钝顶螺旋藻藻蓝蛋白提取和纯化工艺研究进展

藻蓝蛋白不仅是藻类的主要捕光色素蛋白，而且具有重要的开发利用价值。钝顶螺旋藻是藻蓝蛋白提取纯化的主要来源。简要介绍了螺旋藻和藻蓝蛋白的主要应用前景，综述了近些年从钝顶螺旋藻中提取和纯化藻蓝蛋白工艺的进展和现状，列举并比较了一些主要的提取和纯化方法。     

钝顶螺旋藻藻蓝蛋白稳定性研究

从钝顶螺旋藻藻粉中分离纯化藻蓝蛋白,对其稳定性进行全面考察.实验结果表明,钝顶螺旋藻藻蓝蛋白溶液在低于40℃,pH4～8范围内能保持较高的活性,光照、反复冻融使藻蓝蛋白溶液的稳定性明显下降,0.5 mol/L～2 mol/L的NaCl起到稳定藻蓝蛋白的作用.藻蓝蛋白干粉在60℃、湿度为(75±5)％的条件下,活性不变,且10d后增重不超过5％;4 500 lx光强使藻蓝蛋白干粉活性显著降低.因此,长期保存藻蓝蛋白以干粉为宜,在低于60℃的弱光低湿环境中保存.     

钝顶螺旋藻藻蓝蛋白的稳定性试验研究

用冻融的方法制备钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)藻蓝蛋白并对纯化后的藻蓝蛋白稳定性进行了初步研究。提取后的粗提液经羟基磷灰石柱层析纯化后其纯度(A621／A280)达3.1温度、酸碱度、乙醇对藻蓝蛋白稳定性有较大影响；NaCl、苯甲酸钠、柠檬酸等食品添加剂对其稳定性影响较小。     

钝顶螺旋藻藻蓝蛋白的脉冲超声辅助提取技术

探讨钝顶螺旋藻藻蓝蛋白的脉冲超声辅助提取方法,并将脉冲超声辅助提取技术与传统提取方法——冻融法进行了对比。以钝顶螺旋藻为原料,采用脉冲超声辅助提取技术提取藻蓝蛋白,选定料液比、提取全程时间、循环泵转速、超声功率、超声发出时间和超声间歇时间作为参考因素,进行单因素和正交试验,优化得到的脉冲超声辅助提取最优工艺参数为:超声全程时间90min、超声功率1400W、超声发出时间6s、超声间歇时间9s、循环泵转速12r/s、提取温度20℃,当投料量为20g时,藻蓝蛋白的提取得率为13.45%,比冻融提取法高10.26%。这表明脉冲超声辅助提取法是一种高效分离钝顶螺旋藻藻蓝蛋白的方法。     

钝顶螺旋藻（Sp.—D）藻胆蛋白的提取

钝顶螺旋藻藻胆蛋白的粗提比较方便,用０．００１ｍｏｏ／Ｌ磷酸盐缓冲液浸提,取反复冻融处理,可以获得纯度为０．５４的藻胆蛋白粗提液;对粗液用硫酸铵盐析,可使其纯度略有提高。     

多目标因素钝顶螺旋藻藻蛋白提取工艺分析

以钝顶螺旋藻藻粉为试验材料,采用反复冻融法提取藻蛋白,研究不同浸泡时间(2,6,10,22和48 h),不同料液比(1︰10,1︰20,1︰30,1︰40和1︰50(g/mL)),不同冻融时间(0,2,4,6,8和10 h),不同冻融次数(0,2,4,6,8和10次)对钝顶螺旋藻藻蛋白提取率的影响。基于单因素试验结果,采用L9(34)进行正交试验设计,结果表明4个因素影响效果为:冻融时间最大,其次是冻融次数、浸泡时间,最后是料液比,最优提取工艺条件为料液比1︰20(g/mL)、浸泡时间22 h、冻融时间6 h、冻融次数6次。试验结果为钝顶螺旋藻在食品领域的深加工与利用提供理论依据。     

细胞破壁对螺旋藻藻蓝蛋白提取效果的影响

螺旋藻细胞破壁是藻蓝蛋白提取的关键工序。采用溶胀法、超细剪切法、超声波法、反复冻融法、溶胀—超细剪切法和溶胀—超细剪切—超声波法对螺旋藻细胞进行破壁处理;通过对比分析破壁后提取液中的藻蓝蛋白得率来评价破壁方法的优劣。结果表明,溶胀法、超细剪切法、超声波法、反复冻融法、溶胀—超细剪切法、溶胀—超细剪切—超声波法得到的最高藻蓝蛋白得率分别为8.90%,7.38%,8.00%,8.26%,9.22%,8.88%。综合考虑,溶胀—超细剪切法相对其它5种破壁方法而言,其操作简单便捷,破壁效果更加显著,藻蓝蛋白得率高;溶胀—超细剪切法最佳的提取工艺为:溶胀时间12h,剪切时间5min。     

钝顶螺旋藻藻蓝蛋白的富集分离及其稳定性研究

实验研究了盐析沉淀法和等电点沉淀法富集分离钝顶螺旋藻藻蓝蛋白,考察了螺旋藻细胞破碎液的藻液比、盐离子浓度、pH和环境温度对藻蓝蛋白收率和分离因数的影响,并对藻蓝蛋白的热稳定性及酸碱稳定性进行了研究。结果表明,藻液比为0.5g/100ml,50%（W/V）（NH4）2SO4进行盐析沉淀,藻蓝蛋白收率可达60.0mg/g藻粉,分离因数为1.38。螺旋藻藻蓝蛋白在20℃和30℃时保持稳定,在40℃以上稳定性下降。在pH为中性时,藻蓝蛋白稳定性良好,超出此范围螺旋藻藻蓝蛋白稳定性下降。     

葛仙米藻胆蛋白提取工艺及藻蓝蛋白稳定性研究

对葛仙米藻胆蛋白的提取工艺及其稳定性进行了研究。采用单因素实验优化葛仙米藻胆蛋白的提取工艺。结果表明，NaCl浓度为0．24mol／L，pH7及提取时间为4．2h时，藻胆蛋白的得率最高，分别为7．004％，7．438％，5．924％；藻蓝蛋白的稳定性实验表明，藻蓝蛋白在30℃以下，酒精浓度在10％以下，pH值在6～8的范围内比较稳定，     

钝顶螺旋藻藻蓝蛋白储存稳定性研究

对温度、日光光照等条件以及不同添加剂对藻蓝蛋白水溶液稳定性的影响进行研究。研究得出,藻蓝蛋白应低于40℃避光保存,应于中性条件下保存;葡萄糖、氯化钠和山梨糖醇可以有效提高藻蓝蛋白的稳定性,分别于室温放置72 h后藻蓝蛋白色素保存率从50.90%提高到了78.10%、67.02%和69.08%;按质量比1∶1∶0.3复合葡萄糖、氯化钠和山梨糖醇作为稳定剂加入藻蓝蛋白后于4℃放置14 d,藻蓝蛋白色素保存率比未加添加剂的藻蓝蛋白提高54.4%;于25℃下放置,加了复合添加剂的藻蓝蛋白色素保存率比未加添加剂的提高16.1%。     

酶法脱蛋白技术用于螺旋藻多糖提取工艺的研究

本文探讨了酶法脱蛋白技术在螺旋藻多糖提取工艺中的应用。研究结果表明，采用酶法脱蛋白可降低有机试剂的用量，缩短提取时间，效果优于Ｓｅｖａｇ脱蛋白法。     

Stability and Antioxidant Activity of Food-Grade Phycocyanin Isolated from Spirulina platensis

Food-grade phycocyanin was obtained from Spirulina platensis cultured in seawater-based medium and purified by ammonium sulfate precipitation. The stability of phycocyanin under different conditions, including different pH, temperature, light, and edible stabilizing agents, was systematically investigated by spectroscopy methods. The optimum pH range for phycocyanin was found to be 5.0–6.0. Phycocyanin was kept stable at temperatures up to 45ºC over short time periods (i.e., no significant changes were observed in the relative concentration of phycocyanin, C_R). In contrast, incubation at a relatively high temperature resulted in a decrease in the C_R and half-life in a temperature-dependent manner. Constant exposure to light at 100 μmol m^–2 s^–1 for 36 h, decreased the C_R value of phycocyanin (pH5.0) to 78.4%. Sodium chloride was an effective stabilizing agent for phycocyanin, and its efficacy increased in a concentration-dependent manner for all concentration ranges assessed in this study. Moreover, phycocyanin exhibited concentration-dependent antioxidant activities in 2,2′-azino-bis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid) and α,α-Diphenyl-β-pricrylhydrazyl assays. Taken together, our results suggest that the optimal conditions for preserving the stability of food-grade phycocyanin isolated from S. platensis are a pH of 5.0–6.0, low temperature, darkness, and the addition of edible stabilizing agents.     

超声-微波协同提取螺旋藻中的叶绿素

研究了超声-微波协同提取螺旋藻中叶绿素的工艺。通过单因素试验确定了影响提取叶绿素的主要因素及最佳水平范围,通过正交试验确定的最佳提取工艺为提取温度55 ℃,超声提取时间300 s,料液比1∶14（g∶mL）。在此最佳条件下,螺旋藻中叶绿素的总提取率为1.141%。     

螺旋藻多糖提取新工艺的研究

提取螺旋藻多糖的传统工艺存在着流程长,操作复杂,有机溶剂消耗大等问题。采用三氯乙酸（ＴＣＡ）法代替Ｓｅｖａｇ法去除蛋白质,使改进后的提取工艺中蛋白质去除率增加,多糖损失率降低,流程缩短。通过用ＤＥＡＥ－Ｓｐｅｈａｒｏｓｅ和Ｓｅｐｈａｄｅｘ－Ｇ５０柱的分离纯化得到２个多糖组分。经测定,其相对分子质量分别为Ｍｒ１＝１２６００,Ｍｒ２＝１６６００。组分１的单糖组成：Ｄ－葡萄糖、Ｄ－甘露糖、Ｄ－半乳糖和葡萄糖醛酸;组分２的单糖组成：Ｄ－葡萄糖、Ｄ－木糖、Ｌ－鼠李糖和葡萄糖醛酸。     

螺旋藻培养条件研究

对影响螺旋藻生长的ｐＨ值、营养物质、微量元素及稀土元素等因素进行研究。在最适ｐＨ值范围和优化配方的碳、氮源浓度及比例以及微量元素与稀土元素含量的条件下,获得了比较理想的培养结果。     

细胞冻融辅助热水浸提螺旋藻多糖及脱蛋白工艺优化

以螺旋藻粉为原料,将细胞冻融技术与热水浸提技术相结合提取藻多糖。通过单因素及正交试验,对冻融后破碎细胞残余物中剩余多糖的提取及Sevag法脱除蛋白进行研究,优化其工艺条件,并与传统的热水浸提工艺对比。结果表明,在料液比1:16、浸提温度80℃、浸提时间1.5h的条件下热水浸提破碎细胞残余物,效果最佳,与细胞上清液合并后的多糖总提取率达到6.64%,高于传统的热水浸提法近14%;而采用Sevag法脱除蛋白的最佳工艺条件为烷醇比5:1、料液试剂比3:1、处理次数3次。在此条件下,蛋白脱除率及多糖损失率分别为81.4%和17.3%。粗多糖质量进一步分析得,总糖含量85.3%,多糖分子质量84700u,多分散度1.306;而传统热水浸提工艺得到的多糖分子质量为54800u,多分散度2.007,其粗多糖产品质量低于细胞冻融辅助热水浸提工艺得到的产品质量。     

钝顶螺旋藻对锌和硒生物富集作用的研究

研究不同浓度锌和硒对钝顶螺旋藻生长及富集量的影响，结果表明，当硒浓度为２００ｍｇ／Ｌ，锌浓度为４ｍｇ／Ｌ时，螺旋藻富集能力最大，达到７５２．７μｇ／ｇ和３７１．２μｇ／ｇ，但在该浓度下，螺旋藻的生长速度、硝酸盐还原酶活性略低于不加锌硒（对照）。锌、硒浓度较低时，可促进螺旋藻的生长，加速藻细胞对锌、硒的生物转化过程的进行，高浓度则抑制生长。当硒浓度为７００ｍｇ／Ｌ，锌浓度为９ｍｇ／Ｌ，该藻死亡。