[发明专利]一种从笋壳中提取木寡糖并分离获得木寡糖单体的方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及生物化学技术领域，具体地说，是一种从笋壳中提取木寡糖并分离获得木寡糖单体的方法。

【背景技术】

竹笋是我国的传统的绿色蔬菜之一，在我国自古就被当成“菜中珍品”。随着笋用林和笋竹两用林丰产技术的推广，我国鲜笋产量逐年递增。竹笋壳又称竹箨（bambusa spp），是竹笋加工当中的大宗废弃物。笋壳富含纤维素（主要成分是多戊糖），含量约为35.08%，这与目前生产低聚木糖的主要原料玉米芯中半纤维素的含量相当，因此笋壳是提取低聚木糖的较好资源。

低聚木糖又称木寡糖，是由2-7个木糖分子以β-1,4糖苷键结合而成的功能性聚合糖。与通常人们所用的大豆低聚糖、低聚果糖、低聚异麦芽糖等相比具有独特的优势，它可以选择性地促进肠道双歧杆菌的增殖活性，其双歧因子功能是其它聚合糖类的10-20倍。

木二糖的制备可采用水解木聚糖或半纤维素，再经过分离纯化获得。水解方法有酸水解、高温裂解、酶水解等。酶法水解的木二糖得率高，水解进程容易控制。但大多数木聚糖酶水解木聚糖的效果不是很理想，主要因为水解产物中木二糖的比例低，后续分离困难。采用凝胶色谱柱法分离低聚木糖或制备少量高纯度的单一木二糖已有一些报道。凝胶层析柱所用柱料为聚丙烯酰胺凝胶Bio-Gel P-4和P-2等，价格昂贵，且该技术处理量小、产品浓度低、操作要求高。中国期刊《食品科学》，2008,Vol.29,No.10，刊出的论文“利用固定化耐高温木聚糖酶生产木二糖”，将重组海栖热袍菌(Thermotoga maritima)极耐热木聚糖酶B固定于镍螯合环氧载体Eupergit C250L(固定化XynB)上，水解玉米芯汽爆液连续生产低聚木糖，特别是木二糖。固定化XynB操作稳定性很高，批次水解15次仍保持92%的初始水解活性。90℃下连续水解168h后保持83.6%的初始水解活性，连续操作半衰期为577.6h(24d)。HPLC分析表明，连续水解液中主要含有49.8%木二糖和22.6%木糖。活性碳层析柱可吸附木二糖，利用乙醇梯度洗脱木二糖的收率为84.7%，纯度为97.2%。其中，该论文使用活性碳柱层析分离水解液制备木二糖的具体方法是：将活性碳柱(Φ=3.5cm，H=45cm，内装层析用活性碳85g)用去离子水以流速为105ml/h平衡12h后备用。取连续水解试验收集的前2L样品，浓缩至500ml左右上样。将含总糖为16g的浓缩液以流速110ml/h上样，结束后开始洗脱(速度110ml/h)，1L去离子水水洗后，再用0～15%乙醇溶液(总体积8L)线性洗脱，洗脱液用自动部分收集器收集(1瓶/h)，线性洗脱后采用50%乙醇溶液1L洗脱并收集；测定所收集的每瓶糖液的总糖含量，并TLC检测糖组成；最后合并含单一木二糖组分的收集液于55℃真空浓缩至过饱和糖浆状态，加入稍许木二糖晶种，室温静置等待结晶。但是该论文中使用活性碳柱层析的是木二糖含量高达49.8%的水解液，但是很多制备方法并不能制备出木二糖含量如此高的水解液。因此对于木二糖含量较低的样品，还没有快速、经济、高效的分离方法。同样地，目前也未见其它木寡糖单体的快速、经济、高效的分离方法。

综上可知，从笋壳中提取木寡糖并高效分离获得木寡糖单体，将有助于竹笋加工的废弃物的再利用，减少环境污染和增加产值，同时有助于木寡糖的进一步开发利用。

【发明内容】

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种从笋壳中提取木寡糖并分离获得木寡糖单体的方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种从笋壳中提取木寡糖并分离获得木寡糖单体的方法，所述的方法包括以下步骤：

a）木寡糖的提取：称取笋壳加NaOH溶液浸泡后烘干至恒重，称取烘干后样品至消解罐中，加入蒸馏水后于消解炉中降解，微波功率为600-800W，消解时间为6-10min，最后用蒸馏水定容，取其上清液即为粗木聚糖溶液，然后在此粗木聚糖溶液中加入木聚糖酶，加酶量为10-60IU/g木聚糖，酶解6-10h，取上清液；

b）活性炭柱的处理：将活性碳柱用50%-70%的乙醇以2-3ml/min的流速平衡3个柱体积，再用去离子水以2-3ml/min的流速平衡3个柱体积，所述的活性炭柱Φ=3.5cm，H=45cm，内装层析用活性碳85g；

c）单体的分离：将步骤a）酶解后的木寡糖上清液上样于活性炭柱，先用去离子水以2-3ml/min的流速洗脱1－3个柱体积，再以0.1%－37%的乙醇以同一流速线性洗脱7-10个柱体积，流速为2－3ml/min，并对乙醇洗脱部分进行收集。