[发明专利]一种快速大量提取分离薏苡仁低聚糖单体的方法

说明书

技术领域

本发明属于植物活性成分提取分离技术领域，具体涉及一种快速大量提取分离薏苡仁低聚糖单体的方法。

背景技术

随着科学和公共卫生事业的发展，各种传染病已基本得到有效控制，但各种慢性疾病依然占据人类疾病谱和死亡谱的前列。疾病模式的变化以及科学技术的发展引发人们对食品功能的理性认识，促使人类开始重新审视饮食与现代疾病的关系。因此，功能性食品日益受到人们的青睐。功能性低聚糖广泛存在于生命体内，如在牛奶、蜂蜜、大麦、韭菜、洋葱、大蒜、菊芋、香蕉和雪莲果等天然动植物中均发现存在有功能性低聚糖，其能参与细胞间信息传递、细胞转化等各种生理过程，具有重要的生物活性。同时，低聚糖常被作为功能性食品添加剂添加于饮料（果汁、咖啡、可可、茶、苏打水和酒精性饮料）、牛奶制品（发酵乳、速溶奶粉和冰淇淋）、益生菌酸奶和益生元-益生菌的共生产品（膳食补充低聚糖选择性地促进益生菌生长，与外源益生菌结合促进宿主生长和新陈代谢），因而低聚糖产品的市场潜力巨大。在日本，低聚果糖已被认为是一种食品，已有500多种食品中含有低聚果糖成分。食用低聚果糖不仅能改善肠内益生菌群的状况，减轻腹泻、便秘的症状，改善糖尿病患者和高血脂患者的脂质水平，还能抑制肠内腐败菌群的生长。由于其具有明确的化学结构以及促进人体肠道内有益菌增殖、防龋齿、降血脂等独特的生理功效，功能性低聚糖备受国内外研究者的关注。

目前从天然产物中提取低聚糖的常用方法有：热水恒温回流提取、碱提酸沉法、醇析法、微波或超声波辅助提取等。纯物理的恒温回流提取虽然具有较低的生产成本，但是由于操作时间长、提取率低等弊端，限制了其推广运用；碱提酸沉不仅同样存在提取时间较长、提取率不高等问题，而且其操作过程需要使用大量的化学试剂，容易造成环境污染。微波辅助提取时间短、产率高，但是由于微波具有边角热效应，容易造成受热不均，影响提取率；且用于热不稳定性物质、非极性物质和高粘度物质提取时，也会影响提取效率，因此在利用微波辅助提取时需十分注意控制提取时间及功率。超声-微波协同提取（UMAE）技术集微波、超声波提取特点于一体，既可弥补超声波和微波独立提取的不足，又集中保留了两种提取方法的优点，突出体现在振动匀化，可使样品介质内各点作用一致，且可降低目标物与样品基体的结合力，加速目标物从固相进入溶剂相的过程。将UMAE技术运用于低聚糖的快速提取中，可实现大量低聚糖的提取。

低聚糖的定性和定量分析对其在生物医学和功能性食品方面的表现有着重要的影响。如今，硅胶、活性炭、阴离子交换和凝胶层析技术等一系列的分离方法已被单独或者组合运用于功能性食品领域，用于制备益生元。低聚糖的聚合度对益生菌利用率也具有重要的影响，其吸收能力一般随分子量的减小而增大，同时对抗致病菌能力也有一定的影响，聚合度越低的低聚糖抗菌活性越强。不同聚合度低聚糖的分离已经在上述分离方法中逐步实现。而与传统柱层析法存在操作复杂、填料昂贵等问题相比，液相色谱法具有分辨率高、速度快、重复性高、色谱柱可反复使用、可自动化操作、分析精确度高等特点，能较为准确地鉴定产物和分离情况。闪式制备色谱技术，根据所施加的压力可以分为快速色谱（0.1-5/10 bars）或中压制备色谱（MPLC，5/10-50 bars）。将闪式制备色谱结合蒸发光散射与亲水色谱技术（MPLC-ELSD）运用于在线监测低聚糖单体的分离，具有高自动化、高分辨率、高产量与安全性等优点。

薏苡仁又称薏米或薏仁，为禾本科植物薏苡的干燥成熟种仁，原产于南亚，我国33°N以南的大部分地区都有种植，以福建、河北、辽宁、江苏等地资源较丰富。薏苡仁为药食两用食品，除含有丰富的蛋白质、碳水化合物、脂肪、维生素以及矿物质外，还含有活性多糖、低聚糖、薏苡仁内酯、甾类化合物、薏苡醇等多种生物活性物质。本发明以薏苡仁为材料，运用UMAE技术结合MPLC，建立了一种快速提取分离薏苡仁低聚糖单体的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速大量提取分离薏苡仁低聚糖单体的方法，该方法运用超声波-微波协同作用实现薏苡仁低聚糖的快速提取，并运用MPLC分离技术实现低聚糖单体的快速分离，其具有提取时间短、纯化效率高的特点，可填补国内薏苡仁低聚糖高效提取分离技术的空白，有助于拓展薏米深加工的途径，为薏苡仁低聚糖的开发利用提供基础，提升薏苡仁产业价值，同时也可为其他天然低聚糖的高效提取分离技术提供新的方向。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：