[发明专利]一种超声波耦合杂多酸水解技术提取竹叶多糖的方法

说明书

本发明公开了一种超声波耦合杂多酸水解技术提取竹叶多糖的方法，包括包括以下步骤：将竹叶木质纤维素、固体杂多酸和反应介质以一定配比加入超声波反应器中，用惰性气体置换其中的空气；设置反应温度、反应时间和超声功率后进行竹叶多糖的提取；取出多糖溶液，蒸发浓缩，向多糖溶液中加入4倍体积无水乙醇溶液，于4℃条件下静置12小时后，再以8000r/min的转速离心20min；将离心所得溶液的上清液去除，获得沉淀冷冻干燥至恒重，得到竹叶多糖提取物，竹叶多糖提取物为粗多糖；通过苯酚‑硫酸法测定粗多糖中多糖的实际含量，并计算多糖实际含量。本发明先对原料进行预处理，再结合高效的超声波和固体杂多酸耦合技术，大大提高了多糖得率。

【技术领域】

本发明涉及用竹叶木质纤维素高选择性地制备多糖的技术领域，特别是超声波耦合杂多酸水解技术提取竹叶多糖的方法的技术领域。

【背景技术】

多糖是一类广泛存在于动物、植物和微生物等有机体中重要的生物活性物质，其聚合度一般大于10。在自然界中储量十分丰富，主要分为植物多糖、动物多糖和微生物多糖。大量研究表明多糖具有抗肿瘤、抗氧化、抗辐射、降血糖和调节机体免疫功能等方面生理活性。竹子属于禾本科竹亚科常绿植物，中国是竹资源大国，竹林种植面积达到500万hm²，在世界上排名第1位。竹叶木质纤维素中含有约70％的半纤维素和纤维素，其水解可产生的竹叶低聚糖主要有低聚木糖、低聚葡萄糖、低聚阿拉伯糖和低聚半乳糖等。低聚糖是由2～20个单糖分子通过糖苷键连接而成的聚糖类物质，一般不能被人体胃酸水解，具有促进肠道有益菌增殖、降“三高”、抗肿瘤和增强免疫等功能。竹叶多糖可以进一步转化为凝固剂、润滑剂、凝胶剂等化工、材料行业的新型材料；也可以进一步分离纯化作为食品、药品、保健品的原料。因此，利用丰富竹叶资源定向转化制备多糖技术对竹产业的转型升级和竹叶多糖的开发具有非常深远的意义。

研究表明，植物多糖的提取一般采用热水抽提法、无机酸提取法、碱提取法、酶提取法、微波提取法和超声提取法等。热水抽提法具有操作步骤简单、成本低等优点，其多糖收率往往较低；稀盐酸、稀硫酸和氢氧化钠溶液等无机酸碱提取植物多糖时能显著提高多糖收率，但产物与酸碱的分离和废水的排放是制约其可持续应用的主要原因。酶提取法主要利用酶对糖苷键水解的专一性，通过复合酶水解植物组织结构，促进纤维素和半纤维素解聚。酶法制备多糖或低聚糖是目前应用广泛的方法，但酶法制备的多糖成分复杂，分子量分布范围大，不利于多糖产物的功能性评价。固体杂多酸具有酸性强，且易与产物分离等优点，在较强的酸性条件下，竹叶木质纤维素中的纤维素和半纤维素组分将产生非选择性水解得到竹基多糖。这些多糖主要包括木聚糖、葡聚糖、阿拉伯聚糖等，部分多糖具有丰富的侧链结构，在抑菌、抗特定肿瘤等方面表现出较强的活性。另一方面，超声波在液体中可以产生空化作用，由空化作用产生的冲击波和射流可以破坏植物细胞壁，从而增加多糖通过细胞膜的传输能力和穿透力。在水热条件下，通过超声波耦合杂多酸水解技术可非选择性地破坏木质纤维素结构，使大量竹叶水溶性多糖溶于反应介质中，极大地提高了多糖的收率。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中植物多糖提取率低的问题，提出一种超声波耦合杂多酸水解技术提取竹叶多糖的方法，利用超声波耦合杂多酸技术解聚竹叶木质纤维素，提高了竹叶多糖的提取率，具有反应条件温和、反应效率高、目标产物收率高等优点。

为实现上述目的，本发明提出了一种超声波耦合杂多酸水解技术提取竹叶多糖的方法，包括以下步骤：

步骤一：将竹叶木质纤维素、固体杂多酸和反应介质以一定配比加入超声波反应器中，用惰性气体置换其中的空气；

步骤二：竹叶多糖提取反应：设置反应温度、反应时间、超声功率后进行水解反应，得到含有多糖的多糖溶液；

步骤三：待温度降至室温，取出多糖溶液，蒸发浓缩，向多糖溶液中加入4倍体积无水乙醇溶液，于4℃条件下静置12小时后，再以8000r/min的转速离心20min；