裙带菜褐藻糖胶的提取.pdf

第15卷第1期 2006年3月 淮海工学院学报(自然科学版) Journal of Huaihai Institute of Technology(Natural Sciences Edition) Vol. 15 No. 1 Mar. 2006 文章编号:167226685(2006)0120063203 裙带菜褐藻糖胶的提取 3 赖晓芳a ,b,沈善瑞b,徐士军b (淮海工学院a.江苏省海洋生物技术重点建设实验室; b.海洋学院,江苏 连云港 222005) 摘 要:以裙带菜为原材料,采用水提法提取褐藻糖胶,Sevag法去蛋白,乙醇分步沉淀法进行初步 纯化。结果表明裙带菜褐藻糖胶的最适提取温度为80,时间为8 h ,在最适条件下的得率为 1162 %。同时对裙带菜褐藻糖胶部分理化性质进行了研究,结果显示特性粘度为5 mPas , p H 为8150 ,褐藻糖胶分子中含有硫酸基。 关键词:裙带菜;褐藻糖胶;提取 中图分类号:S985. 41 文献标识码:A Extraction of Fucoidan fromUndaria Pinnatif ida LAI Xiao2fanga ,b, SHEN Shan2ruib, XU Shi2junb (a. Key Lab of Marine Biotechnology of Jiangsu Province ; b. College of Marine Science , Huaihai Institute of Technology , Lianyungang 222005 , China) Abstract : Fucoidan is extracted from the raw materialUndaria Pinnatif idaby the aqueous meth2 od and it is purified by fractional precipitation with alcohol , and its protein is removed by the Sevag method. Results show that the best extraction condition is temperature 80, time 8 h , and the recovery rate is 1. 62 %. Meanwhile , some of the properties of Fucoidan are obtained as follows: the inherent viscosity of 5 mPas and the p H value of 8. 50 with positive sulfate reac2 tion. Key words :Undaria Pinnatif ida; Fucoidan ; extraction 0 引言 裙带菜(Undaria pinnatif ida,wakame) ,又称 海芥菜、 海菜、 海白菜,褐藻门褐子纲海带目翅藻科 裙带菜属。裙带菜主要产于日本和朝鲜半岛,我国 的裙带菜产量位居世界第3 ,主要分布在辽东沿海、 山东沿海、 嵊泗群岛等海域。早在 食疗本草 中就 记载了裙带菜具有 “软坚散结,消肿利水” 的作用, 吴普本草 、本草纲目 中也均有相关疗效作用的 记载,故裙带菜被誉为 “海中的蔬菜”,是经济价值、 药用价值很高的大型褐藻1。 褐藻糖胶(Fucoidan)是一类主要由岩藻糖为主 的不均一硫酸多糖,是褐藻细胞壁的组成成分。它 具有抗凝血,澄清血脂,降低胆固醇的作用,并能有 效阻止脂肪的吸收。1957年,SPRINGER等首次 报道从墨角藻中提取出一种褐藻糖胶具有抗凝血活 性。此后,人们又从另外几种褐藻中分离出褐藻糖 胶,并在体外和体内对其抗血栓等活性进行了广泛 的研究。日本、 美国等国家从我国传统中药昆布受 到启发,从褐藻中提取分离得到了褐藻糖胶,并证明 了这种多糖具有抗肿瘤、 抗凝血、 降血脂、 解重金属 中毒和抗HIV的作用2。目前对褐藻糖胶的各种 3收稿日期:2005210217 ;修订日期:2006202217 基金项目:淮海工学院自然科学基金资助项目(Z2003027) 作者简介:赖晓芳(1975 - ) ,女,湖南桂东人,淮海工学院海洋学院讲师,硕士,主要从事海洋活性物质方面的研究,( E2mail) shenlai 21。 研究已经成为天然海洋药物研制的热点。本文对从 裙带菜中提取褐藻糖胶进行了研究。 1 材料与方法 111 实验材料 连云港市售裙带菜。 112 仪器与试剂 粉碎机(上海淀久中药机械制造有限公司 ) , BP2215电子分析天平(北京赛多利斯天平有限公 司) ,YL510台式离心机(上海市离心机械研究所 ) , 722S分光光度计(上海棱光技术有限公司) ,PHS2 3C精密p H计(上海精密科学仪器有限公司) ,NDJ2 8S型数显粘度计(上海精密科学仪器有限公司)。 所用试剂均为分析纯。 113 实验方法 11311 样品处理 将裙带菜用清水洗净,烘干,粉 碎,制成裙带菜干粉,备用。 11312 褐藻糖胶的提取及初步纯化 提取工艺流 程如图1所示(图中百分数均为质量分数) 3 。采用 乙醇分步沉淀法进行初步纯化,将上述所得到的褐 藻糖胶粗品溶于水后,加无水乙醇至终质量分数 20 % ,除去沉淀,上清液中加无水乙醇至终质量分数 60 % ,褐藻糖胶即被沉淀出来4。 图1 褐藻糖胶提取工艺流程 Fig. 1 Flowchart of Fucoidan extraction technology 11313 褐藻糖胶含量的测定 采用硫酸2蒽酮法测 定5。 11314 去蛋白质 采用Sevag法6:向100 mL质 量分数2 %褐藻糖胶水溶液中加入20 mL氯仿和5 mL正丁醇,混合,充分振摇,用分液漏斗分离水相, 重复操作,直至氯仿和水的界面上没有沉淀为止。 11315 褐藻糖胶部分理化性质的测定 (1)特性粘度的测定。用粘度计测定质量浓度 为1 mg/ mL的褐藻糖胶水溶液的特性粘度。 (2)酸碱度的测定。采用p H计测定2 mg/ mL 的褐藻糖胶溶液的酸碱度。 (3)硫酸基的鉴定。在5 mg/ mL褐藻糖胶水 溶液滴入氯化钡溶液(质量分数015 %) ,如有沉淀 析出,则褐藻糖胶分子中有硫酸基存在。 2 结果与讨论 211 水提法和酸提法比较 裙带菜中的褐藻糖胶同海带一样,含量较低,因 而给其分离纯化及应用带来很多困难。裙带菜干粉 按质量比120进行酸提取和水提取,结果如表1 所示。两种方法得率分别为1171 %和1156 % ,特性 粘度为3 mPas和5 mPas。酸提法由于避免了 褐藻胶的溶出,褐藻糖胶得率略高于水提法;而水提 法则避免了酸提取过程中褐藻糖胶的水解,特性粘 度略高于酸提法。 表1 水提法和酸提法对裙带菜褐藻糖胶得率的影响 Table 1 Effect of two methods on Fucoidan extraction fromUndaria pinnatif ida 方法得率/ %特性粘度/ (mPa s) 酸提法 (0 11 mol/ L 盐酸,60 ,1 h) 11713 水提法 (60 ,8 h) 11565 212 褐藻糖胶的提取 21211 提取时间对褐藻糖胶提取的影响 裙带菜 干粉按体积比120的比例加入到蒸馏水中,在60 下分别提取4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ,10 h。提取时间对褐 藻糖胶提取的影响结果如图2所示,随着提取时间 的增长,褐藻糖胶的得率逐渐增加,8 h之前增大明 显,8 h之后则趋于平缓,故8 h为最佳提取时间,得 率为1156 %。 212. 2 提取温度对褐藻糖胶提取的影响 提取时 间为8 h时,提取温度对裙带菜中褐藻糖胶提取的 影响结果如图3所示,随温度的升高,褐藻糖胶得率 46淮海工学院学报(自然科学版)2006年3月 不断增加,80 前增加明显,以后趋于平缓。故提 取褐藻糖胶的最适温度为80,得率为1162 %。 图2 提取时间对裙带菜褐藻糖胶提取的影响 Fig. 2 Effect of time on Fucoidan extraction fromUndaria pinnatif ida 图3 提取温度对裙带菜褐藻糖胶提取的影响 Fig. 3 Effect of temperature on Fucoidan extraction fromUndaria pinnatif ida 213 褐藻糖胶的初步纯化 21311 去蛋白 多糖往往和蛋白质结合在一起形 成糖蛋白或蛋白多糖复合物。上述所得褐藻糖胶粗 品的水溶液经Sevag法处理前后经紫外分光光度计 检测,结果表明处理前在波长280 nm处有一定的 吸收,而处理后无吸收,证明其中含有蛋白质,质量 分数为5144 %。有资料报道7海带中褐藻糖胶粗 品蛋白质质量分数约317 % ,低于裙带菜褐藻糖胶 的蛋白质的质量分数。 21312 乙醇分级分步沉淀 利用多糖在不同乙醇 浓度下的溶解度不同,加无水乙醇至终质量分数 30 % ,则大部分的褐藻酸和色素被除去。除去沉淀, 上清液加无水乙醇至终质量分数60 %时褐藻糖胶 被沉淀出来。 214 褐藻糖胶的部分理化性质测定 21411 特性粘度 质量浓度为1 mg/ mL的裙带菜 褐藻糖胶水溶液的特性粘度为5 mPas。略低于 海带褐藻糖胶的6112 mPas7,说明裙带菜褐藻 糖胶相对分子质量可能较小。 21412 酸碱度 质量浓度为2 mg/ mL的裙带菜褐 藻糖胶水溶液的p H为8150 ,呈弱碱性。 21414 硫酸基 褐藻糖胶的性质很大一部分是由 于其含有硫酸基所引起的,硫酸基含量的多少以及 硫酸基在多糖分子中的位置不同,褐藻糖胶性质也 随之变化。故硫酸基对褐藻糖胶性质的影响是不可 忽视的。5 mg/ mL裙带菜褐藻糖胶水溶液中加入 氯化钡溶液,有白色沉淀析出,证明多糖分子中含有 硫酸基。 3 结论 我国裙带菜资源丰富,而褐藻糖胶又有诸多功 能,故对其提取条件的研究势在必行。本研究采用 水提法从裙带菜中提取褐藻糖胶,Sevag法去蛋白、 乙醇分步沉淀进行初步纯化。结果表明从裙带菜中 提取褐藻糖胶最适条件温度为80,时间为8 h ,在 最适条件下得率为1162 % ,蛋白质质量分数为 5144 %。并对褐藻糖胶部分理化性质进行了分析, 结果表明蛋白质含量为5144 % ,特性粘度为5 mpa s ,水溶液呈弱碱性,BaCl2溶液检测呈阳性。 参考文献: 1 张健,苏秀榕,张士达,等.裙带菜降血脂及抗氧化活性 的研究J .辽宁师范大学学报:自然科学版,1998 ,21 (2) :1482151. 2 赖晓芳,沈善瑞.海带多糖生物活性的研究进展J .生 物技术通讯,2003 ,14(5) :4362438. 3 张哲,张筠.海带中的生理活性多糖J .食品科技, 1999 ,3 :5