杜氏鹽藻多糖的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景

張?jiān)迄i，張 慧，李 慧，趙延福，王超超，祁琳琳，邢 濤

(青島大學(xué) 化學(xué)工程系，山東 青島 266071)

杜氏鹽藻多糖的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景

張?jiān)迄i，張 慧，李 慧，趙延福，王超超，祁琳琳，邢 濤

(青島大學(xué) 化學(xué)工程系，山東 青島 266071)

杜氏鹽藻多糖含有酸性多糖和天然硫酸酯多糖，具有較高的營養(yǎng)價(jià)值和保健功能。本文主要介紹杜氏鹽藻多糖的原料來源和提取工藝，概括了鹽藻多糖的生理功能和營養(yǎng)價(jià)值，展示了鹽藻多糖在各種類型產(chǎn)品中的應(yīng)用，并借此說明杜氏鹽藻多糖的發(fā)展前景和潛在的市場空間。

杜氏鹽藻多糖；工藝；功能性產(chǎn)品

杜氏鹽藻(Dunaliella peircei)，簡稱鹽藻，是一種單細(xì)胞嗜鹽性真核藻類，細(xì)胞外沒有細(xì)胞壁，卻有糖蛋白包被，可以在高鹽環(huán)境下生存，具有非常強(qiáng)的繁殖能力。鹽藻和其他藻類不同的是，在缺乏氮的情況下會大量積累碳水化合物[1]。此外，鹽藻中的甘油、胡蘿卜素、多糖、蛋白質(zhì)以及微量元素含量較高，在天然色素研究領(lǐng)域以及功能性食品領(lǐng)域等具有非常高的研究價(jià)值。

鹽藻多糖多以提取β-胡蘿卜素后的杜氏鹽藻藻粉為原料，含有硫酸基以及己糖醛酸的糖蛋白是其重要組成部分[2]。鹽藻多糖能夠增強(qiáng)體內(nèi)巨噬細(xì)胞的吞噬功能，從而提高機(jī)體免疫力；此外，鹽藻多糖還具有明顯的抗腫瘤功效[3]。

1 鹽藻多糖的來源及制備方法

1.1 鹽藻多糖的來源

鹽藻多糖來源于杜氏鹽藻，由于杜氏鹽藻較強(qiáng)的生命力以及繁殖能力，制備鹽藻多糖的原料儲量也較為豐富，僅國內(nèi)規(guī)模較大的鹽藻生產(chǎn)基地就有兩處：一是內(nèi)蒙古吉蘭泰鹽湖鹽藻生產(chǎn)基地，吉蘭泰鹽湖是我國的大型內(nèi)陸鹽湖之一，同時(shí)也是世界三大鹽藻生產(chǎn)基地之一；二是青海大柴旦鹽湖鹽藻生產(chǎn)基地，大柴旦鹽湖有“資源集中地”的美譽(yù)，特殊的地理環(huán)境也為鹽藻的高品質(zhì)提供了保障。不僅如此，我國在天津、甘肅、廣西、海南等地也相繼成功培育出了杜氏鹽藻。近幾年我國的鹽藻年產(chǎn)量已破3000t，為鹽藻多糖的原料儲備提供了強(qiáng)有力的保障。

目前針對杜氏鹽藻的開發(fā)與應(yīng)用主要集中在提取鹽藻中的甘油及β-胡蘿卜素等方面，而對于鹽藻中的鹽藻多糖及蛋白等功能性成分的利用卻沒有廣泛普及，提取β-胡蘿卜素后的藻渣多用于飼料等，因而價(jià)格較為低廉。

而鹽藻多糖的提取多使用去除β-胡蘿卜素的杜氏鹽藻藻渣，這樣既減少了原料中天然色素以及其他雜質(zhì)的影響，又避免了杜氏鹽藻中β-胡蘿卜素的浪費(fèi)。這樣一來，鹽藻多糖的提取工藝便可以和鹽藻中β-胡蘿卜素的提取工藝做到完美的銜接，提高了對杜氏鹽藻中功能性成分的有效利用率。

1.2 鹽藻多糖的制備方法

根據(jù)鹽藻多糖的理化性質(zhì)，提取工藝一般采用水提醇沉，得到的粗多糖再經(jīng)過純化得到精制鹽藻多糖。

1.2.1 原料的前處理

胡志利等對原料前處理進(jìn)行了研究，用丙酮處理杜氏鹽藻粉以去除其中的β-胡蘿卜素，用乙醇回流的方法去除掉其中的甘油，再用這三種原料進(jìn)行鹽藻多糖的制備，結(jié)果表明，使用丙酮處理脫除β-胡蘿卜素可以減少提取雜質(zhì)，有利于鹽藻多糖的提取，卻不會造成多糖的損失，多糖得率最高，而乙醇回流處理卻造成了多糖的損失[4]。所以選擇脫除β-胡蘿卜素的前處理方式最為有利。

1.2.2 提取工藝

鹽藻多糖的提取工藝大同小異，本文以最常用的方法舉例說明。

經(jīng)過前處理的原料在弱堿性條件下進(jìn)行加熱攪拌提取，提取溶劑選擇水溶液；水提后離心分離，分離后的固相在進(jìn)行上述步驟多次以保證最大限度地提取藻渣中鹽藻多糖；將分離后的液相濃縮，調(diào)節(jié)pH值使用等電點(diǎn)法脫除部分蛋白，離心取上清液；在攪拌的過程中將乙醇加入離心后的濃縮液，靜置；離心分離并將固相使用乙醇等有機(jī)溶劑洗滌，得到粗制鹽藻多糖[5]。

1.2.3 純化工藝

粗制鹽藻多糖的多糖含量較低，通常會采用各種方法對其進(jìn)行分離純化，將其中多余的蛋白質(zhì)以及其他雜質(zhì)脫除，以提高鹽藻多糖含量。

提取工藝中提到的等電點(diǎn)法除蛋白，優(yōu)點(diǎn)是操作簡便，工業(yè)成本低，但僅能脫除部分蛋白，故通常使用酶解法輔助以增強(qiáng)蛋白質(zhì)脫除效果，也可使用酶解法或其他除蛋白手段替代等電點(diǎn)法。

鹽藻多糖的純化主要手段有透析、柱層析等；其中透析可將單糖以及其他小分子物質(zhì)脫除，同時(shí)，柱層析在鹽藻多糖的純化和結(jié)構(gòu)分析中占有不可或缺的地位，常用的有DEAE-SephadexG25柱層析等。

1.2.4 分析檢測方法

鹽藻多糖的分析檢測方法有蒽酮-硫酸法、苯酚-硫酸法等，其原理是相通的，鹽藻多糖會在硫酸的作用下先水解成單糖，然后迅速脫水生成糖醛衍生物，與試劑發(fā)生顯色反應(yīng)，生成帶有顏色的化合物，再使用UV等手段檢測原鹽藻多糖含量。

硫酸根含量檢測方法則可用氯化鋇明膠比色法[6]。

2 鹽藻多糖的生理功能

多糖類的生理活性、藥理功效等一直都是多糖類各項(xiàng)研究中最受關(guān)注、發(fā)展最迅速的領(lǐng)域，自從各項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)多糖類物質(zhì)在人體免疫、抗菌、抗病毒、抗腫瘤、抗輻射等多個(gè)領(lǐng)域均有不俗表現(xiàn)后[7]，多糖類在保健、藥理等方面的應(yīng)用也如雨后春筍般出現(xiàn)在大眾面前。作為功能性多糖中不可或缺的一份子，鹽藻多糖在生理功能上的顯著功效也備受科研工作者的喜愛。

2.1 體內(nèi)抑菌和抗炎作用

許多研究表明，多糖類中天然硫酸脂多糖具有顯著的抗炎抑菌和抗病毒作用，鹽藻多糖中就含有大量的天然硫酸脂多糖，經(jīng)過例證，鹽藻多糖在抑菌方面和抗炎方面具有顯著的生理功效。

尹鴻萍和盛玉青以小鼠作為研究對象，通過腹腔注射的方法使小鼠感染金黃色葡萄球菌，以此來研究鹽藻多糖對哺乳動物的體內(nèi)抑菌作用；使用巴豆油和醋酸作用于小鼠，并以此來研究鹽藻多糖在哺乳動物體內(nèi)的抗炎作用，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不同劑量的鹽藻多糖均能明顯抑制小鼠的腹腔通透性增加以及耳廓炎性腫脹，并在抑菌實(shí)驗(yàn)中明顯增加小鼠24 h內(nèi)的存活率[8]。

2.2 抗腫瘤活性

隋曉以人體白血病細(xì)胞株P(guān)388作為實(shí)驗(yàn)研究對象，通過鹽藻多糖和細(xì)胞株的相互作用，發(fā)現(xiàn)鹽藻多糖在一定時(shí)間段內(nèi)可以明顯抑制P388細(xì)胞株的增殖，證明了鹽藻多糖的抗腫瘤活性[9]。

2.3 抗病毒作用

張婷婷等使用細(xì)胞病變效應(yīng)法來測定鹽藻多糖的體外抗流感病毒活性，發(fā)現(xiàn)鹽藻多糖有明顯的抗病毒特性[10]。國外還有研究表明，鹽藻多糖還可以抑制敗血癥病毒和非洲豬熱病毒的復(fù)制[11]。

2.4 防衰老

鹽藻多糖的功效不僅僅局限于抗炎抑菌、抗病毒、抗腫瘤這幾個(gè)方面，鹽藻多糖還可以激活人體的各種免疫細(xì)胞，活化細(xì)胞因子，并促進(jìn)其生成，從而達(dá)到抗病毒、防衰老等功效[12]。

3 鹽藻多糖的應(yīng)用

由于目前針對鹽藻多糖的研究和開發(fā)較少，鹽藻多糖在功能性產(chǎn)品中的應(yīng)用目前也并不完善。鹽藻多糖生理功能主要集中在體內(nèi)的抗炎抑菌、抗病毒、抗腫瘤、抗衰老等，鹽藻多糖的應(yīng)用也以功能性食品和醫(yī)藥行業(yè)為主。

3.1 壓片糖果

鹽藻多糖可加入淀粉等輔料通過濕法制粒、壓片，形成片劑，便于攜帶和服用，壓片后也可以更好地保護(hù)鹽藻多糖；而市面上的產(chǎn)品很少直接以鹽藻多糖作為主要原料，更多的是直接利用鹽藻粉制備壓片糖果，鹽藻粉中富含β-胡蘿卜素、鹽藻多糖等多種功能性成分，會使產(chǎn)品的保健功能更全面。

3.2 固體飲料和功能性飲料

由于鹽藻多糖可溶于水，作為功能性成分可以和麥芽糊精等輔料進(jìn)行濕法制粒，制作成即沖即飲的固體飲料，也可直接添加到功能性飲料中，鹽藻多糖具有提高人體免疫力、抗炎抑菌等功效，可有效改善人體亞健康狀況。

3.3 水解鹽藻多糖保濕液

水解鹽藻多糖保濕液以及同類保濕劑在市場上的需求日益增長，主要被應(yīng)用于化妝品行業(yè)，而國內(nèi)卻少有工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)，市場潛力巨大[13]。

3.4 醫(yī)藥行業(yè)中的應(yīng)用

鹽藻多糖在生理活性、藥理功能方面有不俗的表現(xiàn)，而鹽藻多糖是一種無急性毒性物質(zhì)[3]，可以制備成醫(yī)藥制劑輔助治療腫瘤等疾病。

4 鹽藻多糖的發(fā)展前景

目前有關(guān)鹽藻多糖的研究還并不完善，不過其抗炎抑菌、抗病毒、抗腫瘤、提高人體免疫力等功效證明了它有巨大的潛力。在大健康產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的背景下，隨著人們對健康生活認(rèn)識的不斷提高，對安全的天然健康食品和保健品的需求必然會不斷增大，對于鹽藻多糖的研究也會隨著市場需求量的不斷增加而顯得越來越重要。同時(shí)，鹽藻多糖相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用也會順應(yīng)市場需求不斷推陳出新，向多樣化發(fā)展。不過目前鹽藻多糖的提取純化工藝不夠精簡，原料產(chǎn)地局限性較強(qiáng)也是阻礙鹽藻多糖擴(kuò)大市場的重要因素。進(jìn)一步簡化提取純化工藝，降低工業(yè)成本，不斷通過培育開發(fā)新的原料產(chǎn)地，將成為亟待解決的問題。

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(本文文獻(xiàn)格式：張?jiān)迄i，張 慧，李 慧，等.杜氏鹽藻多糖的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景[J].山東化工,2017,46(15):80-81.)

Research Status and Application Prospect of Polysaccharide from Dunaliella Salina

ZhangYunpeng,ZhangHui,LiHui,ZhaoYanfu,WangChaochao,QiLinlin,XingTao

(College of Chemistry and Chemical Engineering,Qingdao University,Qingdao 266071,China)

Polysaccharide from Dunaliella salina contains acidic polysaccharide and natural sulfated polysaccharide; and it is rich in nutritional value and health function. In this paper,we introduced the extraction process and the source of raw materials of polysaccharide from Dunaliella salina,and then summarized the physiological function and nutritional value of polysaccharide from Dunaliella salina. We demonstrate the application of polysaccharide from Dunaliella salina in various types of products. By means of the research,we explain the development prospects of polysaccharide from Dunaliella salina and the potential market space.

polysaccharide from dunaliella salina；technology；functional products

2017-05-25

張?jiān)迄i(1993—)，男，山東東營人，在讀研究生，主要從事分離工程研究；通訊作者：張 慧(1966—)，男，黑龍江齊齊哈爾人，青島大學(xué)副教授，2006年博士畢業(yè)于天津大學(xué)化工系，主要研究方向：天然產(chǎn)物的提取、分離、純化、表征、功能性產(chǎn)品制備和產(chǎn)業(yè)化。

Q539

A

1008-021X(2017)15-0080-02