一种半乳甘露寡糖及其制备方法与应用技术

本发明专利技术实施例公开了一种半乳甘露寡糖及其制备方法与应用。所述半乳甘露寡糖的分子量为1000Da～5000Da。本发明专利技术提供的半乳甘露寡糖可提高人皮肤角质形成细胞和成纤维细胞活力，增强表皮屏障功能和结构分化，促进胶原蛋白等真皮胞外基质合成，具有改善皮肤状态和抗衰老作用，可用于各类护肤产品中。可用于各类护肤产品中。可用于各类护肤产品中。

【技术实现步骤摘要】
一种半乳甘露寡糖及其制备方法与应用


[0001]本专利技术实施例涉及生物
，具体涉及一种半乳甘露寡糖及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]半乳甘露聚糖是一种天然高分子多糖，其以甘露糖单元通过β
‑
1,4糖苷键构成主链，单个半乳糖残基通过α
‑
1,6
‑
糖苷键连接到主链上。半乳甘露聚糖主要存在于豆科植物的种子胚乳中，常见的豆科植物包括刺云实(Caesalpinia spinosa)、瓜尔豆(Cyamopsis tetragonoloba)、刺槐豆(也称长角豆)(Ceratonia siliqua)、狭叶番泻(Cassia angustifolia)、腊肠树(Cassia fistula)、钝叶决明(Cassia obtusifolia)、决明(Cassia tora)、皂荚树(Gleditsia sinensis)、金色皂荚(Gieditsia triacanthos)、槐(Sophorajaponica)、葫芦巴(Trigonella foenum graecum)、田菁(Sesbania cannabina)等。
[0003]不同植物种类来源的半乳甘露聚糖在半乳糖含量、主链长度上均有差异；且随提取和加工工艺的差异，可获得多种型号和牌号的半乳甘露聚糖产品，例如瓜尔胶、刺槐豆胶(也称长角豆胶)、刺云实胶、决明子胶、皂荚豆胶、田菁胶、葫芦巴胶等，以上均为市场常见的半乳甘露聚糖类产品。半乳甘露聚糖的分子量多为几十万至上百万道尔顿(Da)，一般0.2％(W/W)水溶液即明显具有可感知或可测量的粘稠度，在食品和加工制造行业中作为增稠剂和质构改善剂使用。
[0004]现有研究发现，将半乳甘露聚糖水解为半乳甘露寡糖/低聚糖后，粘度明显降低并具有更好的生物学活性，例如作为益生元使用促进人或动物肠道内有益菌的繁殖并能够抑制肠道病原菌，如CN109811022A使用酶解法制备半乳甘露寡糖作为益生元使用改善肠道菌群，CN106418554B、CN106387923B酶解瓜尔胶制备膳食纤维和半乳甘露寡糖作为益生元使用。在皮肤护理领域，CN111655222A、CN111741743A公开了由特定分子量的半乳甘露聚糖和交联硫酸化半乳聚糖组成的美容剂。
[0005]在半乳甘露聚糖的降解方法上，常用有化学法和酶法。由于化学法污染严重，目前已基本淘汰。酶法是目前的主要研究方向，常用酶类包括甘露聚糖酶(EC 3.2.1.78)和半乳糖苷酶(EC 3.2.1.22)，在酶的来源和性质上具有极高多样性，部分已投入工业生产和使用，一些多糖的广谱降解酶，例如半纤维素酶、纤维素酶、果胶酶等，或含有多种多糖降解酶的多酶复合物产品，也可用于半乳甘露聚糖的水解。由于水解酶本身的蛋白质特性，需在水相中进行多糖水解，但常规的半乳甘露聚糖原料由于分子量很高，水溶液粘度大，导致高浓度多糖溶液搅拌困难，无法配制出较高浓度(20～30％，W/W)的水溶液，导致体系效率较低；另外将降解产物从水相中分离出来需要除去体系中大量水，一般使用蒸发浓缩或超滤/膜处理，存在能耗较高、耗时较长、膜元件通量衰减等问题。例如CN109811022 A中公开的底物浓度范围为2％～20％，实施例中仅为10％；CN106418554B、CN106387923B中作为酶解底物的瓜尔豆胶浓度为1～10％。CN114014947B、CN112794930B公开的多糖非均相降解方法在降
解过程中多糖始终保持固体粉末形态，解决了常规水解中多糖浓度低和降解产物分离回收的问题，有利于寡糖和低聚糖类产品的工业化开发。在非均相降解方法的基础上，本专利技术对以天然的半乳甘露聚糖为原料制备半乳甘露寡糖/低聚糖的方法和降解产物在皮肤护理领域的应用进行研究。

技术实现思路

[0006]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0007]根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种半乳甘露寡糖，所述半乳甘露寡糖的分子量为1000Da～5000Da。
[0008]进一步地，所述半乳甘露寡糖的分子量为1000Da～3000Da。
[0009]根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种半乳甘露寡糖的制备方法，所述方法包括如下步骤：(1)以植物来源的半乳甘露聚糖为原料，采用水
‑
醇溶液进行浸提，固液分离，得到固相；(2)采用低共熔溶剂对所述固相进行降解，得到降解产物；(3)对所述降解产物进行超滤处理，收集分子量在1000Da～5000Da的半乳甘露寡糖。详述如下。
[0010]参考CN114014947B方法，以瓜尔豆胶、刺云实胶、刺槐豆胶、田菁胶、葫芦巴胶等天然半乳甘露聚糖为原料直接加入低共熔溶剂进行降解处理，发现所得降解产物配制为5％W/W水溶液仍具有一定粘度，并未达到所期望的较低粘度。分析认为，天然来源的半乳甘露聚糖是植物种子的胚乳部分经烘干粉碎制成，并未经过分离多糖的纯化过程，含有较多杂质；而CN114014947B中所使用的海藻酸钠、琼脂等海藻多糖在工业化生产过程中已经过相当程度的分离纯化，杂质较少；因此认为多糖原料中杂质浓度对降解效果有显著影响。植物种子的胚乳粉末中除含有半乳甘露聚糖外，还含有蛋白质、脂类、黄酮和蒽醌等成分，这些成分阻碍了降解过程。针对该问题，本专利技术开发出两步降解方法：第一步使用水
‑
醇类的溶液在较高温度下对原料粉末进行浸提，将不利于降解的成分溶解在液相中，多糖类保留在固相中，进行固液分离，得到粉末状态的固相；第二步将所得固相进行非均相降解，得到降解产物。其中，固液分离使用常规的分离操作，可使用过滤或离心等方法，一般采用过滤或抽滤；湿润的固体粉末状态的固相产物，无需干燥，直接进行降解处理。
[0011]进一步地，所述原料为瓜尔胶、刺云实胶、决明胶、刺槐豆胶、田菁胶或葫芦巴胶。根据降解产物在皮肤细胞体外实验上的结果，所述原料优选刺云实胶。
[0012]进一步地，所述水
‑
醇溶液中的醇为乙醇、乙二醇、正丙醇、异丙醇、1,3
‑
丙二醇、1,2
‑
丙二醇、1,3
‑
丁二醇、1,2
‑
丁二醇、1,4
‑
丁二醇、戊二醇或己二醇。从沸点、挥发性、安全性、价格等因素考虑，所述醇优选1,3
‑
丙二醇或1,2
‑
丙二醇；所述水
‑
醇溶液中醇的重量百分含量为40
‑
95％，优选50
‑
60％。
[0013]进一步地，所述半乳甘露聚糖与水
‑
醇溶液的固液比(W/W)为1：(3
‑
5)，优选1：(3
‑
4)。上述优选的固液比可保证良好的搅拌，同时减少醇类用量，降低生产成本；所述浸提的温度为60
‑
100℃，优选80
‑
90℃，时间为1
‑
4小时，优选1
‑
2小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半乳甘露寡糖，其特征在于，所述半乳甘露寡糖的分子量为1000Da～5000Da。2.根据权利要求1所述的半乳甘露寡糖，其特征在于，所述半乳甘露寡糖的分子量为1000Da～3000Da。3.权利要求1所述的半乳甘露寡糖的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)以植物来源的半乳甘露聚糖为原料，采用水
‑
醇溶液进行浸提，固液分离，得到固相；(2)采用低共熔溶剂对所述固相进行降解处理，得到降解产物；(3)对所述降解产物进行超滤处理，收集分子量在1000Da～5000Da的半乳甘露寡糖。4.根据权利要求3所述的半乳甘露寡糖的方法，其特征在于，所述原料为瓜尔胶、刺云实胶、决明胶、刺槐豆胶、田菁胶或葫芦巴胶，优选刺云实胶。5.根据权利要求3所述的半乳甘露寡糖的制备方法，其特征在于，所述水
‑
醇溶液中的醇为乙醇、乙二醇、正丙醇、异丙醇、1,3
‑
丙二醇、1,2
‑
丙二醇、1,3
‑
丁二醇、1,2
‑
丁二醇、1,4
‑
丁二醇、戊二醇或己二醇；所述水
‑
醇溶液中醇的重量百分含量为40
‑
95％。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄继翔，
申请(专利权)人：山东萨科睿德生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：