[发明专利]一种从微藻中提取单半乳糖二酰基甘油的方法

说明书

本发明涉及微藻中油脂分离纯化，具体的说是一种采用组合色谱柱层析分离的方法从微藻中制备高纯度的单半乳糖二酰基甘油(MGDG)。本发明以藻粉为原料，提取油脂后经大孔吸附树脂层析柱脱除色素；然后经硅胶层析柱分离获得MGDG粗品；最后经石墨化碳层析柱进一步纯化获得MGDG纯品。该发明同时具有操作简便快速等优点，有利于简化下游加工操作，易于规模化生产，有利于对微藻中生物质综合利用。

技术领域

本发明涉及微藻中油脂分离纯化，具体的说是一种利用色素与油脂之间和各类油脂之间极性差异采用组合色谱柱层析分离的方法从微藻中获取高纯度的单半乳糖二酰基甘油(MGDG)。适用于以微藻为原料的保健品、药品、食品添加剂以及精细化工产品等相关领域。

背景技术

糖脂是一种极性脂类,其亲水基团通过糖苷链与糖分子相连。糖脂可分为鞘糖脂和甘油糖脂两大类。甘油糖脂主要包括单半乳糖二酰基甘油(MGDG)、二半乳糖二酰基甘油(DGDG)和硫代异鼠李糖二酰基甘油(SQDG)。研究表明MGDG具有抗肿瘤、抗炎症、抗菌、增强机体免疫功能等多种生物活性，因而成为生产各种保健品、药品、食品添加剂以及精细化工产品的潜在资源。

MGDG广泛存在于各种生物体中，它的来源包括动物的中枢神经系统组织，高等植物如莴笋、青花菜、小麦、苜蓿、南瓜、生姜等及藻类和微生物。高等植物中MGDG的含量较低，例如Naoki Maeda等从20克菠菜中仅能获得20mg的MGDG(Maeda et al.,2007)。微藻中MGDG的含量高，可占细胞干重1％～5％(Meng et al.,2017)。与高等植物和微生物中MGDG相比，微藻中MGDG含有大量人体所需的ω-3多不饱和脂肪酸，例如EPA、DHA等。由于微藻具有生长速度快，不占用耕地，受季节影响不大等一系列优点，因此微藻可以作为制备富含多不饱和脂肪酸的MGDG的原料。对MGDG类化合物的分离纯化，国内外普遍采用高效薄层层析法和色谱柱层析法。微藻是一种简单的单细胞生物，其细胞中色素的含量可达细胞干重的0.9％～1.5％，藻油中色素与MGDG的比例接近1:1～1:5，因此藻油中色素是MGDG的主要干扰物质。微藻中的色素在MGDG的提取过程中也会被提取。同时由于色素与MGDG的极性相近，采用单一的硅胶色谱柱分离时，所获得的MGDG中混有大量的色素。目前工业上对色素的脱除采用的方法是高白土脱色，食用油脱色工艺中采用的食用油与高白土的质量比接近于100:1；而以小球藻油为例，其与高白土的质量比在大于等于2:1时其脱色效果才较好，这大量增加了脱色的成本。目前对藻类MGDG的提取专利较少，刘红兵等人以中药海藻羊栖菜为原料，采用SEPHADEX LH-20和硅胶柱提取MGDG(刘红兵，王梦雪，蒋盈.单半乳糖二酰基甘油酯及其制备方法与用途.申请号201710279114.8)，提取效果较好。由于羊栖菜在细胞结构上与微藻存在差异，即分离时不需考虑色素的脱除问题，所以该方法不适用于微藻中MGDG提取。此发明中填料价格较高，同时使用大量的乙酸乙酯、二氯甲烷和甲醇等有毒有机溶剂，限制了产业化应用。因此，开发一种快速、有毒溶剂用量少、成本低且易于规模化生产的微藻中MGDG的提取方法，是目前亟待解决的问题。本发明采用苯乙烯基大孔吸附树脂对提取后的毛油进行色素的预脱除，然后采用硅胶柱对MGDG进行分离纯化。

发明内容

本发明旨在提供一种从微藻中提取单半乳糖二酰基甘油的方法。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

将藻粉经过预处理后，以无水乙醇为提取溶剂提取藻油。采用苯乙烯基大孔吸附树脂脱除色素，然后经硅胶柱分离获得MGDG粗品。最后经石墨化碳脱色获得纯品MGDG。可按如下步骤具体操作：

1)藻粉预处理

以微拟球藻、小球藻为例；由于其细胞壁比较厚，需采用球磨方式将其破碎，球磨转速为300～500rpm，时间为3～4小时。对于螺旋藻等细胞壁比较薄的藻细胞，藻粉只需研磨，使细胞壁破碎。

2)油脂提取