[发明专利]一种选择性富集微藻中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，具体的说是一种基于强亲水性的分离材料选择性富集微藻中单半乳糖二酰基甘油(MGDG)的方法。本发明以藻粉为原料，提取油脂后经C18固相分离柱脱除色素与中性脂；强亲水性分离材料选择性分离得到MGDG纯品。该发明具有操作简便快速等优点，有利于简化下游加工操作，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藻油中各极性脂亲水基团的差异快速选择性富集微藻中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

糖脂为含糖的脂类，是由一个或多个单糖残基与脂类部分如单脂酰或二脂酰甘油、鞘氨醇、神经酰胺等相连形成的化合物。根据IUPAC-IUB命名委员会所下的定义，糖脂是指糖通过其半缩醛羟基以糖苷键与脂质连接的化合物。糖脂广泛存在于各种生物体中，自然界中的糖脂可按其组分中的醇基种类而分为两大类：甘油糖脂及鞘糖脂。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)。甘油糖脂主要存在于动物的神经组织、植物和微生物中，是植物中的主要糖脂，亦是某些细菌，尤其是革兰氏阳性细菌菌膜的常见组成成分。而MGDG作为甘油糖脂的主要成分，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的来源包括高等植物如莴笋、青花菜和菠菜等的叶片及藻类和微生物。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 etal.,2007)。而微藻中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。同时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。目前对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。这几种MGDG的提取方法主要包括溶剂浸提，硅胶或大孔吸附树脂法粗分离和进一步精制。目前MGDG的提取分离方法主要根据其与干扰物质的极性差异来进行分离的，这种分离方法很容易受到极性相近物质的干扰，进而影响其分离的纯度。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。同时微藻中甘油脂的组成也相对复杂，根据极性大小分离MGDG很容易受到其他物质如DGDG干扰。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。但是该方法也是根据极性差异对MGDG进行分离，容易受其他物质干扰影响其纯度。因此，开发一种快速、选择性强的方法富集微藻中的MGDG是目前亟待解决的问题。本研究团队之前的研究结果发现，微藻中的极性脂在脂酰基组成上差别较小，而主要的差别在其极性亲水端。Shen等人(″A novel zwitterionic HILICstationary phase based on″thiol-ene″click chemistry between cysteine andvinyl silica.″Chemical Communications 47(15):4550-4552.)报道中，对硅胶柱进行特异性改造后采用水相体系中实现糖肽的富集。基于此材料对糖基分离的特性，采用中等极性乙醇来实现糖脂的选择性富集。本发明中藻粉经提取溶剂提取藻油，然后C18固相分离柱脱除色素与中性脂成分，然后经强亲水性分离材料选择性富集微藻中MGDG。

发明内容