[發(fā)明專利]一種活性低分子量巖藻聚糖的制備方法及其用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310572750.1
• 申請(qǐng)日: 2013-11-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103554293A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳永沛;劉翼翔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 集美大學(xué)
• 主分類號(hào): C08B37/00
• 分類號(hào): C08B37/00;A23L3/3562
• 代理公司: 廈門市誠(chéng)得知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35209
• 代理人: 程文敢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物制劑領(lǐng)域，尤其涉及一種活性低分子量巖藻聚糖的制備方法及其在抗菌中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

“民以食為天”，隨著全球經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們?cè)诔缘姆矫嬉寻l(fā)生了根本性的變化。在食品消費(fèi)上會(huì)有更多的消費(fèi)者不僅僅滿足于數(shù)量上的充足，在食品的質(zhì)量上會(huì)有更高的要求。濫用農(nóng)藥阻礙了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展，餐桌污染也已成為危害人民健康的嚴(yán)重社會(huì)問(wèn)題。無(wú)公害、無(wú)污染、優(yōu)質(zhì)的綠色食品將逐步成為大眾食品。此外，抗生素的廣泛使用，導(dǎo)致了臨床上耐藥菌的大量出現(xiàn)。據(jù)報(bào)道，目前病原菌對(duì)青霉素類的耐受率已達(dá)?70?%以上，對(duì)大多數(shù)喹諾酮類藥物的耐受率也超過(guò)?50%，而在化膿感染性疾病中，多重耐藥病原菌所致感染的發(fā)生率也持續(xù)升高。植物多糖由于其來(lái)源廣，具有廣泛的生理活性，如果能找到某些具有良好抗菌活性的多糖來(lái)代替抗菌素（農(nóng)藥）或作為抗菌增效劑，將具有重要的理論及應(yīng)用意義。

巖藻聚糖（Fucoidan）是存在于褐藻（例如海帶、馬尾藻等）細(xì)胞壁基質(zhì)中的一種水溶性硫酸多糖，含量高達(dá)3-5%，是海帶中的主要生物活性成分之一。研究表明，多糖的生物活性與其取代基團(tuán)數(shù)量、分子量大小、單糖組成等結(jié)構(gòu)特征密切相關(guān)。對(duì)麒麟菜硫酸多糖及其酸解產(chǎn)物的抑菌活性的研究發(fā)現(xiàn)，未水解的硫酸多糖無(wú)抑菌活性，只有經(jīng)水解后的硫酸多糖才具抑菌活性。此外，在抗腫瘤、抗HIV病毒及抗凝血活性方面，低分子巖藻聚糖的活性也明顯好于大分子巖藻聚糖。因此，利用巖藻聚糖開(kāi)發(fā)天然抗菌生物制劑的關(guān)鍵在于低聚巖藻聚糖的制備。

硫酸基團(tuán)是巖藻聚糖的關(guān)鍵活性基團(tuán)。從海洋小球藻中分離得到兩種硫酸根含量不同的多糖，發(fā)現(xiàn)硫酸根含量高的多糖組分的抑菌效果要明顯好于硫酸根含量較低的組分。國(guó)外學(xué)者從一種菊科植物（Tridax?procumbens?L.）中提取到硫酸多糖，研究發(fā)現(xiàn)其對(duì)海洋弧菌具有顯著的抑菌作用。另外，硫酸基團(tuán)含量高的巖藻聚糖在抗凝血、抗腫瘤等生物活性方面要顯著高于硫酸基團(tuán)含量較低的巖藻聚糖。因此，制備活性低聚巖藻聚糖的另一技術(shù)關(guān)鍵是對(duì)硫酸根的有效保護(hù)。

目前國(guó)內(nèi)外用于制備低分子巖藻聚糖的技術(shù)主要采用酸、堿水解法及氧化法。這些方法雖然能夠降低巖藻聚糖的分子量，但化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)烈，其后果是改變了多糖的立體結(jié)構(gòu)，同時(shí)引起硫酸基團(tuán)的部分脫落，最終降低了產(chǎn)品的生物活性甚至活性完全喪失。目前市面上有采用酶法制備低分子巖藻聚糖的。比如ZL200710008673.1保護(hù)了采用酸法和酶法（蛋白酶和果膠酶）制備低分子量巖藻聚糖，得到分子量1000-5000?Da的巖藻聚糖的方法；此方法在一定程度上能夠?qū)崿F(xiàn)高分子巖藻聚糖的低聚化，但專一性較差，產(chǎn)率較低，且酸降解的過(guò)程對(duì)硫酸根也存在一定程度的破壞。201310142757.X公開(kāi)了一種采用復(fù)合酶制劑（包括果膠酶、半纖維素酶、纖維素酶）制備得到巖藻聚糖的方法；ZL200910013017.X保護(hù)了一種用纖維素酶或果膠酶制備巖藻聚糖的方法；ZL200510047582.X保護(hù)了一種用纖維素酶和果膠酶制備巖藻聚糖的方法。以上酶法制備巖藻聚糖的方法主要是用于破壞褐藻細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，使巖藻聚糖從由纖維素、半纖維素和果膠組成的膠束中釋放出來(lái)，從而提高提取率，但未能解決巖藻聚糖低聚化的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。

現(xiàn)有技術(shù)只是將巖藻聚糖從海藻中分離出來(lái)，此時(shí)多糖的分子量還很大，缺乏生理活性。

綜上所述，開(kāi)發(fā)一種高硫酸根保留度的活性低聚巖藻聚糖的生產(chǎn)工藝十分必要，將其代替抗菌素（農(nóng)藥）或作為抗菌增效劑應(yīng)用于保鮮和儲(chǔ)藏食品，對(duì)于提高食品安全具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高硫酸根保留度的活性低聚巖藻聚糖的生產(chǎn)工藝。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，?本發(fā)明提供一種低分子量巖藻聚糖的制備方法，其特征在于，包括如下步驟，

水解：巖藻聚糖干粉與β-半乳糖苷酶和β-葡萄糖苷酶混合均勻，加入去離子水配成3重量%的糖溶液，加入4.0?mol/L?HCl調(diào)節(jié)pH值至5.0，37?℃下水解5?h?后，再加入4?mol/L的NaOH水溶液調(diào)節(jié)pH值至中性，加熱至80?℃并保溫5?min，從而終止水解反應(yīng)，得到不同分子片段的低聚巖藻聚糖水溶液。

分離：制備的不同分子片段的低聚巖藻聚糖水溶液經(jīng)過(guò)分子截留量為5000?Da和50000?Da的超濾膜分離，并收集5000-100000?Da的組分，噴霧干燥即可。

所述巖藻聚糖干粉與酶活力分別為30000?U/g的β-半乳糖苷酶和30000?U/g的β-葡萄糖苷酶按重量比為1000：0.5：0.5的比例混合。