[发明专利]一种螺旋藻γ-亚麻酸提取物的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种螺旋藻γ‑亚麻酸提取物的制备方法，属于微藻生化工程技术领域。本发明利用较为剧烈的亚临界条件，以破坏螺旋藻的细胞壁和亚细胞壁，使细胞壁磷脂脱离并水解生成GLA，实现快速高效的从螺旋藻湿藻细胞中提取GLA，其中，亚临界水即作为溶剂也作为水解反应剂，环境友好度极高。提取原料可直接利用高含水的螺旋藻细胞，无需藻细胞的干燥环节，节省了大量干燥能耗。本发明GLA提取率高、分离简单、易于放大。

技术领域

本发明属于微藻生化工程技术领域，具体涉及一种利用亚临界水从螺旋藻湿藻泥中提取γ-亚麻酸的方法及其应用。

背景技术

γ-亚麻酸(gamma-linolenic acid, GLA) 首次于1919年从柳叶菜科植物月见草中发现，为全顺式6,9,12-十八碳三烯酸，分子式C₁₈H₃₀O₂，属ω-6系列多不饱和脂肪酸。常温条件下呈无色或淡黄色油状液体，不溶于水，易溶于石油醚、乙醚、正己烷等非极性溶剂。在空气中不稳定，尤其在高温条件下易发生氧化反应，在碱性条件下易发生双键位置及构型异构化反应，形成共轭多烯酸。GLA是组成人体各组织生物膜的结构材料，具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗炎、降血脂、抗粥样动脉硬化、降血压、改善糖尿病并发症、减肥等广泛的药理作用，被誉为“21世纪功能性食品的主角”。1993年联合国粮农组织和世界卫生组织联合发表声明：鉴于GLA的重要性和人类普遍缺乏的现状，决定在世界范围内专项推广GLA及其代谢物。90年代以来美国、法国、日本等国家均立法规定，在指定的食品中必须添加GLA及代谢物方可进行销售。

自然界中GLA极其有限，其主要来源月见草油中，GLA含量只在7%-10%，但月见草种子的产量和含油量随气候等外界条件的改变波动较大，远不能满足市场的需求。螺旋藻是一种多细胞的丝状蓝藻，主要生长在盐水湖中，属于蓝藻门、颤藻科、节旋藻属，在地球上已经存在35亿年，是最早的光合生物之一。螺旋藻营养丰富，除含有大量的蛋白质、多种维生素和矿物质外，多不饱和脂肪酸含量也很高，其GLA含量占其脂肪酸的8%-25%，是很有前途的GLA来源。

现有的螺旋藻GLA的提取技术包括：低温尿素结晶法、超临界CO₂法、有机溶剂萃取法等。这些提取技术多停留在实验室阶段，存在工艺复杂、设备投资高、能耗高、有机物残留等问题，极大得限制了其工业化的应用。目前采用最多的是干藻粉的溶剂萃取法，而螺旋藻细胞中水含量高达60%以上，仅干燥过程的能耗就使螺旋藻生产出的GLA附加值极低。因此，需要开发一种工艺简单，能耗较低，切实可行的从螺旋藻中提取GLA的方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种螺旋藻γ-亚麻酸提取物的制备方法及其应用，本发明利用水作为萃取介质和水解反应剂，避免了有机溶剂的使用和回收，且本发明直接利用高含水的微藻细胞，省去微藻离心、干燥等高耗能环节。

经过大量试验和不懈努力，发明人最终获得了如下的技术方案：一种螺旋藻γ-亚麻酸提取物的制备方法，将微藻的湿藻泥加入至反应釜中，加入水作为提取介质并通入氮气，设置反应釜压力为15-25MPa，温度为250-300°C，反应时间10-30min，使水保持亚临界状态，所得提取物经真空冷冻干燥，可得到粉末状的螺旋藻γ-亚麻酸提取物，便于储藏和再加工；

所述微藻湿藻泥与提取介质水的最终体积比为1:1-20。

优选地，如上所述的一种螺旋藻γ-亚麻酸提取物的制备方法，所述湿藻泥含水量为40-90%。

优选地，如上所述的一种螺旋藻γ-亚麻酸提取物的制备方法，所述湿藻泥是通过预先离心或过滤培养介质获得。

一种螺旋藻γ-亚麻酸提取物的应用，可用于缓解和治疗PM_2.5所致气道炎症。

与现有技术相比，本发明的优点为：