茶叶多糖的分离纯化工艺及结构研究

摘要

本文的研究以湖北宜昌粗老茶叶为原料，采用沸水萃取工艺提取茶叶粗多糖，研究了超滤膜分离纯化茶叶多糖的工艺，将超滤后的产物经DEAESepharose Fast Flow纯化得到不同组分的均一茶叶多糖，对均一组分进行结构表征；对不同干燥工艺的产物进行活性比较研究。并对小试超滤纯化的工艺进行中试放大试验研究。主要研究内容包括以下几个部分：
　　 (1)对茶叶多糖粗产物进行了超滤分离纯化工艺研究。优化后的最佳工艺条件为：超滤过程中的最佳压力为1.2-1.4bar：合并两次茶多糖提取溶液体积浓缩为原来的19％-20％可溶性固含可达到10％-11％。通过超滤工艺缩短了茶叶多糖精制的时间，提高了茶叶多糖的质量。
　　 (2)将茶叶提取物用冷冻干燥、喷雾干燥、真空干燥和微波真空干燥四种不同干燥工艺处理并对四种产物进行活性比较。体外降血糖实验显示：不同干燥工艺样品体外降血糖活性均小于阳性对照，其降血糖活性大小关系为：VCTPS>MCTPS>-FCTPS>SCTPS。
　　 (3)采用超滤分离纯化工艺去除小分子杂质，三氯乙酸脱除游离蛋白，经DEAE Sepharose Fast Flow进行分离和纯化，得到了NTPS、ATPS1、ATPS2和ATPS3四种组分，其中NTPS和ATPS1分别是均一茶叶多糖。紫外扫描显示，NTPS是一种糖蛋白结合物，ATPS1、ATPS2和ATPS3不含有结合蛋白质。
　　 (4)利用高效凝胶渗透色谱、离子色谱、红外光谱、1H NMR和13C NMR谱等技术手段对分离得到的NTPS和ATPS1的化学结构进行了初步研究。氨基酸检测NTPS结果显示，多糖中的蛋白质以Asp、Glu、Gly、Ala和Arg氨基酸最为丰富。离子色谱法检测单糖组成显示，ATPS1、ATPS2和ATPS3均含有半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸，而NTPS不含有这两种单糖组分。茶多糖NTPS、ATPS1和ATPS2是以1→4和1→6连接的杂多糖，存在α和β两种糖苷键构型。体外降血糖实验显示，NTPS的α-淀粉酶抑制率远大于α-葡萄苷酶抑制率。TPS通过脱蛋白和纯化，其α-葡萄苷酶抑制率下降明显(P<0.05)。
　　 (5)茶叶多糖提取工艺的超滤放大实验，中试多糖得率为：6.9％，中性糖含量为34.77％，蛋白质含量为6.62％，茶多酚含量为13.49％，酸性糖含量34.29％。通过对茶叶多糖中试生产的物料衡算，可以得到一次生产消耗95％乙醇的量约为36 L，消耗水的量约为570 L，消耗电的量约为899.34 kwh。