[发明专利]一种介质阻挡放电等离子体降解的褐藻多糖及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种介质阻挡放电等离子体降解的褐藻多糖及其制备方法与应用，属于褐藻精深加工领域。该方法具体包括以下步骤：将褐藻粗多糖置于介质阻挡放电等离子体反应器中进行等离子体降解，反应完成后经透析得到褐藻降解多糖。本发明方法操作简单、安全高效，绿色环保。所得褐藻多糖分子量为12‑230kDa，总糖含量为53‑88％，脱色率为51.62‑96.43％，脱蛋白率为69.14‑85.49％，能显著提高其NO和IL‑6的分泌水平，具有较强的免疫调节活性，可用于免疫调节相关药物或功能食品的开发，提高相关藻类精深加工水平，推动蓝色海洋经济的发展。

技术领域

本发明属于褐藻精深加工领域，具体涉及一种介质阻挡放电等离子体降解的褐藻多糖及其制备方法与应用。

背景技术

褐藻是一种兼具食用与药用价值的藻类植物，广泛分布于我国沿海地区。我国常见的褐藻包括海带、裙带菜、巨藻、水云、索藻、酸藻、萱藻、囊藻、绳藻、鹅肠菜、网地藻、团扇藻、马尾藻、鹿角菜、海蒿子、海黍子、羊栖菜等。多糖是褐藻中重要的活性成分之一，已被报道具有多种健康功效。然而，褐藻多糖存在着分子量大、颜色深、水溶性差和生物利用率低等不足，从而大大限制其在食品、农业、医药等领域的应用。因此，寻找一种能够有效降解褐藻多糖并提高其生物活性的方法，对于褐藻资源的开发利用具有重要意义。

目前多糖的降解方法主要有化学方法、物理方法和生物方法三大类，但均存在一定的局限性。化学方法(如酸、碱等)法会导致严重的安全和环境问题；物理方法(如超声波、微波、脉冲电场等)对设备的要求较高，且降解效果较差；生物方法(酶水解、微生物发酵等)由于多糖结构的复杂性，往往需要针对特定多糖筛选有效的酶和微生物种类，成本较高。近年来，自由基降解法因其具有操作简单、高效省时和环保经济的特点被越来越多的研究者关注并用于多糖降解研究领域。介质阻挡放电等离子体降解法作为一种新型自由基降解技术，具有安全、绿色、环保、高效和便捷等特点，具有较好的应用前景。此外，目前常采用的脱色方法如活性炭法、过氧化氢法和大孔树脂法，以及脱蛋白方法如Sevag法、三氟三氯乙烷法、三氯乙酸法和盐酸法，存在重复次数多、操作繁琐、多糖成分损失较大、纯度不高、或用到酸和有机溶剂等不足。近年来，自由基降解法作为一种多糖的高级氧化降解手段，因具有操作简单、省时高效、绿色环保、成本低廉等优点越来越受到研究人员的关注。低温等离子体处理作为一种新型自由基降解技术，具有绿色、安全、快速和便捷等特点，具有较大应用前景。低温等离子体包括了介质阻挡放电等离子体和脉冲放电等离子体等，但目前均尚未应用于海藻多糖的降解领域。

现有技术中，专利CN112063766A公开了一种液相脉冲放电等离子体多糖降解方法，将加入金属离子的多糖溶液进行液相脉冲放电等离子体降解处理，该方法降解效果显著，与传统降解技术需要加热处理相比，能耗降低。但是该方法引入了金属离子，后续需进一步除去，步骤繁琐，且引入的金属离子有可能会对多糖本身结构和功能产生影响。专利CN115040556A公开了一种低温等离子体辅助提取人参皂苷和多糖的方法，该方法具有操作工艺简单、易行、安全等优点，可提高人参皂苷和多糖的提取效率。但该方法是用于人参皂苷和多糖提取的预处理阶段，并不能有效解决多糖分子量大、生物利用率低等问题。专利CN106834552B公开了一种多糖降解为寡糖的低温等离子体降解方法，其利用低温等离子技术将多糖降解为寡糖，以纯水或盐水为溶剂制备等离子体并降解多糖，具有良好的降解效果，且未引入其他化学助剂，安全性更高，但是该方法无法获得具有较高免疫活性的多糖。

目前尚未见文献报道采用低温等离子体技术来降解褐藻多糖，并提高其生物活性。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种显著提高褐藻多糖免疫调节活性的制备方法与应用。

本发明首次采用介质阻挡放电等离子体降解褐藻多糖，该制备方法操作简单、安全高效，绿色环保。所得褐藻多糖能显著提高RAW264.7细胞NO和IL-6的分泌水平，具有较强的免疫调节活性，可用于免疫调节相关药物或功能食品的开发。该方法能提高褐藻的精深加工技术，拓宽褐藻的应用范围，具有良好的市场应用前景。