一种螺旋藻β-胡萝卜素提取物及其制备方法

摘要

本发明公开了一种具有体内降血糖活性功能的β-胡萝卜素提取方法。所述β-胡萝卜素提取物以螺旋藻粉末为原料，经过超声波辅助及优化有机溶剂混合比例浸提得到β-胡萝卜素粗提取物，然后利用大孔吸附树脂纯化得到。本发明能有效提高β-胡萝卜素产量，并且产物具有降血糖、缓解多饮食症状的作用，可应用于功能食品和营养保健制品，属于现代食品加工和生物技术领域。

权利要求

1.一种从螺旋藻中提取β-胡萝卜素的方法，其特征在于：

1)β-胡萝卜素的提取：取0.5g干燥的螺旋藻粉，与12.5ml甲醇-丙酮混合溶液，甲醇与丙酮的体积比为3∶2，于51％功率下超声波振荡处理17min，40℃；

2)β-胡萝卜素提取物纯化：取20ml湿树脂NKA-2，水洗至无醇味，取100ml准备好的粗提液，将上清液加入层析柱中，调整上样速率1.0ml/min，待流出液接近饱和溶液停止上样，用蒸馏水清洗柱中残留杂质；

3)接下来用丙酮-甲醇混合溶液以1ml/min的流速开始解吸，每5分钟收集馏分用紫外分光光度计检测胡萝卜素浓度，当流出液达40ml时开始收集β-胡萝卜素提取物，直至流出液无色为止，收集的提取物经过减压蒸发得到结晶体后低温保存。

说明书

一种螺旋藻β-胡萝卜素提取物及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及从螺旋藻中获得β-胡萝卜素提取物的制备方法。该提取物具有降血糖活性，属于现代食品加工和生物技术领域。

背景技术

[0002] 螺旋藻(Spirulina platensis)被联合国粮农组织推荐为“21世纪最理想的食品”。此类藻富含蛋白质、多糖、不饱和脂肪酸、核酸和微量元素，其中它含有的类胡萝卜素(0.2-0.4％)是包括胡萝卜在内的其它植物10～15倍。螺旋藻可作为提供高量优质胡萝卜素的重要来源。

[0003] β-胡萝卜素属于一种类胡萝卜素。它在自然界中普遍存在是重要的食用色素和营养强化剂。根据多项国内外研究调查证实，天然β-胡萝卜素具有抗氧化、抗肿瘤、防辐射、增强免疫力等功能，可作为添加剂用于食品、工业及农业生产。

[0004] 关于使用超声波辅助有机溶剂得到螺旋藻中β-胡萝卜素提取物的制备尚无人研究。相关研究表明，超声波空化作用产生的冲击波能有效促进细胞膜壁的破裂使有效成分溶出，并且其升温过程能加快β-胡萝卜素的溶解。目前采用普通提取法得到的β-胡萝卜素提取物含量低，不能满足市场上对于β-胡萝卜素的需求。因此通过优化生产工艺，从而提高β-胡萝卜素在螺旋藻中的提取率对于开发利用我国丰富的螺旋藻资源、研发功能食品等具有重大意义。

[0005] 本专利正是基于目前市场对β-胡萝卜素的需求，通过改进、优化提取工艺获得更高产量的β-胡萝卜素，以此作为从螺旋藻获取优质β-胡萝卜素的重要来源和为相关保健品的研发提供支持。

发明内容

[0006] 本发明的目的是提供螺旋藻β-胡萝卜素提取物，改善提取工艺提高产率及提供降血糖活性的用途，进而深度开发我国丰富的螺旋藻资源。

[0007] 发明的螺旋藻β-胡萝卜素提取物在已有提取工艺基础上，采用超声波辅助提取，优化有机提取溶剂混合比、固液比、提取时间，并通过纯化效果对比确定合适纯化手段。

[0008] 为实现上述目的，本发明包括以下步骤：

[0009] 1)初品制备：提取溶剂为丙酮-甲醇混合物，丙酮∶甲醇为1∶1～2∶1(v/v)，螺旋藻∶提取溶剂为0.03～0.05(w/v)，温度35～45℃条件下超声波细胞粉碎，超声功率为45～55％，处理时间15～20分钟；此方法可提高提取率。

[0010] 2)纯化：采用型号NKA-2大孔吸附树脂；工艺参数：吸附温度25～35℃，上样速率0.5～1.5mL/min；解吸溶剂丙酮甲醇比例1∶1～2∶1(v/v)混合溶剂，解吸温度25～
35℃，洗脱流速0.5～1.5mL/min，洗脱剂同解析溶剂。

[0011] 并进行动物实验，结果表明螺旋藻β-胡萝卜素提取物具有明显的降血糖活性。

[0012] 本发明特点：

[0013] 1)通过优化超声波技术辅助提取条件，能明显使螺旋藻中β-胡萝卜素提取物产量增加1～2倍。

[0014] 2)用本发明方法制备的β-胡萝卜素提取物，比普通提取法提高2～3倍，并缩短时间。

[0015] 2)本发明表明螺旋藻β-胡萝卜素提取物具有降血糖、缓解多饮食症状的作用，可应用于功能食品和营养保健制品开发。

附图说明

[0016] 图1螺旋藻中β-胡萝卜素的提取工艺图。

[0017] 图2模型组小鼠血糖值显著性差异。

[0018] 图3灌药后第10天各组小鼠血糖值显著性差异。

[0019] 图4灌药后各组小鼠饮水量显著性差异。

[0020] 图5灌药后各组小鼠进食量显著性差异。

具体实施方式

[0021] 以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述，但并不限制本发明的范围。

[0022] 实施例

[0023] 实施例1

[0024] 1)β-胡萝卜素的提取：取0.5g干燥的螺旋藻粉，与12.5mL甲醇-丙酮混合溶液(3∶2)于51％功率下超声波振荡处理17min，40℃。

[0025] 2)β-胡萝卜素提取物的纯化：取20mL湿树脂NKA-2，水洗至无醇味。取100mL准备好的粗提液，将上清液加入层析柱中，调整上样速率1.0mL/min，待溜出液接近饱和溶液停止上样。用蒸馏水清洗柱中残留杂质。

[0026] 3)接下来用丙酮-甲醇混合溶液以1mL/min的流速解吸，每5min收集馏分用紫外分光光度计检测胡萝卜素浓度。当流出液达40mL时开始搜集β-胡萝卜素提取物，直至流出液呈无色为止。收集的提取物经过减压蒸发得到结晶体后低温保存。

[0027] 实施例2

[0028] 1)β-胡萝卜素的提取：取10Kg干燥的螺旋藻粉，与250L甲醇-丙酮混合溶液(3∶2)于51％功率下处理30min，40℃。

[0029] 2)用于工业纯化β-胡萝卜素提取物的树脂X5预处理：用95％的乙醇充分浸泡溶胀后，用蒸馏水洗涤至无浑浊。60℃真空干燥40～50h。

[0030] 3)β-胡萝卜素提取物的纯化：取40L处理后的树脂X5，水洗至无醇味。取2000L准备好的粗提液，将上清液加入层析柱中，调整上样速率1.0mL/min，待溜出液接近饱和溶液停止上样。用蒸馏水清洗柱中残留杂质。

[0031] 接下来用丙酮-甲醇混合溶液以1mL/min的流速解吸，每5min收集馏分用紫外分光光度计检测β-胡萝卜素提取物浓度。当流出液达800L时开始搜集β-胡萝卜素提取物，直至流出液呈无色，不在含有β-胡萝卜素提取物为止。收集的提取物经过冷冻干燥保存。

[0032] 实施例3：

[0033] 提取物动物(小鼠)活性测定。取正常小鼠若干只饲养7天后，随机选取小鼠分为正常对照组和正常给药组。剩余小鼠禁食12小时后，腹腔一次性注射链脲佐菌素(STZ)溶液(STZ浓度为30mg/ml，用柠檬酸缓冲液配制，pH4.5)建立高血糖模型，作为模型小鼠随机分为负对照组和模型给药组。各组小鼠数量均等。

[0034] 将螺旋藻β-胡萝卜素提取物的CMC悬浊液以0.2mL给药量为100mg/kg给小鼠灌胃，连续10天测小鼠空腹血脂量、体重、进食量和饮水量。