鱿鱼墨黑色素铁的制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及一种鱿鱼墨黑色素铁的制备方法及其在制备辅助治疗贫血保健食品、功能食 品或药品中的应用。
背景技术
2002年中国居民营养调查结果显示，我国居民贫血患病率平均为15.2％；2岁以内婴幼儿、 60岁以上老人、育龄妇女贫血患病率分别为24.2％、21.5％和20.6％。孕妇30％贫血，孕末期 更高。贫血一般可分为缺乏铁或维生素B12造成的营养性贫血和造血系统功能障碍等引起的非 营养性贫血两大类，其中，营养性贫血中主要以缺铁性贫血为主。用于补铁的铁剂种类很多， 常用的有硫酸亚铁、富马酸亚铁、葡萄糖酸亚铁、琥珀酸亚铁、多糖铁复合物等。但是低分 子补铁剂一般对胃肠道粘膜刺激明显，故多糖铁复合物等目前应用较多。另外，目前尚未见 有对营养性贫血和造血系统功能障碍等引起的非营养性贫血均有效的辅助改善贫血的单一成 分产品。
鱿鱼为软体动物门、头足纲、枪乌贼科海产动物。据报道，全世界鱿鱼的年捕捞量达400 万吨，我国是全世界捕捞量最高的国家之一。在鱿鱼的加工过程中，大多数加工厂将鱿鱼 墨囊废弃，已造成环境污染，鱿鱼墨囊原料丰富易得，急需为之寻求有效利用的出路。鱿鱼 墨囊主要成分为黑色素和蛋白多糖复合体，鲜墨汁中黑色素的含量约为20％，是一类吲哚醌 的聚合体形成的真黑色素。目前对于鱿鱼墨黑色素铁的制备和研究未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种鱿鱼墨黑色素铁的制备方法；制得的鱿鱼墨黑色素铁在生产 辅助改善贫血保健食品、功能食品或药品中能得到应用，以弥补现有技术的上述不足。
一种鱿鱼墨黑色素铁的制备方法，其特征在于从鱿鱼墨汁中分离出黑色素，真空冷冻干 燥后，将鱿鱼墨黑色素加入含铁离子的水溶液中，用酸调节pH至3-6，4℃-25℃下搅拌8 -24小时，室温下3000-5000×g离心收集沉淀；所得沉淀物经蒸馏水反复洗涤、室温下 3000-5000×g离心收集沉淀，真空冷冻干燥。
本发明以海洋鱿鱼墨汁为原料，分离高纯度的鱿鱼墨黑色素后加入适量铁离子，制成鱿 鱼墨黑色素铁。采用的原料丰富易得，黑色素含量极高，并具有步骤简单、设备投资少、无 环境污染、产品得率高等优点，适于工业化生产。
具体实施方式
称取1Kg北太平洋鱿鱼墨汁分离出鱿鱼墨黑色素约200g；称取20g加入5L蒸馏水4℃下 搅拌使鱿鱼墨黑色素均匀分散，加FeCl3至浓度为10mM，用盐酸调整pH至4.0，4℃下搅拌 12h；收集所有溶液，室温下3000-5000×g离心收集沉淀；所得沉淀物经蒸馏水反复洗涤和离 心收集沉淀3次、除去未结合铁离子，将所得沉淀真空冷冻干燥，得到鱿鱼墨黑色素铁。经 分析，该产品是以吲哚结构为主体的异聚物螯合铁，纯度为86.2％，含铁量为72mg/g。
本实施例中，所述的北太平洋鱿鱼可改为秘鲁鱿鱼、赤鱿、阿根廷鱿鱼或新西兰鱿鱼， 可得到类似的效果，通过本发明制备的鱿鱼墨黑色素铁纯度为30％-99％，含铁量为40mg- 80mg/g。所述的盐酸可改用硫酸、醋酸、磷酸或硝酸，调pH值为3-6；所述FeCl3可改用Fe2(SO4)3、 FeCl2或FeSO4等能形成可溶性铁离子的盐，浓度为0.5-10mM，鱿鱼墨黑色素与铁离子作用时间可 为8-24h。
本发明制出的鱿鱼墨黑色素铁可作为辅助改善贫血保健食品及相关药物的活性成份，根 据保健及治疗需要，可与食用及药用辅料制成多种制剂。
下面对鱿鱼墨黑色素铁的辅助改善贫血作用作进一步描述：
一.鱿鱼墨黑色素铁的药效学研究
1.通过动物实验证明，制得的鱿鱼墨黑色素铁具有显著的改善缺铁性贫血活性。体内实验 采用缺铁性贫血模型大鼠。将Wistar大鼠随机分为6组，第1-2组分别为正常和模型 对照组；第3组为阳性对照组，灌胃Fe2+2mg/kgBW；第4-6组为鱿鱼墨黑色素铁组， 分别灌胃相当于Fe2+0.5、1、2mg/kg BW，1次/d，连续21d；末次灌胃后尾静脉取血， 测定白细胞数量(WBC)、红细胞数量(RBC)、血清铁(SI)、游离原卟啉(FEP)、血红蛋 白(HGB)、红细胞压积(HCT)、平均红细胞体积(MCV)、平均红细胞血红蛋白(MCH)。
结果见表1，鱿鱼墨黑色素铁能显著改善缺铁性贫血大鼠SI、FEP、HGB、HCT、MCV、MCH 水平，表明鱿鱼墨黑色素铁具有改善缺铁性贫血作用。另外，鱿鱼墨黑色素铁能够显著 改善大鼠缺铁性贫血所造成的体重、肝脏重量的降低和增加血细胞数量，结果见表2。
表1 鱿鱼墨黑色素铁对缺铁性贫血大鼠各项指标的影响(n＝10， x ‾ ± s ]]>)
组别 剂量 (mg/kg) HGB (g/L) HCT MCV (f1) MCH (pg) SI (ug/mL) FEP (ug/dL) 正常对照 - 157±2 0.441±0.005 56.8±0.2 20.1±0.2 8.82±1.11 74.9±3.9 模型对照 - 110±2△ 0.376±0.006△ 41.3±0.4△ 13.2±0.2△ 3.41±0.45△ 90.1±4.6Δ 阳性对照 2 161±3* 0.472±0.006* 51.5±0.5* 17.3±0.3* 10.5±1.0* 68.9±2.3* 鱿鱼墨黑 色素铁 0.5 149±3* 0.459±0.012* 47.4±0.9* 15.4±0.5* 11.8±0.7* 74.4±2.5* 1 148±4* 0.450±0.011* 49.1±0.8* 17.1±0.3* 11.0±1.2* 72.6±2.8* 2 164±4* 0.482±0.012* 51.1±0.7* 17.5±0.4* 15.7±2.0v 66.9±1.9v
注：△P＜0.01与正常对照组比较；*P＜0.01与模型对照组比较
表2 鱿鱼墨黑色素铁对缺铁性贫血大鼠血细胞数量、体重和肝脏重量的影响(n＝10， x ‾ ± s ]]>)
组别 剂量Fe (mg/kg) WBC (×109) RBC (×1012) 体重 (g) 肝脏重量 (g) 正常对照 - 16.2±0.8 7.81±0.11 332±6 9.13±0.31 模型对照 - 15.1±1.0 9.07±0.14△ 240±8△ 7.01±0.35△ 阳性对照 2 14.1±0.2 8.87±0.24 262±10* 8.08±0.43* 鱿鱼墨黑色素铁 0.5 16.6±0.8* 9.74±0.38* 257±8* 7.35±0.28 1 17.6±1.0* 8.90±0.23 258±6* 7.79±0.25* 2 18.0±0.8* 9.79±0.28* 262±10* 7.98±0.38*
注：△P＜0.05与正常对照组比较；*P＜0.05与模型对照组比较
2.采用骨髓造血损伤模型小鼠证明，本鱿鱼墨黑色素铁具有显著的促进骨髓造血功能。用 100、300和900mg/kg BW鱿鱼墨黑色素铁分别灌胃环磷酰胺所致骨髓造血损伤模型小鼠， 结果见表3。结果表明，鱿鱼墨黑色素铁对骨髓损伤模型小鼠的骨髓有核细胞(BMNC)、 造血干细胞(CFU-S)、粒单系祖细胞(CFU-GM)和外周血WBC数量的减少具有显著的 拮抗和促进恢复作用。
表3 鱿鱼墨黑色素铁对环磷酰胺所致骨髓造血损伤模型小鼠的作用结果(n＝10， x ‾ ± s ]]>)
组别 剂量 mg/.kg BMNC ×106/股骨 CFU-S /105cells CFU-GM /105cells WBC ×109 SOD U1/mL 正常对照 - 7.45±1.11 41.8±4.8 预防作用 86.3±6.7 7.28±0.83 295±21.3 模型对照 - 1.37±0.05△ 17.5±3.28△ 38.3±5.1△ 1.15±0.11△ 180±17△ 鱿鱼墨黑色 素铁 100 1.82±0.12** 24.3±3.54* 51.3±2.4** 1.47±0.11* 225±16 300 1.86±0.06** 27.4±2.8** 53.4±2.4** 1.75±0.18* 232±8* 900 2.30±0.58** 31.3±3.3**治疗作用 59.8±5.5** 1.89±0.19** 276.5±4* 模型对照 - 2.77±0.05△ 22.8±2.9△ 46.3±4.1△ 4.76±0.52△ 221±19△ 鱿鱼墨黑色 素铁 100 3.44±0.30** 29.2±3.4* 61.2±6.3* 6.00±0.48* 249±21* 300 4.32±0.25** 31.7±2.3** 72.57±2.9** 7.2 1±0.72** 278±9* 900 4.98±0.31** 34.6±3.7** 77.2±3.4** 8.89±0.61** 305±11*
注：△P＜0.01与正常对照组比较；*P＜0.05，**P＜0.01与模型对照组比较
二.鱿鱼墨黑色素铁的安全性实验
对ICR小鼠一次性灌服不同剂量的鱿鱼墨黑色素铁(0.464、1.00、2.15、4.64g/kg)， 14d后，各剂量组动物均无死亡，且无任何行为异常，体重无明显增长，血常规、肝、肾功 各项检查，无明显差别，动物脏器的病理组织学检查无异常，表明鱿鱼墨黑色素铁无毒副作 用和无累积毒性。
三.鱿鱼墨黑色素铁的稳定性
本发明制备的鱿鱼墨黑色素铁在常温下保存12-18个月，经实验证明其生物活性无明显 降低。