[发明专利]一种抗氧化剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及到多糖的生物活性研究，详细研究了一种海洋藻类中水不溶性多糖的生物活性及其应用，属于糖生物学领域。

背景技术

已有研究结果表明生物与非生物胁迫可引起植物体内抗逆反应，如抗病、抗寒、抗旱和抗氧化等。其中，氧化反应在高等植物中主要表现在活性氧ROS(reactive oxygen species)的产生，主要种类有超氧阴离子(O₂^-)、单线态氧(¹O₂)、羟基自由基(HO·)、过氧化氢(H₂O₂)等。这些自然状态下的ROS是植物生长发育以及对环境胁迫的第二信使，可以引起细胞保护反应、种子萌发、根向重力性和气孔关闭等生理效应。而过量的ROS能够导致蛋白质、DNA以及脂类的氧化伤害,并最终引起细胞死亡。抗氧化酶[主要包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)]是植物体内主要的ROS清除系统，可将过量的ROS最终降解为水，起到保护机体正常生理功能的作用。

已有的天然抗氧化剂主要为维生素类物质，如维生素A/C/E，类胡萝卜素等，但其价格较贵，应用范围受限；而人工合成的抗氧化剂，虽然价格有优势但在食品、药品、饲料、绿色农药等方面应用时存在安全隐患。因此，寻找一种具有天然、无毒、价格低廉的抗氧化剂作为一种添加剂或佐剂，并应用于绿色农药、食品添加剂等领域，有助于实现生态绿色环保、食品安全无毒的社会发展目标。

小球藻(Chlorella)是单细胞藻类，是一类普生性单细胞绿藻，其种类多，生态分布广，易于培养，生长速度快，含有大量的生物活性物质，如碳水化合物、蛋白质和维生素等。此外，小球藻具有强大的产油脂能力，目前作为一种能源微藻受到了广泛的关注。已有的研究表明，小球藻水溶性多糖具有良好的抗氧化和抗衰老作用，而对于小球藻产油后残余藻渣中多糖的相关研究尚未见报道。

发明内容

本发明的目的在于小球藻藻渣多糖抗氧化活性的开发及其应用，可为食品行业和种植业提供一种经济、有效的抗氧化剂、和生物农药，同时有利于微藻多糖的高值化利用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

1.所述小球藻藻渣多糖经酶解得到，采用气相色谱法测定其主要由鼠李糖、岩藻糖、葡萄糖和半乳糖等7种单糖组成，摩尔比为Rha：Fuc：Arb：Xyl：Man：Glc：Gal=7.03:15.23:6.34:1:3.276:17.23:16.54；采用高效凝胶过滤色谱法测得其相对分子质量范围是：10.6~13.6kDa。

2.所述细胞抗氧化活性以小麦、水稻、拟南芥等植株为研究对象，测定小球藻藻渣多糖对不同植株及同一植株不同组织中抗氧化酶（SOD、POD和CAT）活性的影响，发现该多糖能明显提高小麦和拟南芥两种植物细胞的抗氧化活性，在0~200μg·mL^-1范围浓度内，小麦SOD、POD和CAT三种酶活较对照组提高5%~30%；而拟南芥中三种酶活分别提高5~25%，具有良好的体内抗氧化效果。

3.所述的体外抗氧化活性，是以体外羟自由基清除率、还原力、DPPH清除率为评价指标，考察了不同浓度小球藻藻渣多糖的抗氧化效果，筛选了最佳作用浓度，实验结果发现：在该多糖体外抗氧化效果呈现浓度依赖型，羟自由基清除率和DPPH清除率在5%~70%范围内，还原力（OD700nm）在0.01~1.70之间，具有良好的体外抗氧化效果。

4.所述应用其特征在于：小球藻藻渣多糖具有良好的植物细胞抗氧化活性，能提高植物体内抗氧化酶活性，从而改变植物体内ROS的含量。而已有的研究发现，ROS在植物体内可作为第二信使，对植物的生长、发育以及对环境胁迫的反应起重要作用。因此，可作为一种有效的植物生长调节剂。此外，小球藻藻渣多糖具有良好的体外抗氧化活性，能防止食品中油脂自动氧化酸败和食品酶促氧化褐变等，还可用作天然食品添加剂。

本发明具有如下优点：

1本发明表明小球藻藻渣多糖具有抗氧化活性，是小球藻的主要功效成分，具有多种生物活性，来源天然，无副作用，可开发成植物绿色农药或食品添加剂。

2小球藻水不溶性多糖原料来源广泛、价格低廉，本发明有利于小球藻藻渣的综合利用并提高其附加值。

3本发明所述技术操作简单，只需将小球藻藻渣多糖与肥料或食品按一定比例混合，就可以起到增强抗氧化作用。

附图说明