绿藻多糖溶于不同浓度氢氧化钠溶液中，并加入异丙醇同时搅拌，冰浴，搅拌2～5h后制成均匀悬浊液，并逐渐滴加异丙醇-氯乙酸混合液，逐渐升温至40～80℃，搅拌3h，停止反应，冷却至室温；用1mol/L的盐酸调pH值至中性，将反应液置于截留分子量为3500的透析袋中透析48h；旋转蒸发溶液，冷冻干燥，得到羧甲基化绿藻多糖。优选的，上述绿藻多糖是浒苔多糖、石莼多糖中的一种。优选的，上述氢氧化液的质量浓度为20%；绿藻多糖与氢氧化钠溶液的质量比为1:80～120；绿藻多糖与异丙醇的质量比为1:200。优选的，上述异丙醇-氯乙酸混合液的制备方法为：将30g氯乙酸溶于250mL异丙醇中，然后加入100mL质量浓度为20％的NaOH溶液，混合均匀。优选的，上述异丙醇-氯乙酸混合液的添加量为绿藻多糖质量的200～300倍。优选的，上述酶解绿藻多糖的制备方法具体包括如下步骤：（1）绿藻预处理：将新鲜的绿藻进行干燥、去杂、粉碎得到绿藻粉；（2）酶解：取上述绿藻粉，加入绿藻粉质量10～15倍的纯净水，然后加入绿藻粉质量5～8%的复合酶，调节酶解体系PH为4.0～6.0之间，保持酶解体系温度为40～55℃之间，酶解4～6小时，过滤得浒苔多糖提取液；（3）浓缩：将酶解后的绿藻多糖溶液进行浓缩，浓缩汁固形物含量在30%～35%；（4）喷雾干燥：将浓缩后的绿藻多糖进行喷雾干燥，得到酶解绿藻多糖。优选的，上述复合酶制剂为柚苷酶、α-淀粉酶、纤维素酶中的一种或几种的混合酶制剂。最优的，上述柚苷酶、α-淀粉酶、纤维素酶的质量配比为1:2:1。上述α-淀粉酶、纤维素酶为山东苏柯汉生物工程股份有限公司生产的酶制剂，柚苷酶为江苏艾康生物医药研发有限公司生产的酶制剂，可通过市场采购的方式获得。本专利技术还要求保护所述绿藻多糖衍生物在肥料、饲料中的应用。与现有技术相比，本专利技术的优点和技术效果在于：（1）本专利技术利用生物酶解法对浒苔等绿藻进行降解提取绿藻多糖，然后对绿藻多糖支链进行羧甲基修饰，引入活性官能团，增强羧甲基化多糖溶解性、电负性和抗菌性，提高其抗氧化、抗肿瘤活性，从而增强其免疫调节活性，实现其在肥料、饲料中的应用，提升绿藻多糖的资源化利用水平；实验结果表明，本专利技术技术方案显著提升绿藻多糖衍生物的抗氧化能力，为其在饲料、肥料中的应用奠定了基础；（2）本专利技术创造性的研究了绿藻多糖的酶解工艺对绿藻多糖衍生物抗氧化能力提升的影响，为制备高抗氧化活性和免疫增强能力的绿藻多糖衍生物提供了新的思路和方法；（3）将本专利技术绿藻多糖应用于饲料、肥料等领域，可显著提升产品的功能性，拓展了绿藻资源的资源化利用水平，具有广阔的市场应用前景。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术的技术方案作进一步详细的说明。实施例1一种绿藻多糖衍生物的制备方法，具体包括如下步骤：将100mg酶解浒苔多糖溶于10mL质量浓度20%氢氧化钠溶液中，并加入20mL异丙醇同时搅拌，冰浴，搅拌3h后制成均匀悬浊液，并逐渐滴加25mL异丙醇-氯乙酸混合液，逐渐升温至60℃，搅拌3h，停止反应，冷却至室温；用1mol/L的盐酸调pH值至中性，将反应液置于截留分子量为3500的透析袋中透析48h；旋转蒸发溶液，冷冻干燥，得到羧甲基化浒苔多糖；其中，所述异丙醇-氯乙酸混合液的制备方法为：将30g氯乙酸溶于250mL异丙醇中，然后加入100mL质量浓度为20％的NaOH溶液，混合均匀；优选的，上述酶解浒苔多糖的制备方法具体包括如下步骤：（1）浒苔预处理：将新鲜的浒苔进行干燥、去杂、粉碎得到浒苔粉；（2）酶解：取上述浒苔粉，加入浒苔粉质量12倍的纯净水，然后加入浒苔粉质量6%的复合酶，调节酶解体系PH为4.0～6.0之间，保持酶解体系温度为40～55℃之间，酶解5小时，过滤得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绿藻多糖衍生物的制备方法，其特征在于具体包括如下步骤：将酶解绿藻多糖溶于不同浓度氢氧化钠溶液中，并加入异丙醇同时搅拌，冰浴，搅拌2～5h后制成均匀悬浊液，并逐渐滴加异丙醇-氯乙酸混合液，逐渐升温至40～80℃，搅拌3h，停止反应，冷却至室温；用1mol/L的盐酸调pH值至中性，将反应液置于截留分子量为3500的透析袋中透析48h；旋转蒸发溶液，冷冻干燥，得到羧甲基化绿藻多糖。/n

【技术特征摘要】
1.一种绿藻多糖衍生物的制备方法，其特征在于具体包括如下步骤：将酶解绿藻多糖溶于不同浓度氢氧化钠溶液中，并加入异丙醇同时搅拌，冰浴，搅拌2～5h后制成均匀悬浊液，并逐渐滴加异丙醇-氯乙酸混合液，逐渐升温至40～80℃，搅拌3h，停止反应，冷却至室温；用1mol/L的盐酸调pH值至中性，将反应液置于截留分子量为3500的透析袋中透析48h；旋转蒸发溶液，冷冻干燥，得到羧甲基化绿藻多糖。


2.根据权利要求1所述的一种绿藻多糖衍生物的制备方法，其特征在于所述绿藻多糖是浒苔多糖、石莼多糖中的一种。


3.根据权利要求1所述的一种绿藻多糖衍生物的制备方法，其特征在于所述氢氧化液的质量浓度为20%；所述绿藻多糖与氢氧化钠溶液的质量比为1:80～120；所述绿藻多糖与异丙醇的质量比为1:200。


4.根据权利要求1所述的一种绿藻多糖衍生物的制备方法，其特征在于所述异丙醇-氯乙酸混合液的制备方法为：将30g氯乙酸溶于250mL异丙醇中，然后加入100mL质量浓度为20％的NaOH溶液，混合均匀。


5.根据权利要求1所述的一种绿藻多糖衍生物的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄松娟，王海华，单俊伟，
申请(专利权)人：青岛海大生物集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37