硫酸软骨素提取工艺

现今，关节问题给很多人带来了不少烦恼,出现膝关节疼痛问题的人大多是以中老年女性居多，她们可能在上下楼梯时，或者做蹲起动作时都会感到疼痛难忍。很多关节不好的人为了能够避免关节上的疼痛和不舒适，寻找了诸多个系列的关节炎诊疗方法。
01关节软骨损伤的原因
膝关节炎主要是软骨和周围软组织退变引起，关节软骨需要通过关节液和关节囊周围组织来提供营养。如果关节发生老化、受伤或者患病的情况下，软骨素流失的同时关节滑液也在流失，从而影响了软骨正常的营养供应，使其变薄变脆。
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关节软骨没有神经、淋巴和血管等组织，因此它的新陈代谢比较缓慢。再加上软骨获取到的营养不足，或者软骨因为受伤、磨损等造成的毛糙脆薄，后期很难再恢复到正常状态，从而造成了关节软骨损伤。
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02关节补充营养的选择
软骨素是关节健康不可或缺的营养素，若将中老年人的关节比作是生锈的机器，软骨素的作用则是维持机器运转“纵享丝滑”的万金油。
正常的关节软骨需要一些特别的软骨细胞群合成并保持，软骨含有足够的胶原纤维和水分，才能变得厚实和健康。而胶原链上有很多糖胺聚糖，后者又是由透明质酸链和软骨素组成。软骨素就像液态磁铁一般，将水分吸入并稳定在蛋白多糖内，提高软骨的厚实度和弹性，同时让关节内滑液更加充足。软骨素和透明质酸的充分供给，可以生成更多的氨糖，增加胶原纤维的数量。
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研究表明，软骨素和硫酸氨糖联合能够起到“1+1＞2”的效果，为了让软骨获取到足够的营养，使其更快地修复，就需要加强软骨营养物质的外源性摄入，也就是软骨素及氨糖。
03软骨素的补充方法
硫酸软骨素是从动物软骨中提取出来的一种化学成分，是软骨当中的胶质成分，经过加工提炼后形成的粉末状的药物，实际上软骨素就是一种酸性的黏多糖。经过人体服用之后能增加软骨的弹性，能促进软骨的再生。
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人到30岁后，体内的氨糖软骨素慢慢流失并且停止生成，有的人会开始感觉到自己身体容易酸软，运动能力出现退步。所以，这个时候就需要合理补充软骨所需的软骨素和氨糖营养，从而减缓膝关节软骨的退化。
### 软骨素的提取工艺
   硫酸软骨素是一种酸性粘多糖，通常以糖蛋白的形式存在于动物体内。硫酸软骨素是由氨基己糖和葡萄糖醛酸为基本结构单元构成的聚合体，分子量为 1×104~5×104D。硫酸软骨素具有调节免疫和脂类代谢、预防感染和心血管疾病等多种生理作用，在医药、食品、化妆品等领域应用前景广泛。
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本研究以猪软骨为原料，采用碱提取法、碱-单酶法、碱-双酶法、超声波辅助碱-双酶法提取硫酸软骨素，以硫酸软骨素纯度（氨基己糖含量）和得率为考察指标。
 1.在碱提取法中，本研究选取料液比（软骨干重与碱液体积之比）、碱液浓度、温度、提取时间为因素进行正交试验，以硫酸软骨素得率为考察指标，确定了最佳的工艺参数。试验结果表明：在料液比 1:6，碱液浓度 6%，提取温度 40℃，提取时间 6h 时，所得产品得率最高达到 17.01%，纯度为 70.32%。 
2.碱-单酶法，是在碱提取法的基础上选用木瓜蛋白酶进一步酶解去除蛋白质等杂质，酶解时选取 p H 值、酶添加量、温度、时间进行单因素、正交试验，以硫酸软骨素纯度为主要考察指标，确定了最佳的工艺参数。在 p H 值 6.8，温度40℃，木瓜蛋白酶酶添加量为 1.2:1000，酶解时间为 60min，所得产品的纯度最高为 79.32%，得率为 18.56%。
3.碱-双酶法，是在碱-单酶法的基础上选择胃蛋白酶进一步去除多余杂质，通过对 p H 值、酶解温度、酶添加量、酶解时间进行单因素、正交试验，以硫酸软骨素的纯度为主要的考察指标确定了最佳的工艺参数。在 p H 为 5.9，酶解温度 40℃，胃蛋白酶添加量为 1.4:1000，酶解 100min 时所得产品纯度最高达到82.76%，得率为 20.93%。
4.超声波辅助碱-双酶法，是在碱-双酶法的基础上进行的。在料液比 1:6，碱液浓度 6%，超声波处理功率为 491W 条件下处理 139min，随后调节 p H 值为 6.8，温度为 40℃，添加木瓜蛋白酶量为 1.2:1000，酶解 60min 后高温灭酶，调节 p H到 5.9，温度 40℃，胃蛋白酶添加量为 1.4:1000，酶解 100min 时所得产品纯度最高达到 86.06%，得率为 22.56%。 
5.对四种方法所得产品进行感官、理化及微生物指标测定，在几种方法中超声波辅助碱-双酶法所得产品纯度最高，达到 86.06%，超过出口标准（84.6%）且其它指标也符合标准要求。 
6.对超声波辅助碱-双酶法提取出的产品，用乙醇进行纯化。当硫酸软骨素溶液的浓度为 18%（w/v），Na Cl 浓度为 3%（w/v），p H 为 6.8，醇沉体系浓度为70%（v/v），重复 4 次后，得到纯化物为白色，略带咸味、无臭的粉末。蛋白质含量为 2.78%，氨基己糖含量为 31.98%，硫酸软骨素的纯度达到 90.17%，较之纯化前（86.06%）提高了 4.11%，水分含量为 6.30%，澄清度为 0.035，p H 值为7.01，且产品符合卫生标准。 
7.为了进一步验证碱-双酶法、超声波辅助碱-双酶法及纯化后产品的纯度，进行红外光谱检测。结果显示，碱-双酶法和超声波辅助碱-双酶法得到的产品与标准品相比，相应的特征吸收峰均存在，但存在了少量的杂质峰，说明产品中还存在杂质。纯化物的红外光谱图与标准品的谱图相似，说明纯化后产品达到了较高纯度。 超声波辅助碱-双酶法耗时短，操作简单且得到的产品纯度高，是适合工业化生产的工艺。