一種調節(jié)腸道功能的小麥阿拉伯木聚糖提取物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種調節(jié)腸道功能的小麥阿拉伯木聚糖提取物及其制備方法。該制備方法，包括如下步驟：小麥粉經提取谷朊粉和/或小麥淀粉后的生產廢水經離心分離，取上清液；所述上清液經蒸煮后再進行離心分離，得上清液；所述上清液經下述1)或2)的步驟即得小麥阿拉伯木聚糖提取物：1)所述上清液經噴霧干燥即得；2)所述上清液經濃縮，并調整pH值為7～8后，加入β-淀粉酶和糖化酶進行反應，最后經離心分離后得到上清液，所述上清液經乙醇沉淀后，即得。本發(fā)明制備方法制備得到的提取物具有提高腸道屏障功能、促進小腸絨毛生長以及促進腸道DNA轉錄等多種功能，因此具有較好的應用前景。
【專利說明】-種調節(jié)腸道功能的小麥阿拉伯木聚糖提取物及其制備方 法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及一種調節(jié)腸道功能的小麥阿拉伯木聚糖提取物及其制備方法。

【背景技術】
[0002] 阿拉伯木聚糖（Ar油inoxylans，簡稱AX)是一種半纖維素，存在于植物的初生及 次生細胞壁中，包括谷物種子和木材。AX是由木糖和阿拉伯糖兩種糖組成的聚合物，也可稱 作戊聚糖?；窘Y構包括木糖殘基經1，4-糖巧鍵連接而成的木聚糖主鏈和阿拉伯糖基側 鏈，在某些阿拉伯糖上還存在著W醋鍵相連接的酪酸類物質。
[000引 目前小麥阿拉伯木聚糖的提取主要有兩種來源，一是從小麥款皮中提取，一種是 從小麥面粉中提取，提取方法主要有堿提法和酶提法兩種。
[0004] 款皮為小麥加工的副產物，阿拉伯木聚糖含量豐富，約在20% W上，我國每年款皮 產量高達2000多萬噸，所W目前一些阿拉伯木聚糖提取工藝的研究多集中在從款皮中提 取，但款皮中的阿拉伯木聚糖大多數都不溶于水，提取困難，目前可行的方法為堿提法，堿 提工藝會帶來大量含堿廢水排放，造成環(huán)境污染。
[0005] 面粉中的阿拉伯木聚糖含量在2 %左右，其中水可提取的部分約占0. 5 %? 0. 8%，從面粉中直接提取阿拉伯木聚糖，面粉原料用量大，提取成本高，目前只在實驗室進 行小規(guī)模提取，提取方法多為物理離屯、配合酶法進行，只用于科學研究，大規(guī)模工業(yè)化生產 探索不夠，沒有形成成熟的工藝路線，不能進行產業(yè)化生產。
[0006] 小麥淀粉、谷航粉的生產廢水中，含有優(yōu)質的水溶性阿拉伯木聚糖，我國小麥面粉 加工產業(yè)龐大，傳統(tǒng)的小麥淀粉、谷航粉加工工藝是將小麥面粉經過水提和分離等工序得 到目標物，廢棄了洗脫水，每生產1噸淀粉，高濃度有機廢水的排放量在5?12噸之間，該 些有機廢水的直接排放對環(huán)境造成嚴重污染。目前國內還沒有任何企業(yè)對該些加工廢水進 行有效利用，分析原因，一方面是因為淀粉、谷阮粉企業(yè)沒有認識到洗脫廢水的利用價值， 對阿拉伯木聚糖在生理活性和加工特性方面的應用價值沒有了解，另一方面，目前沒有高 效成熟的分離提取工藝，無法對大量洗脫廢水加W利用。
[0007] 國內關于阿拉伯木聚糖生理活性的研究多集中于小麥款皮來源的阿拉伯木聚糖， 而從小麥粉中提取的阿拉伯木聚糖生理活性鮮有報道。不少研究者認為小麥款皮可能是最 有效且最適合人體需要的膳食纖維，小麥款皮中膳食纖維組成比較復雜，包括纖維素、木質 素、葡聚糖、阿拉伯木聚糖、阿拉伯半乳聚糖等，具體是哪一種或幾種組分起主要作用，尚不 清楚。


【發(fā)明內容】

[000引本發(fā)明的目的是提供一種調節(jié)腸道功能的小麥阿拉伯木聚糖提取物及其制備方 法，本發(fā)明可W使小麥淀粉加工企業(yè)、谷阮粉加工企業(yè)、小麥蛋白粉加工企業(yè)減少高濃度有 機廢水排放，實現節(jié)能減排，提高其產品附加值。
[0009] 本發(fā)明所提供的小麥阿拉伯木聚糖提取物的制備方法，包括如下步驟：
[0010] 小麥粉經提取谷航粉和/或小麥淀粉后的生產廢水經離屯、分離，取上清液；所述 上清液經蒸煮后再進行離屯、分離，得上清液；所述上清液經下述1)或2)的步驟即得小麥阿 拉伯木聚糖提取物：
[0011] 1)所述上清液經噴霧干燥即得；
[001引 2)所述上清液經濃縮，并調整抑值為7?8后，加入0-淀粉酶和糖化酶進行反 應，最后經離屯、分離后得到上清液，所述上清液經己醇沉淀后，即得。
[0013] 上述的制備方法中，所述生產廢水可在1000轉/分鐘?3000轉/分鐘的條件下 進行離屯、分離。
[0014] 上述的制備方法中，所述蒸煮的溫度可為80°C?100°C，具體可為8〇°c、9(rc或 l〇〇°C，所述蒸煮的時間可為20分鐘?70分鐘，具體可為20分鐘、50分鐘或70分鐘。
[0015] 上述的制備方法中，經蒸煮后的所述上清液在2000轉/分鐘?5000轉/分鐘的 條件下進行離屯、分離。
[0016] 上述的制備方法中，步驟1)中，所述噴霧干燥的溫度可為80°C?200°C，如80°C。
[0017] 上述的制備方法中，步驟2)中，所述濃縮的倍數可為0. 5倍?2倍，如1倍。
[0018] 上述的制備方法中，步驟2)中，所述反應的溫度可為60°C?85°C，所述反應的時 間可為1小時?3小時，具體可在60°C下反應1小時。
[0019] 上述的制備方法中，步驟2)中，所述0-淀粉酶和所述糖化酶的加入量均為體系 總質量的〇.5%?5%，具體可為0.5%?1.5%、0.5%?1%、0.5%、1%或1.5%，所述 體系總質量為所述上清液經濃縮后的質量；所述0-淀粉酶與所述糖化酶的質量比為1 ; 1?5,具體可為1 ;1、1 ;3或1 ;5 ;所述0 -淀粉酶與所述糖化酶的酶活力均為50000? lOOOOOU/g，IgP -淀粉酶或糖化酶于特定條件下（60°C?85°C、抑值為7?8的條件下） 分解可溶性淀粉產生Img葡萄糖，即為1個酶活力單位U/g。
[0020] 本發(fā)明制備方法制備得到的提取物具有提高腸道屏障功能、促進小腸絨毛生長、 促進小腸吸收功能、促進腸道DNA轉錄、促進腸道分泌、降低腸道抑值W及增加腸道內短鏈 脂肪酸含量等多種功能，因此具有較好的應用前景。
[0021] 本發(fā)明提供的制備方法具有如下優(yōu)點：
[0022] 1、操作簡單高效，適合工業(yè)化生產；
[0023] 2、成本較低；
[0024] 3、產物分子量小，黏度適中，生理活性高。

【具體實施方式】
[0025] 下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。
[0026] 下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。
[0027] 實施例1、制備小麥阿拉伯木聚糖提取物
[002引小麥粉經提取谷航粉后的生產廢水在3000轉/分鐘的條件下進行離屯、分離，取 離屯、分離后的上清液；將上清液經蒸煮后再進行離屯、分離得上清液，其中，蒸煮的溫度為 80°C，蒸煮的時間為20分鐘，離屯、分離的條件為2000轉/分鐘；將得到的上清液經噴霧干 燥即得小麥阿拉伯木聚糖提取物干粉，噴霧干燥的溫度為80°C。
[0029] 本實施例制備的小麥阿拉伯木聚糖提取物的純度為30% (即含有阿拉伯木聚糖 的質量百分含量）。
[0030] 實施例2、制備小麥阿拉伯木聚糖提取物
[0031] 小麥粉經提取谷航粉后的生產廢水在3000轉/分鐘的條件下進行離屯、分離，取 離屯、分離后的上清液；將上清液經蒸煮后再進行離屯、分離得上清液，其中，蒸煮的溫度為 100°c，蒸煮的時間為70分鐘，離屯、分離的條件為5000轉/分鐘；將得到的上清液進行濃 縮，濃縮的倍數為1倍；并將抑值調控為7. 5,然后加入0 -淀粉酶和糖化酶（均為體系總 質量的1%，且兩者的質量比為1 ;1，0-淀粉酶的酶活力為50000U/g，糖化酶的酶活力為 50000U/g)。進行反應，反應的溫度為85°C，反應的時間為60分鐘；反應后的反應液經離屯、 得到上清液，將該上清液用己醇進行沉淀；第一次醇沉步驟的己醇用量為反應液的35%， 第二次醇沉步驟的己醇用量為反應液的45%，得到小麥阿拉伯木聚糖提取物。
[0032] 本實施例制備的小麥阿拉伯木聚糖提取物的純度為60% (即含有阿拉伯木聚糖 的質量百分含量）。
[0033] 實施例3、制備小麥阿拉伯木聚糖提取物
[0034] 小麥粉經提取谷航粉和小麥淀粉后的生產廢水在3000轉/分鐘的條件下進行離 屯、分離，取離屯、分離后的上清液；將上清液經蒸煮后再進行離屯、分離得上清液，其中，蒸煮 的溫度為900°C，蒸煮的時間為50分鐘，離屯、分離的條件為4000轉/分鐘；將得到的上清液 進行濃縮，濃縮的倍數為1倍；并將抑值調控為7. 5,然后加入0 -淀粉酶和糖化酶（均為 體系總質量的1. 5%，且兩者的質量比為1 ;5, 0-淀粉酶的酶活力為lOOOOOU/g，糖化酶的 酶活力為lOOOOOU/g)。進行反應，反應的溫度為85°C，反應的時間為60分鐘；反應后的反 應液經離屯、得到上清液，將該上清液用己醇進行沉淀；第一次醇沉步驟的己醇用量為反應 液的35%，第二次醇沉步驟的己醇用量為反應液的45%，得到小麥阿拉伯木聚糖提取物。
[0035] 本實施例制備的小麥阿拉伯木聚糖提取物的純度為60% (即含有阿拉伯木聚糖 的質量百分含量）。
[0036] 實施例4、制備小麥阿拉伯木聚糖提取物
[0037] 小麥粉經提取小麥淀粉后的生產廢水在3000轉/分鐘的條件下進行離屯、分離， 取離屯、分離后的上清液；將上清液經蒸煮后再進行離屯、分離得上清液，其中，蒸煮的溫度為 100°c，蒸煮的時間為70分鐘，離屯、分離的條件為5000轉/分鐘；將得到的上清液進行濃 縮，濃縮的倍數為1倍；并將抑值調控為7. 5,然后加入0 -淀粉酶和糖化酶（均為體系總 質量的1%，且兩者的質量比為1 ;3, 0-淀粉酶的酶活力為lOOOOOU/g，糖化酶的酶活力為 lOOOOOU/g)。進行反應，反應的溫度為85°C，反應的時間為60分鐘；反應后的反應液經離屯、 得到上清液，將該上清液用己醇進行沉淀；第一次醇沉步驟的己醇用量為反應液的35%， 第二次醇沉步驟的己醇用量為反應液的45%，得到小麥阿拉伯木聚糖提取物。
[003引本實施例制備的小麥阿拉伯木聚糖提取物的純度為60% (即含有阿拉伯木聚糖 的質量百分含量）。
[0039] 實施例5、實施例2制備的小麥阿拉伯木聚糖提取物在提高腸道屏障功能中的應 用
[0040] 1、實驗方法值-木糖吸收試驗）
[0041] 將40只昆明小鼠先適應性喂養(yǎng)基礎飼料1周后根據體重隨機分成4組，每組10 只，分別為空白對照組、低劑量組、中劑量組和高劑量組。
[0042] 低劑量組、中劑量組和高劑量組分別灌胃0. 4g/kgbw/d、0. 8g/kgbw/d和1. 6g/ kgbw/d的實施例1制備的小麥阿拉伯木聚糖提取物（配制成水溶液），每天記錄小鼠體重 和攝食量，期間自由進食飲水。
[004引空白對照組灌胃水進行對照，每日灌胃0. 2血/lOgbw，連續(xù)灌胃2周，每天1次。
[0044] 上述空白對照組和各受試組喂養(yǎng)2周后，灌胃D-木糖（灌胃量為0. 5g/gbw)，1小 時后己離麻醉后采血，400化/min離屯、lOmin取血清后待檢。
[0045] 2、實驗結果
[0046] 空白對照組和個受試組小鼠血清中D-木糖的濃度如表1中所示。
[0047] 由表1中數據可W看出，與空白對照組相比，低劑量組血清中D-木糖的含量顯著 降低（P<0. 05)，該表明低劑量本發(fā)明小麥阿拉伯木聚糖提取物增強了小鼠的腸道屏障功 能。
[0048] 由表1中數據可W看出，低劑量組血清中D-木糖的含量降低，雖然中劑量組血清 中D-木糖的含量并沒有出現顯著差異，但是也展現出了下降的趨勢，說明本發(fā)明小麥阿拉 伯木聚糖提取物使小腸的通透性降低，腸道屏障功能得到了提高，該也在一定程度上反映 了腸黏膜良性增生。
[0049] 表1小麥阿拉伯木聚糖提取物對小鼠腸道通透性的影響（n=10,x±s)
[00 加]

【權利要求】
1. 一種小麥阿拉伯木聚糖提取物的制備方法，包括如下步驟： 小麥粉經提取谷朊粉和/或小麥淀粉后的生產廢水經離心分離，取上清液；所述上清 液經蒸煮后再進行離心分離，得上清液；所述上清液經下述1)或2)的步驟即得小麥阿拉伯 木聚糖提取物： 1) 所述上清液經噴霧干燥即得； 2) 所述上清液經濃縮，并調整pH值為7?8后，加入淀粉酶和糖化酶進行反應，最 后經離心分離后得到上清液，所述上清液經乙醇沉淀后，即得。
2. 根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述生產廢水在1000轉/分鐘? 3000轉/分鐘的條件下進行離心分離。
3. 根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于：所述蒸煮的溫度為80°C? l〇〇°C，所述蒸煮的時間為20分鐘?70分鐘。
4. 根據權利要求1-3中任一項所述的制備方法，其特征在于：經蒸煮后的所述上清液 在2000轉/分鐘?5000轉/分鐘的條件下進行離心分離。
5. 根據權利要求1-4中任一項所述的制備方法，其特征在于：步驟1)中，所述噴霧的 溫度為80°C?200°C。
6. 根據權利要求1-5中任一項所述的制備方法，其特征在于：步驟2)中，所述濃縮的 倍數為〇. 5?2倍。
7. 根據權利要求1-6中任一項所述的制備方法，其特征在于：步驟2)中，所述反應的 溫度為60°C?85°C，所述反應的時間為1小時?3小時。
8. 根據權利要求1-7中任一項所述的制備方法，其特征在于：步驟2)中，所述0-淀 粉酶和所述糖化酶的加入量均為體系總質量的0. 5%?5%，所述體系總質量為所述上清 液經濃縮后的質量；所述e -淀粉酶與所述糖化酶的質量比為1 :1?5。
9. 權利要求1-8中任一項所述方法制備的小麥阿拉伯木聚糖提取物。
【文檔編號】C08B37/14GK104448054SQ201410724550
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月3日 優(yōu)先權日:2014年12月3日
【發(fā)明者】劉晉, 陳影, 錢平 申請人:中國人民解放軍總后勤部軍需裝備研究所