从选定的海藻提取海藻酸钠及其理化和生物化学特性

Shyamala Viswanathan¹和Thangaraju Nallamuthu^{2 *}

研究学者、高级研究中心植物学、马德拉斯大学校园圭因迪,钦奈,印度
高级研究中心的助理教授,植物学、马德拉斯大学圭因迪校园,钦奈,印度

通讯作者:Thangaraju Nallamuthu,

文摘

海藻大量可用;他们似乎是最合适的原料进行商业开发。本研究的主要目的是研究海藻酸钠的理化和生物化学性质不同的棕色海藻Colpomenia sinuosa(人&还,1851),Lobophora variegata Lamouroux Womersley, 1967), Chnoospora implexa (j . Agardh 1848),扇藻gymnospora (kutz)特种,1871),海藻tenerrium (j . Agardh 1848)和Dictyota dichotoma。海藻酸钠是由Haug et al(1974)中描述的方法和其他属性进行了研究后的标准方法。海藻酸钠的最高产量和最大含水量在c . implexa分别记录。灰分含量是最高纪录的p . gymnospora (23.01%)。胶凝和熔化温度被指出是42ºC和85ºC,分别82ºC和70ºC。碳水化合物是最高纪录的c . implexa(93.21%),蛋白质含量在l . variegata(7.17%)和d . dichotoma的脂质含量(6.12%)。它们的理化特性的研究,连同他们的生化成分,揭示了他们的适用性为人类消费是一个很好的来源。进一步的研究是必要的隔离和表征的活跃分子,可用于治疗各种氧化stressrelated疾病。

关键字

棕色海藻,海藻酸钠、生化分析、理化分析

介绍

海藻自古以来被消耗在亚洲,但是在一个小得多的程度上在世界上的其他国家。食用海藻富含膳食纤维、矿物质和蛋白质。从海洋藻类细胞壁典型含硫酸多糖,不存在于陆生植物和离子调控可能有特定的功能。海藻特别富含可溶性膳食纤维分数,在红色海藻大部分是由硫酸半乳糖体,如琼脂和卡拉胶。棕色海藻、可溶性膳食纤维多糖是海藻酸盐,fucans, laminarans;不溶性纤维是由纤维素。

如今,海洋植物资源吸引了越来越多的关注为原料生产的植物化学物质如海藻酸、琼脂、卡拉胶、碘等,广泛应用于多个行业参与某些食品的制造材料、化肥和药品。褐藻前提对象在食品工业和预防和临床医学。海藻酸这个词是一个通用术语,意思是海藻酸的各种衍生品,自然发生在特定的棕色海藻(alginophyter),产生的自然衍生品。海藻酸是褐藻细胞的主要结构成分,主要包括β-D mannuron酸和α-L葡萄糖醛酸单位。在一个广泛的工业应用,海藻酸盐是必不可少的组件作为增稠剂,胶凝或稳定剂(18和21)。在某些情况下,免疫刺激性药物(13)。制备的海藻酸可以防止化学致癌物诱导和ulcerogenes。海藻酸的广泛的药理效应的证据nanospecific机制的影响。alginophytes生长在温带气候,温度范围内20°C以下,有良好的收益率和粘度,但这些在热带气候,虽然产量好,bas低粘度。棕色海藻如海藻sps和Turbinaria从马纳尔湾湾利用3.128 t干重的速度在1988年为工业目的。自1966年以来,海藻属一般收获了商业用途。 Generally the material is preserved in liquid preservative like sulphur dioxide, which can eliminate the bacterial contamination [28]. Improvement of viscosity of sodium alginate by pre- treating the raw material in hydrochloric acid has successfully been attempted [10]. Pre-treatment of the material not only increases the quantity of the product but changes its physical property to a marked extent.

从棕色海藻提取的海藻酸盐,酸和碱溶液,用于广泛的应用,特别是在食品、工业和医药领域,因为他们的水和凝胶形成能力和能力形成和稳定乳剂[22]。提取的海藻酸在食品工业中扮演着重要角色,食品,纺织品、医疗和化妆品。在食品工业中,海藻酸盐被用来稳定混合物分散和乳剂,增加粘度和凝胶形式,比如果酱和果冻[29]。海藻酸可用于软胶囊的生产和消费的饮料降低血糖水平。在纺织行业,海藻酸作为添加剂用于纺织染料[17]。

英国化学家斯坦福大学第一次描述了海藻酸的制备海藻酸从褐藻)与专利日期为1881年1月12日[25]。从1883年专利论文进一步讨论后[26]。斯坦福大学相信海藻酸含有氮和贡献了其化学结构的说明。不同sp消耗有很大的营养价值的蛋白质来源的碳水化合物,矿物质和维生素。海藻一直利用主要为原料提取phycocolloids从棕色海藻琼脂和海藻酸角叉菜来自红宏观藻类。人们普遍同意,褐藻纲的所有sp含有海藻酸盐。近年一些海藻工业生产琼脂和海藻酸钠在印度[1]。在海藻的主要成分是多糖细胞壁和细胞间的矩阵。海藻酸盐的生物功能的植物包括预防干燥,保持细胞的完整性,并提供机械强度和灵活性的藻类组织。离子交换功能也很重要[24]。 In biotechnology alginate gel beads are used as a matrix to entrap molecules of biological significance. Alginates can be used in the manufacture of soft capsules and in consumed as a beverage for lowering blood sugar level. In the textile industry alginate was used as an additive for textile dye [17].

材料和方法

收集海藻

六个不同种类的褐藻(Colpomenia sinuosa, Lobophora variegata, Chnoospora implexa,扇藻gymnospora,海藻tenerrium和Dictyota dichotoma)收集从Rameswaram海岸,马纳尔湾湾。收集到的海藻是水洗,阴凉干燥,磨成细粉并为进一步使用储存在4ºC。

提取海藻酸钠

提取的海藻酸发展的方法[14]第一次浸出2%氯化钙为1小时,第二次与5%盐酸浸出30分钟30到40ºC,和40%的甲醛处理酚类化合物2小时交叉链接,样本然后用去离子水清洗和提取5% Na2Co3 48小时。这是棉布过滤和沉淀在乙醇钠盐,0.5 m / L,中和氢氧化钠和沉淀直到pH值2.5和0.5 mol / L盐酸。沉淀用丙酮洗净,干一夜之间一个60ºC。海藻酸的产量提取/干重百分比。

收益率

萃取率是表示为重量百分比的海藻酸海藻样品的重量[2]。

海藻酸钠的理化特性

灰分含量

灰分是通过重量法根据燃烧样品[2]在干热灭菌器200ºC的温度,直到它成为灰烬。

水含量

水分是通过重量法根据干燥样品[2]在105ºC的温度。

胶凝和熔化温度

海藻酸的胶凝和融化温度被发现使用温度计根据[27]。

海藻酸钠的生物化学分析

估计的蛋白质

蛋白质在海藻酸钠被Biurette估计方法已由[23]。蛋白质被用BSA作为计算标准和表示为毫克/克蛋白质。

估计碳水化合物

碳水化合物含量估计苯酚-硫酸法[8]。碳水化合物含量指的是计算标准D -葡萄糖,结果被表示为毫克/克糖。

估计脂质

脂质估计用氯仿-甲醇根据[9]。

结果

收益率的海藻酸钠

最高的产量得到海藻酸钠的c . implexa(29.15%)和l . variegata(27.57%)比其他四个不同的海藻。

海藻酸钠的理化特性

水含量

最大含水量(图1)是记录在c . implexa(28.35%)和l . variegata (24.10%)。最低含水量在d . dichotoma (15.62%)。

灰分含量

海藻酸钠的p . gymnospora(23.01%)和c . implexa灰分含量最高(21.53%)显示(图1),而最低的内容记录在l . variegata(12.78%)相比分别与其他海藻。

胶凝和熔化温度

四个物种的胶凝点(图1)42ºC±2ºC和l . variegata(52ºC),和美国tenerrium(48ºC)。观察熔点为82、78、80、70、85和80 c . sinuosa l . variegata c . implexa p . gymnospora tenerrium和Dictyota sp。

海藻酸钠的生物化学分析

蛋白质

蛋白质含量的范围从1.4%到7.17%(图2)。最大的蛋白质含量在l . variegata(7.17%),其次是p . gymnospora(6.16%),而c sinuosa(1.4%)分别显示蛋白质含量最低。

碳水化合物

海藻酸钠的碳水化合物含量(图2)范围从82.42%和93.21%。碳水化合物含量是最高纪录的c . implexa(93.21%)和l . variegata(75.56%)记录的最小值,而c sinuosa(78.54%)、美国tenerrium (90.67%)、d dichotoma(82.42%)和p . gymnospora分别(87.21%)。

脂质

最大的脂质含量(图2)是记录在d . dichotoma(6.12%)和最低脂质含量在l . variegata(1.76%)比其他海藻。

讨论

水含量

含水量是影响乙醇提取工艺中使用的存在。乙醇水从海藻酸解结合的能力,所以它会降低含水量。Parthiban et al ., 2012年记录了最大程度上的水分含量在棕色海藻,海藻tenerrium扇藻boergesenii和Dictyota dichotoma 20.94%,分别为19.68%和16.41%。在[19]记录的平均含水量与海藻扇藻12.7%。但目前的研究表明高水c implexa(28.35%)和l . variegata(24.10%)比早些时候的报告。

灰分含量

矿物盐的量在每个alginofit可能有所不同。灰分含量的存在表明,矿物盐。矿物盐能找到在菌体表面。水文和水化学条件对栖息地也影响灰分。在目前的研究中,p . gymnospora(23.01%)灰分含量高于其他海藻。

蛋白质

蛋白质含量越高被发现在l . c . sinuosa variegata和较低。定量分析从1.4%到7.17%不等。同样Parthiban et al .,(2012)褐色海藻蛋白质含量较高的美国tenerrium从杜蒂戈林海岸。[7]中蛋白质含量最高记录棕色海藻从马纳尔湾的海湾地区。蛋白质含量不同属之间的不同,也在不同物种相同的属[6]。这种变化可能是自然的空间或时间。然而,它在很大程度上归因于周围水质[5]。

碳水化合物

棕色海藻的碳水化合物含量从75.56%到93.21%不等。碳水化合物含量是最高纪录的c . implexa和l . variegata发现最低的内容。同样,parthiban et al .,(2012)分别记录在美国tenerrium高碳水化合物90.67%。在[7],高碳水化合物的报道Saccharina longicruris, Ascophyllum结节性和岩藻vesiculosus 99.1%,分别为89.6%和84.1%。在[13]也报告了类似的结果,绿色的海藻是高碳水化合物比红色和褐色海藻。在美国tenerrium[3]记录高碳水化合物(35.27%)。

脂质

海藻的脂质含量从1.76%到6.12%不等。脂质含量是最高纪录的d dichotoma和l . variegata最低记录内容。Parthiban et al(2012)报道,在d . dichotoma最大的脂质含量。类似地,最大的脂质含量在绿色海藻浒苔intestinalis(7.13%)被记录。在[20]也记录最高的脂质含量绿藻石莼fasciata。主要是棕色海藻低脂质含量比绿色的海藻。

结论

寻找新的代谢物从海洋生物带来了或多或少的隔离10000种代谢物[11]其中许多被赋予pharmadynamic属性。根据[15],只有10%的25000多个植物生物活性进行了调查。此外,还有一些海藻的经济潜力[4]。我们的研究表明,所有的六种不同的海藻会好原材料的来源。因此,生化属性是海藻酸钠;碳水化合物、蛋白质、脂肪和灰分含量受环境参数的影响。研究他们与生化成分的理化性质在一起揭示了他们的适用性的良好来源食物供人类食用。这是被其他报告证实,表明环境条件对生物合成途径。它可以得出的结论是,海藻可以利用海藻酸钠等天然生物化学化合物的来源。生物活性化合物中发现海藻等待重大突破各种食物和医疗应用程序。 Further research effort should be targeted at the isolation of new bioactive natural compounds useful as natural antioxidant, pharmaceutical agents or dietary supplements.

确认

作者感谢教授r . Rengasamy主任,高级研究中心植物学、马德拉斯大学Maraimalai校园,圭因迪,钦奈025年- 600年,印度泰米尔纳德邦,提供实验室设施和为他的过程中不断的支持和鼓励研究期间

引用

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