一种岩藻多糖钙螯合物及其制备方法与应用

本发明属于多糖与金属离子螯合物制备领域，具体涉及一种岩藻多糖钙螯合物及其制备方法与应用。

背景技术：

1、钙是人体必需的重要营养素之一，它参与人体的整个生命过程：从骨骼形成、肌肉收缩、心脏跳动、酶激活因子、神经以及大脑的思维活动。人体内钙元素总质量约占体重的1.5～2.2％，且其中大部分钙元素以磷酸盐的形式存在于人体骨骼和牙齿中。长期钙摄入不足会导致一系列钙缺乏症，儿童生长发育迟缓、老人骨质疏松等。通过口服钙强化剂是有效便捷的钙补充途径，市场上常见的钙强化剂包括无机钙、有机钙和氨基酸螯合钙等。但这些钙强化剂存在肠道副作用、生物利用率不足和产品味感不适等局限。目前我国补钙品行业市场饱和度较低、发展潜力较大。

2、针对目前市场上钙强化剂产品存在的不足，已有一些发明公开了不同来源多糖钙螯合产品的制备方法。cn115336757b公开了一种大豆多糖钙螯合物的制备方法，最终螯合物的钙含量为80mg/g。cn113424963b公开了一种大豆多糖钙咀嚼片的制备方法，最终咀嚼片的钙含量为67.5mg/g。然而目前这些多糖钙螯合产品尚存在钙螯合率有限、吸收性差等局限。由于多糖大分子链中存在丰富的羟基，适当修饰或改性可显著提升多糖螯合金属离子的能力。多糖修饰或改性的方法包括化学法、物理法和酶法等。uv/h2o2降解体系属于一种新型的化学氧化法，具有高效、经济、绿色环保等优点。h2o2分子在uv辐照的催化下裂解产生的大量自由基，这些自由基的反应活性极强，极易与有机分子发生氧化反应，在光化学反应中起着重要作用。因此，本发明采用uv/h2o2体系降解岩藻多糖，增加其螯合位点以提高其钙螯合量，最终制备出钙含量高的岩藻多糖钙螯合物。本发明在开发补钙产品领域具有较好的应用前景。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种岩藻多糖钙螯合物及其制备方法与应用，本发明采用uv/h2o2体系降解岩藻多糖，降解方法简单高效、能耗低、无污染，且螯合物的钙含量高，具有良好的应用前景。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明的第一目的在于提供一种岩藻多糖钙螯合物的制备方法，包括如下步骤：

4、(1)将岩藻多糖溶液与h2o2溶液混合，混合液置于紫外灯管下降解，将降解液进行透析、浓缩和干燥，得到降解岩藻多糖；

5、(2)将步骤(1)所得的降解岩藻多糖溶于水，加入钙源溶液后调节ph值，恒温反应，经冷却、醇沉、离心后收集沉淀，纯化、干燥后，即得所述岩藻多糖钙螯合物。

6、优选地，步骤(1)中所采用的岩藻多糖分子量为200～500kda。

7、优选地，步骤(1)中所述岩藻多糖溶液浓度为2～12mg/ml，h2o2浓度为20～400mm，岩藻多糖溶液与h2o2溶液体积比为1：1；紫外灯功率为900～2000μw/cm2，所述透析为用分子量为0.3～0.5kda的透析袋透析。

8、优选地，步骤(1)中所述降解时间为5～150min，更优选为30～120min，最优选为120min。

9、优选地，步骤(1)中所得降解岩藻多糖的羧基含量为0.5～3％，羰基含量为5～25％；分子量为0.8～40kda，更优选为8～30kda，最优选为8～10kda。

10、优选地，步骤(2)中降解盐藻多糖浓度为5～15mg/ml；所述钙源溶液为氯化钙溶液，氯化钙浓度为5～10mg/ml；降解岩藻多糖溶液与钙源溶液体积比为1：1；所述ph值为7.8～9.6，反应温度为30～45℃，反应时间为0.5～5h。

11、优选地，步骤(2)中所述醇沉为添加6-8倍反应液体积的乙醇进行醇沉；所述离心的转速为6000～12000r/min，所述纯化是指将沉淀加水复溶，用透析袋纯化，透析袋分子量为0.3～0.5kda。

12、本发明的另一目的在于提供一种由上述制备方法制得的岩藻多糖钙螯合物。

13、优选地，所述岩藻多糖钙螯合物的钙含量为40～130mg/g。

14、本发明的另一目的在于提供一种上述岩藻多糖钙螯合物在制备具有促钙吸收作用的补钙剂、功能食品或保健品中的应用。

15、与现有技术相比，本发明的优势在于：

16、(1)本发明提供的方法中，紫外光促进h2o2分子的裂解，产生大量的高反应性的自由基，自由基攻击多糖链中的糖环和糖苷键，发生亲核取代反应并导致糖环和糖苷键的断裂，多糖链断裂位点在自由基的进一步作用下生成羧基。反应持续进行，使得多糖的分子量逐渐降低且携带上丰富的羧基，有利于金属离子的螯合，从而提高多糖的螯合效率。

17、(2)本发明制得的岩藻多糖钙螯合物安全无毒，且细胞对岩藻多糖钙螯合物的吸收比小分子钙更好，适用于制备钙补充剂。

技术特征：

1.一种岩藻多糖钙螯合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所采用的岩藻多糖分子量为200～500kda。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述岩藻多糖溶液浓度为2～12mg/ml，h2o2浓度为20～400mm，岩藻多糖溶液与h2o2溶液体积比为1：1；紫外灯功率为900～2000μw/cm2，降解时间为5～150min，所述透析为用分子量为0.3～0.5kda的透析袋透析。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所得降解岩藻多糖的分子量为0.8～40kda，羧基含量为0.5～3％，羰基含量为5～25％。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述降解的时间为30～120min，所得降解岩藻多糖的分子量为8～40kda。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中降解盐藻多糖浓度为5～15mg/ml；所述钙源溶液为氯化钙溶液，氯化钙浓度为5～10mg/ml；降解岩藻多糖溶液与钙源溶液体积比为1：1；所述ph值为7.8～9.6，反应温度为30～45℃，反应时间为0.5～5h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述醇沉为添加6-8倍反应液体积的乙醇进行醇沉；所述离心的转速为6000～12000r/min，所述纯化是指将沉淀加水复溶，用透析袋纯化，透析袋分子量为0.3～0.5kda。

8.一种由权利要求1-7任意一项制备方法制得的岩藻多糖钙螯合物。

9.根据权利要求8所述的岩藻多糖钙螯合物，其特征在于，所述岩藻多糖钙螯合物的钙含量为40～130mg/g。

10.一种权利要求8所述的岩藻多糖钙螯合物在制备具有促钙吸收作用的补钙剂、功能食品或保健品中的应用。

技术总结本发明公开了一种岩藻多糖钙螯合物及其制备方法与应用。包括以下步骤：采用UV/H<subgt;2</subgt;O<subgt;2</subgt;体系对岩藻多糖溶液进行辐照降解，反应液经透析、浓缩和干燥后得到降解岩藻多糖；上述降解多糖与氯化钙的混合溶液在恒温条件下螯合后经透析、醇沉和干燥，即得到岩藻多糖钙螯合物。所得螯合物的岩藻多糖分子量为0.8～40kDa、羧基含量为0.5～3％、羰基含量为5～25％；钙螯合量为40～130mg/g。本发明所采用的制备方法简单高效、绿色温和，所得的多糖钙螯合物无细胞毒副作用，且可显著促进Caco‑2细胞对钙的吸收。本发明有助于钙补充剂或相关功能食品的开发。技术研发人员：游丽君,朱必洋,马聪受保护的技术使用者：华南理工大学技术研发日：技术公布日：2024/6/5