[发明专利]利用超声波协同酶法提取紫薯多糖的方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及食品生物化学领域，可作为功能性添加剂用于食品、化妆品和药物，具体涉及一种利用超声波协同酶法提取紫薯多糖的方法及其应用。

背景技术

多糖是由10个以上的单糖通过糖苷键连接而成的一种高分子化合物，普遍存在于高等植物、藻类、菌类及动物体内，是自然界含量最丰富的生物聚合物。近年来研究发现，多糖及其缀合物参与了细胞中的各种生命活动，具有多种生理功能，如调节免疫、抗癌、抗氧化、抗疲劳、降血糖、抗凝血、降血脂等，而且对机体具有高效低毒的特点。现已有多种多糖药物成功应用于临床，如香菇多糖和人参多糖等。另外，多糖被作为乳化剂、酸性饮料稳定剂及抗氧化剂等用于改善食品的食用品质、加工特性和感官特性。因此，目前多糖是食品和医药研究领域的热点领域之一。

紫薯，又称黑红薯、紫心甘薯、紫肉甘薯或紫番薯，是因为含有丰富的花青素而薯皮呈紫黑色、肉质紫红色至深紫色的甘薯新品种。最初由日本引进到了国内，并进行了改良，为我国主要栽培种植的农作物之一。紫薯富含多种生物活性物质，常食用紫薯可明显增强人体免疫能力，具有防癌抗癌、养颜等功效，现已有大量关于紫薯加工方面的专利报道，如：中国专利CN102204704A（申请公布号）中公开了一种紫薯汁的制备方法，经该方法制成的紫薯汁，具备紫薯天然的成分和功效；中国专利CN102206426A（申请公布号）中公开了一种综合利用紫薯中紫薯色素及组分的方法，经该方法制备的紫薯色素纯度最高可达20％左右（w/w，g/g）；迄今为止，尚未检索到关于提取紫薯多糖方面的中国专利，仅有少量文献报道了紫薯多糖制备工艺，江雪等（江雪,吕晓玲,李津,王星明.紫甘薯多糖对辐射的防护作用[J].食品与生物技术学报，2010,29(5):665-669）和叶小利等（叶小利,李学刚,李坤培.紫色甘薯多糖对荷瘤小鼠抗肿瘤活性的影响[J].西南师范大学学报(自然科学版),2005,30(2):333-336）仅仅研究了紫薯多糖的生物活性（抗辐射损伤能力和抗肿瘤活性），而对紫薯多糖的提取工艺未进行优化；李翔（李翔.紫甘薯多糖的分离纯化及生物活性研究[D].江西农业大学，2011）和姚惠伶等（姚惠伶，蒋林彬.超声波提取紫薯多糖的工艺优化.安徽农业科学[J]，2011，39(14):8357-8358）利用超声波辅助提取紫薯多糖，在最优提取工艺条件下，紫薯多糖的提取率分别为5.52％和3.63％，贾琳璐（贾琳璐.紫色甘薯非淀粉多糖的提取、纯化及性质研究[D].河南工业大学，2011）采用微波辅助提取紫薯多糖，在最优工艺条件下多糖的提取率为5.75％。紫薯淀粉的干扰使紫薯多糖的提取偏低，现有研究方法中未考虑去除紫薯淀粉。本专利采用超声波协同酶法提取紫薯多糖，利用超声波促使紫薯多糖溶出，而酶法则使淀粉快速水解，以利于紫薯多糖的醇析。本专利所述的方法尚未见报道。

发明内容

解决的技术问题：本发明的目的是提供一种利用超声波协同酶法提取紫薯多糖的方法及其在制备抑制肿瘤药物中的应用。

技术方案：利用超声波协同酶法提取紫薯多糖的方法，紫薯粉经脱除脂肪和色素后配制成悬浮液，用超声波辅助提取紫薯多糖，超声波辅助提取结束后加入淀粉酶酶解，酶解结束后离心，收集上清液，上清液经浓缩后加入乙醇，静置后离心，收集沉淀，冷冻干燥，即得到粉末状紫薯多糖产品。

所述紫薯粉脱除脂肪和色素的步骤为：紫薯粉用95％（v/v，mL/mL）乙醇配制成10％－30％（w/v，g/mL）悬浮液，在50℃－80℃下浸提4－6h进行脱脂和脱色处理，50℃－70℃烘干，即为脱脂脱色紫薯粉。

脱脂脱色后紫薯多糖的提取步骤为：将脱脂脱色紫薯粉用蒸馏水配制成3％－5％（w/v，g/mL）溶液，搅拌均匀后在55℃－75℃下用25kHz超声波辅助提取30－50min，超声波功率为180－250W，超声波辅助提取结束后加入淀粉酶，加酶量为100－500U/g，在50℃－60℃酶解2－4h，酶解结束后离心分离得到上清液，将上清液浓缩至多糖含量5％（w/v，g/mL），加入95％（v/v，mL/mL）乙醇，保持混合液中乙醇浓度为85％－95％（v/v，mL/mL），静置1h后离心，收集沉淀后冷冻干燥，即得到粉末状紫薯多糖产品。

选用的淀粉酶为α-淀粉酶。

上述方法提取获得的紫薯多糖在制备抑制肿瘤药物中的应用。

采用清除DPPH自由基能力和螯合亚铁离子能力评价紫薯多糖的抗氧化活性，采用MTT法评价紫薯多糖抗胃癌细胞SGC7901活性，具体方法如下：