南瓜多糖的提取与纯化方法技术

本发明专利技术公开了南瓜多糖的提取与纯化方法，提取纯化过程包括，将南瓜洗净，去皮，去瓤后经粉碎机粉碎，搅拌均匀，低温冷冻后采用超声辅助提取南瓜多糖得到南瓜多糖提取液；在南瓜多糖提取液中加入聚乙二醇和硫酸铵进行萃取，充分搅拌使其均匀后，静置待其分相完全，离心分离，溶液形成两相，在上相中加入无水乙醇，沉淀出南瓜多糖。本发明专利技术方法优点：超声波用于南瓜多糖的提取具有省时、高效、节能等优点。在水溶液中进行萃取，不会引起生物活性物质是失活或变性。本方法的南瓜多糖的收率可达60.58‑62.82％。分相时间短，自然分相时间一般为5min‑15min；不存在有机物残留问题，易于工程放大和连续操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物技术，具体涉及南瓜多糖及其提取与纯化方法。
技术介绍
南瓜又称番瓜、倭瓜、金瓜等，系葫芦科南瓜属一年生蔓性草本植物，是重要药食两用植物之一。南瓜营养丰富，不仅含有甘露醇，多种氨基酸，维生素C、E及微量元素Fe、Se、Zn、Mn等，还含有大量生物碱、南瓜子碱、果胶等活性成分。南瓜多糖是一种非特异性免疫增强剂，能提高机体的免疫功能，促进细胞因子生成，通过活化补体等途径对免疫系统发挥多方面的调节功能。南瓜多糖呈棕色粉末，是南瓜活性成分中最重要、最具潜力功能因子之一。不仅具有复杂、多方面生物活性，作为广谱免疫促进剂，且具有免疫调节，抗感染、抗放射、抗凝血、降血糖、降血脂、促进核酸与蛋白质生物合成，控制细胞分裂、分化，调节细胞生长、衰老等作用。因此，对南瓜多糖分离提取，日益引起人们重视。现有技术中南瓜多糖的提取与纯化方法很多，如水提醇沉法、碱液提取法、超声波提取法、微波辅助提取法、酶提取法等等。提取方法的研究现状：1水提醇沉法，提醇沉法是通过在天然产物的浓缩的水提取液中加入数倍量高浓度乙醇，利用南瓜多糖溶于水而不溶于高浓度的乙醇的性质，使其生成沉淀而与其他水溶性的杂质分离的方法。水提醇沉法提取南瓜多糖的工艺，工艺流程如下：市购南瓜洗净、去皮切丁并配水榨汁→加热浸提→过滤→提取液→浓缩→乙醇沉淀→南瓜粗多糖。通过四因素三水平正交试验法优选，研究发现南瓜多糖提取的最优条件为：南瓜丁的质量与水的体积比为1(g):5(ml)，90℃条件下浸提2h，浓缩水浸提液与乙醇的体积比为1:4，南瓜粗多糖提取率为1.5％左右，纯度可达到21.02％。2碱液提取法 由于D-葡萄糖醛酸的存在，南瓜多糖为酸性多糖，故可采用稀碱液如氢氧化钠、氢氧化钾等来提取。由于稀碱液有助于解除植物细胞壁分子间的化学和物理作用，故可增加南瓜多糖的提取率。利用氢氧化钠溶液提取南瓜多糖的工艺，实验表明：随着碱液浓度的升高，多糖的提取率增加，当达到0.3mol/L之后，碱液浓度的升高对提取率无显著影响，而且由于碱性条件下，其中的还原糖会分解成分子量更小的色素分子，从而使的产品的色泽加深。经过正交实验，确定了碱提法的最佳生产工艺：80℃的条件下提取，提取时间为2h，综合考虑时间对提取率的影响和生产周期因素，可以缩短为1h，液固比为5:1，氢氧化钠的浓度为0.4mol/L。3超声波提取法 超声波是频率大于20KHz以上的声波，具有频率高、波长短、功率大、穿透力强等特点。它在液体介质中传播时，能产生空化作用及一系列特殊效应具有搅拌、分散成雾、凝聚、冲击破碎和加热等作用。超声波提取是利用超声波具有的空化效应、机械效应及热效应，通过增大介质分子的运动速度，增强介质的穿透力以提取天然产物有效成分的方法。利用超声波提取南瓜多糖的方法。赵二劳等使用KQ-100DB型数控超声波清洗器(超声波频率为40kHz)，研究了预浸时间、超声功率、提取温度、时间以及占空比对南瓜多糖提取率的影响水平：以水为提取溶剂，经过10min预浸后,在60℃的提取温度下，用功率为80W、占空比为1的超声波作用20min,样品中南瓜多糖的提取率最高可达4.26％。4微波辅助提取法 微波辅助提取指在天然产物有效成分提取过程中加入微波场，利用微波场的特点来强化有效成分浸出的新型提取技术。微波可导致天然产物细胞内的极性物质尤其是水分子吸收微波能产生大量的热量，胞内温度迅速上升，从而使细胞内部的压力超过细胞壁膨胀所能承受的能力，结果细胞破裂，有效成分自由流出并溶解于提取介质中，通过进一步的过滤和分离，即可获得所需的提取物。5复合酶提取法 酶提取法的原理是利用酶反应的高度专一性，将天然产物细胞壁及细胞间质中的纤维素、半纤维素等大分子物质水解或降解，破坏细胞壁，加快有效成分溶出细胞的速度，从而提高有效成分的提取率。采用酶法提取天然产物有效成分，反应条件温和，是一种较为先进有效的提取方法。使用纤维素酶(1％)、果胶酶(1.5％)和木瓜蛋白酶(1％)组成的复合酶，在pH为5.5、温度为40℃的条件下提取30min，南瓜多糖的粗产率可高达28.8％左右。利用微波协同酶法来提取南瓜多糖，先利用1.0％纤维素酶和1.5％果胶酶组成的复合酶，在磷酸氢二钠-柠檬酸组成的pH＝5.5的缓冲溶液中，于40℃水浴中振荡30min，然后将酶解后的多糖提取液用功率为500W的微波，在料液比为1g:30 mL、温度为60℃条件下微波加热3min，可达到11.9％的粗提取率。我国南瓜资源丰富，价廉易得，从南瓜中提取具有降糖等生物活性的南瓜多糖具有广阔的应用前景。就提取工艺来说，水提醇沉法耗时长，且提取率偏低，碱提法虽然在一定程度上提高了提取率，但使得产品质量下降，超声波法和微波辅助法耗时短、提取率亦得到了大幅度的提高，但是由于条件限制，很难用于工业生产。目前最基础的工作便是要改进提取工艺，找到一条简单、价廉、提取率和纯度高的工艺流程。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了南瓜多糖的提取与纯化方法。本专利技术的技术方案是：南瓜多糖的提取与纯化方法，将南瓜洗净，去皮，去瓤后经粉碎机粉碎，搅拌均匀，低温冷冻后采用超声辅助提取南瓜多糖得到南瓜多糖提取液；在南瓜多糖提取液中加入聚乙二醇和硫酸铵进行萃取，充分搅拌使其均匀后，静置待其分相完全，离心分离，溶液形成两相，南瓜多糖主要富集在上相中，分离出上相，在上相中加入无水乙醇，沉淀出多糖，经过滤、烘干后得到纯化的南瓜多糖。本专利技术的进一步改进包括：所述的低温冷冻是在-18℃环境下冷冻3小时。所述超声辅助提取的提取温度60℃，超声功率200W，提取时间30min，料液比1:30。在提取液内加入聚乙二醇，使其的浓度为21.33-24.00％；在提取液内加入硫酸铵，使其的浓度为14.00％。南瓜样品经冷冻处理后,以水为提取液。将南瓜洗净，去皮，去瓤后经粉碎机粉碎，搅拌均匀，在-18℃环境下冷冻3小时后采用超声辅助提取南瓜多糖，提取温度60℃，超声功率200W，提取时间30min，料液比1:30；在南瓜多糖提取液中加入PEG4000和硫酸铵进行萃取，使PEG4000浓度为21.33-24.00％，硫酸铵浓度为14.00％，充分搅拌使其均匀后，静置待其分相完全，以4000r/min的转速离心5min，溶液形成两相，南瓜多糖主要富集在上相中，分离出上相，在上相中加入无水乙醇，使其浓度达到80％，沉淀出多糖，经过滤、烘干后得到纯化的南瓜多糖。本专利技术的另一目的在于提供了按照上述方法制得的纯化后的南瓜多糖。本专利技术方法优点：传统的索氏提取相比,超声波用于南瓜多糖的提取具有省时、高效、节能等优点。在水溶液中进行萃取，不会引起多糖活性物质失活或变性。本方法的南瓜多糖的收率可达60.58-62.82％。分相时间短，自然分相时间一般为5min-15min；不存在有机物残留问题；大量杂质能与所有固体物质一同除去，使分离过程更加经济；易于工程放大和连续操作。附图说明图1是不同冷冻温度下南瓜粗多糖的提取率柱状图。图2分配系数K上下相的体积比R和收率Y和PEG分子量的关系。图3分配系数K上下相的体积比R和收率Y和硫酸铵浓度的关系。图4分配系数K上下相的体积比R和收率Y和PEG浓度的关系。具体实施方式下面结本文档来自技高网...

【技术保护点】
南瓜多糖的提取与纯化方法，其特征在于，将南瓜洗净，去皮，去瓤后经粉碎机粉碎，搅拌均匀，低温冷冻后采用超声辅助提取南瓜多糖得到南瓜多糖提取液；在南瓜多糖提取液中加入聚乙二醇和硫酸铵进行萃取，充分搅拌使其均匀后，静置待其分相完全，离心分离，溶液形成两相，南瓜多糖主要富集在上相中，分离出上相，在上相中加入无水乙醇，沉淀出多糖，经过滤、烘干后得到纯化的南瓜多糖。

【技术特征摘要】
1.南瓜多糖的提取与纯化方法，其特征在于，将南瓜洗净，去皮，去瓤后经粉碎机粉碎，搅拌均匀，低温冷冻后采用超声辅助提取南瓜多糖得到南瓜多糖提取液；在南瓜多糖提取液中加入聚乙二醇和硫酸铵进行萃取，充分搅拌使其均匀后，静置待其分相完全，离心分离，溶液形成两相，南瓜多糖主要富集在上相中，分离出上相，在上相中加入无水乙醇，沉淀出多糖，经过滤、烘干后得到纯化的南瓜多糖。2.根据权利要求1所述的南瓜多糖的提取与纯化方法，其特征在于，所述的低温冷冻是在-18℃环境下冷冻3小时。3.根据权利要求1所述的南瓜多糖的提取与纯化方法，其特征在于，所述超声辅助提取的提取温度60℃，超声功率200W，提取时间30min，料液比1:30。4.根据权利要求1所述的南瓜多糖的提取与纯化方法，其特征在于，在提取液内加入聚乙二醇，使其的浓度为21.33-24.00％；在提取液内加入硫酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：范文秀，李新峥，范连杰，朱芳坤，郝海玲，
申请(专利权)人：河南科技学院，
类型：发明
国别省市：河南;41