[发明专利]天然章鱼肉碱的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适合规模化生产天然章鱼肉碱的制备方法，尤其是涉及一种集成多级膜分离、离子交换、中压色谱技术从头足类海产品加工下脚料中制备天然章鱼肉碱的方法，属于生物提取分离技术领域。

背景技术

头足类是重要的海洋经济动物，具有生命周期短、生长快等特点，资源极为丰富。重要经济种类主要有章鱼、乌贼和鱿鱼。我国是生产头足类的主要国家之一，年产量已超过百万吨。头足类是经济价值很高的海洋软体动物，其肉质肥厚而鲜美，富含蛋白质和氨基酸，味道鲜美，口感独特，一直深受广大消费者青睐。头足类可谓全身都是宝，肉除鲜食外，还可以加工成干制品、鱼丸、鱼糜等，食用方式多种多样。目前大多数从事头足类生产企业在将可食用部分进行加工利用后，对加工过程产生的下脚料只有部分简单的加工成鱼粉或提取粗鱼油，绝大部分被丢弃，既浪费资源，又污染环境。

章鱼肉碱(Octopine)的化学名称为α，α’-亚氨-(δ-胍基戊酸)-丙酸，分子式为C₉H₁₈N₄O₄，分子量为246，在自然界中主要存在于章鱼、乌贼、鱿鱼等头足类水产动物中。章鱼肉碱是由精氨酸与丙氨酸或丙酮酸经酶催化作用形成的一种特异性的小分子物质。研究发现章鱼肉碱具有降胆固醇、抗疲劳、提高免疫力等生理活性功能，具有药用开发价值；还可开发为海产鲜味调味品、功能性食品或饮料添加剂。

目前制备获取章鱼肉碱的方法有化学合成法和生物提取法。化学合成法存在产品得率低，尤其是手性拆分成本极高，至今未实现规模化生产。生物提取法是指从海洋生物中提取分离获得。Robin Yvonne等(Yvonne Robin，Yvonne Guillou.An Ion-Exchange Column Chromatographic Method for the Isolation of Octopine from Sepia officinalis L.Muscle.Analytical Biochemistry，1977，83(1)：45-51.)采用AG 50W-X8和AG 50W-X4离子交换凝胶色谱、多次活性炭脱色、醇沉、结晶等方法从每公斤乌贼肌肉中分离获得4.5克章鱼肉碱，该方法步骤冗长，大量使用吡啶、强酸、Ba(OH)₂等化学试剂，属于实验室制备方法，无法满足工业化生产的需要。

发明内容

本发明的目的是针对现有制备天然章鱼肉碱方法所存在的不足，提供一种从头足类水产品加工下脚料中制备天然章鱼肉碱的工业化方法。

为了实现本发明的目的，发明人通过大量试验研究，最终获得了如下技术方案：

一种天然章鱼肉碱的制备方法，包括以下步骤：

1)预处理：将头足类水产品下脚料去除污染物，清洗干净；

2)提取：经预处理的下脚料绞碎后置于反应釜中，加3～6倍纯水，控制反应温度50-100℃，搅拌1～4小时，得到章鱼肉碱提取液；

3)固液分离：采用转速3000～13000rpm的连续流离心机去除提取液中的固体杂质；

4)一级膜分离：将离心液采用一级膜进行澄清除杂，所述一级膜为孔径0.05～0.8μm管式陶瓷膜或截留分子量为10000～200000Da平板有机膜组件，操作压力为0.1～0.5Mpa，浓缩倍数为5～10倍，加水倍数为0.2～1倍；

5)二级膜分离：采用二级膜对一级膜分离的透过液进行脱色除杂，所述二级膜是截留分子量为200～2000Da的卷式纳滤膜组件，操作压力为0.5～1.5Mpa，浓缩倍数为6～15倍，加水倍数为0.2～1倍；

6)三级膜分离：采用三级膜对二级膜分离的透过液进行快速浓缩，所述三级膜是对NaCl截留率大于99％的卷式反渗透膜组件，操作压力为1～2Mpa，浓缩倍数为10～20倍；

7)强酸性阳离子交换柱层析：采用强酸性阳离子交换柱对三级膜分离的浓缩液中的章鱼肉碱进行选择性富集，以层析柱中强酸性阳离子交换树脂体积为1BV进行计算，反渗透浓缩液的上柱量为1～2BV，上样流速为0.5～2BV·h^-1；洗脱剂为1～2mol·L^-1的氨水，洗脱剂用量为2～3BV，洗脱流速为1～2BV·h^-1；