[发明专利]一种具有抗氧化和调节肠道菌群功效的海蒿子多糖及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种具有抗氧化和调节肠道菌群功效的海蒿子多糖及其制备方法与应用。该制备方法包括热水提取、脱蛋白、脱色、醇沉、透析和降解；其中，降解过程是将浓度为5～8 mg/mL的海蒿子粗多糖溶液，加入H₂O₂溶液至体积浓度为1～5%，置于超声场中进行辐射处理，超声频率为20～25kHz，功率为450～550W，冷冻干燥即得海蒿子多糖。与海蒿子粗多糖相比，本发明的海蒿子多糖，平均分子量为130～510kDa，颗粒尺寸为400～500nm，粘度低，可显著提高人体肠道中有益菌属的丰度，同时降低有害菌属的丰度，其肠道微生物利用率提高约7%，可作为一种食品添加剂应用于调节肠道健康的功能食品中。

技术领域

本发明涉及多糖领域，具体涉及一种具有抗氧化和调节肠道菌群功效的海蒿子多糖及其制备方法与应用。

技术背景

海蒿子亦称“大叶海藻”，属于褐藻门马尾藻科，广泛分布于暖温带水域。海蒿子在我国的渤海、黄海、东海等区有广泛的分布，呈暗褐色，是典型的海洋褐藻，性味苦咸、寒，入脾、肾、肺。功能主治利水、泄热、疼痛核肿、慢性气管炎等，具有很高的药用价值。海蒿子中含有大量饱和及不饱和脂肪酸，其中不饱和脂肪酸含量远高于饱和脂肪酸含量。海蒿子富有多种营养成分并含有大量的褐藻多糖，褐藻多糖是一种水溶性活性多糖，褐藻门马尾藻科植物的多糖具有抗血栓、抗病毒、抗肿瘤、免疫调节等功能。《中国药用海洋生物》中称，海蒿子粗提物具有增强免疫力、抗肿瘤和抗病毒作用。

肠道微生物通过影响食物消化、营养吸收和能量供应，来维持宿主正常生理功能及调控疾病的发生发展，其在人体健康中发挥着重要作用。研究表明，很多慢性疾病，如肥胖、糖尿病、肠炎等受人体肠道微生物的变化的影响。肠道菌群降解多糖过后得到的低聚糖或单糖可以进而被肠道菌群酵解产生短链脂肪酸等有益物质，有助于预防多种肠道及其他慢性疾病。现代药理学研究已证明植物多糖具有多种生物活性，包括增强免疫、抗氧化、抗癌、抗炎、降血糖、降血脂等功能，已广泛应用于健康食品、药品等领域。而多糖的功能和生物活性受分子量、单糖组成、糖苷键和聚合度等因素的影响。分子修饰已被作为获取具有特定性质的多糖的有效途径之一。降解常常被用来修饰多糖，已有研究报道，降解多糖比天然多糖具有更好的水溶性、功能性和生物学特性。

专利CN201910268836.2公开了一种制备具有显著的降血糖能力多糖的方法。该专利通过硒化反应制备富硒海蒿子多糖，以α-葡萄糖苷酶抑制活性为研究对象，说明海蒿子多糖具有抗2型糖尿病的功效。然后有关海蒿子多糖及其降解多糖的抗氧化，促进肠道健康的研究未见报道。中国发明专利201910268825.4公开了一种低分子量具有抗氧化性和降血糖活性的多糖及其制备方法，该方法将黑莓多糖提取、分离、纯化后在250～300W功率下超声10～15h。该方法可制备兼有抗氧化性和降血糖活性的多糖，但该方法具有反应时间长、反应温度高、能耗高等缺点。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具有抗氧化和调节肠道菌群功效的海蒿子多糖及其制备方法与应用。本发明以超声处理将改变多糖的粒径和流变，而多糖的粒径和流变会影响其在酵解过程中菌群对多糖的接触面积和酵解时间，并进一步影响多糖在体内的生物利用率为前提。研发出一种具有较高抗氧化性，能快速且高效被人体肠道菌群利用的多糖产品，具有重要意义。

本发明目的通过以下技术方案之一实现。

一种具有显著抗氧化和调节肠道菌群功效的海蒿子多糖，所述海蒿子多糖的平均分子量为130～510kDa，颗粒尺寸为400～500nm，粘度为3-9mpa·s。

优选的，所述海蒿子多糖由岩藻糖、阿拉伯多糖、半乳糖、葡萄糖、木糖、甘露糖、葡萄糖糖酸和半乳糖醛酸组成。

进一步优选的，所述海蒿子多糖中岩藻糖、阿拉伯多糖、半乳糖、葡萄糖、木糖、甘露糖、葡萄糖醛酸和半乳糖醛酸的摩尔百分比含量分别为15～18％、3～5％、25～29％、3.5～5％、5～6％、0.5～2％、30～38％和9～11％。