一种从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法技术

本发明专利技术公开了一种从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法，涉及蛋白提取技术领域。其方法为：首先螺旋藻粉与水混合进行破壁处理，得到螺旋藻混悬液；其次，离心螺旋藻混悬液得到藻蓝蛋白和多糖混悬液；分两步加入硫酸铵晶体，第一步加入硫酸铵晶体后硫酸铵溶液饱和度为20％，第二步加入硫酸铵晶体后硫酸铵溶液饱和度为40％，离心分离得到藻蓝蛋白粗品；然后，PBS缓冲液水洗藻蓝蛋白粗提物；最后，水洗后溶液进行喷雾干燥得藻蓝蛋白。本发明专利技术方法对其工艺条件进一步优化，结合理论和实验研究，得到的藻蓝蛋白提取率高，且该方法简单易操作，运行成本低，适应于藻蓝蛋白的大批量生产，经济环保，易于工业化生产。

A Method for Extracting Phycocyanin from Spirulina

The invention discloses a method for extracting phycocyanin from spirulina, which relates to the technical field of protein extraction. The method is as follows: firstly, spirulina powder is mixed with water to break the wall and get Spirulina suspension; secondly, Spirulina suspension is centrifuged to get phycocyanin and polysaccharide suspension; secondly, ammonium sulfate crystal is added in two steps, the saturation of ammonium sulfate solution is 20% after adding ammonium sulfate crystal in the first step, 40% after adding ammonium sulfate crystal in the second step, and the saturation of ammonium sulfate solution is 40% after Finally, the crude extract from phycocyanin was washed with PBS buffer. Finally, the phycocyanin was sprayed and dried after washing. The method of the invention further optimizes the technological conditions, combines theoretical and experimental research, and obtains high extraction rate of phycocyanin. The method is simple, easy to operate, low cost, suitable for mass production of phycocyanin, economic and environmental protection, and easy to industrialize production.

【技术实现步骤摘要】
一种从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法
本专利技术涉及蛋白提取
，具体涉及一种藻蓝蛋白的提取方法。
技术介绍
螺旋藻是一种低等的水生植物，属蓝藻门，蓝藻纲，颤藻科，螺旋藻属或节旋藻属，原产于非洲和北美洲，是存在于地球超过30亿年的低等水生藻类植物，其外观为蓝绿色，显微镜观察呈现螺旋状，故而得名螺旋藻。螺旋藻含有丰富的藻蓝蛋白、维生素、胡萝卜素及多糖类物质，是人类理想的食物，其蛋白质含量高达60％～70％，是近年来已经规模化培养的单细胞螺旋丝状蓝藻，由于螺旋藻营养丰富，并且富含多种药物特性，引起了人们的广泛关注。藻蓝蛋白为蓝色粉末，无毒，溶于水，不溶于醇和油脂，是存在于蓝藻、螺旋藻细胞中的色素蛋白复合体，藻蓝蛋白是一种天然着色剂，在口香糖、冰激凌、饮料、糖果和化妆品中都有应用，藻蓝蛋白还因其荧光性质而作为生物化学追踪剂使用。除了能够捕获光能为藻类细胞提供能量外，藻蓝蛋白还具有抗氧化、增强机体免疫力、抗癌、抗炎及保肝护肝等诸多生理活性，被广泛应用于食品、化妆品及医药等领域全面了解和掌握藻蓝蛋白的生理调控功能以及作用机制对藻蓝蛋白的开发与利用有着重要的指导意义。现有技术中有关研究报道从螺旋藻中提取藻蓝蛋白，然而其提取率并不高，其原因可能是提取过程中如破壁、提取等步骤工艺条件不理想。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法，该方法对其工艺条件进一步优化，结合理论和实验研究，得到的藻蓝蛋白提取率高，且该方法简单易操作、易于推广应用。其技术解决方案包括：一种从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法，依次包括以下步骤：a取螺旋藻粉，向其中加入一定量的水充分混匀后得到螺旋藻粉混悬液，将螺旋藻粉混悬液冻融、离心，得上清液；b向步骤a所得上清液中分两步加入硫酸铵晶体，第一步加入硫酸铵晶体后离心取上清液，第二步向第一步所得上清液中加入硫酸铵晶体，离心分离得藻蓝蛋白粗提物；其中，第一步加入硫酸铵晶体后硫酸铵溶液饱和度为20％，第二步加入硫酸铵晶体后硫酸铵溶液饱和度为40％；c将步骤b所得藻蓝蛋白提取物溶于其质量5～10倍的PBS缓冲溶液中，置于透析袋中于透析，收集透析袋中的溶液，得透析液；d将步骤c所得透析液喷雾干燥，即得藻蓝蛋白粉。作为本专利技术的一个优选方案，步骤a中，水的加入量为螺旋藻粉质量的16～18倍，螺旋藻粉混合悬液冻融、离心步骤具体为：将螺旋藻粉混悬液置于-20℃冷冻6h，于60℃水浴锅隔水加热融化，20℃条件下3000～4000r/min离心得上清液，所得上清液再置于-20℃冷冻融6h，于60℃水浴锅隔水加热融化，20℃条件下3000～4000r/min离心得上清液。作为本专利技术的另一个优选方案，步骤a中，上述的螺旋藻粉是经破壁处理、过20目筛制备得到的。进一步的，步骤b中，第一步和第二步离心分离条件为：温度10～30℃，转速3000～4000r/min。进一步的，步骤c中，上述PBS缓冲液为水、氯化钠、氯化钾、磷酸氢二钠和磷酸二氢钾组成的缓冲溶液，调节pH为6.9～7.2。进一步的，步骤c中，透析温度为2～6℃，通过磁力搅拌器旋转进行透析，磁力搅拌器转速为400～800r/h。本专利技术所带来的有益技术效果为：(1)本专利技术从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的工艺方法，以去离子水作为溶剂体系，首先用破壁机对螺旋藻粉进行初步破壁，后采用冻融法使细胞壁完全破碎，细胞内藻蓝蛋白流出，离心去除藻泥，通过两步法加入硫酸铵晶体，充分的除去杂蛋白，析出藻蓝蛋白，得到的藻蓝蛋白粗品于PBS缓冲溶液中透析，除去多余铵离子，得到含量大于50％藻蓝蛋白。(2)本专利技术的提取工艺方法，工艺流程简单，原料螺旋藻成本低廉，市场流通性大，提取过程绿色清洁，经济环保，对环境零污染，符合可持续发展战略，通过本专利技术的工艺流程提取出的产品提取率和效率都有所升高，操作简便，易工业化生产。具体实施方式本专利技术提出了一种从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法，为了使本专利技术的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本专利技术做详细说明。本专利技术螺旋藻粉是用螺旋藻经过研磨制成的粉末，本专利技术所需原料均可通过商业渠道购买获得。实施例1：从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法，包括以下步骤：1)取60g螺旋藻粉，加入其质量1L去离子水，充分混匀后得到螺旋藻粉混悬液，将螺旋藻粉混悬液置于-20℃冷冻6h，于60℃水浴锅隔水加热融化，20℃条件下3500r/min离心得上清液，所得上清液再置于-20℃冷冻融6h，于60℃水浴锅隔水加热融化，20℃条件下3500r/min离心得上清液；2)向上清液中加入114g硫酸铵晶体，使之饱和度为20％，于20℃条件下3500r/min离心取上清，再加入123g硫酸铵晶体，使之饱和度为40％，于20℃条件下3500r/min离心分离得藻蓝蛋白粗提物；3)将藻蓝蛋白粗提物溶于54gPBS缓冲溶液中，置于截留分子量为12kd透析袋中于4℃条件下磁力搅拌透析，收集透析袋中的溶液，得透析液；4)所得透析液喷雾干燥后得含量为61％藻蓝蛋白粉。实施例2：从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的工艺方法，包括以下步骤：1)取60g螺旋藻粉，加入其质量1L去离子水，充分混匀后得到螺旋藻粉混悬液，将螺旋藻粉混悬液置于-20℃冷冻6h，于60℃水浴锅隔水加热融化，20℃条件下3500r/min离心得上清液；2)向上清液中加入114g硫酸铵晶体，使之饱和度为20％，10℃条件下3500r/min离心取上清，再加入123g硫酸铵晶体，使之饱和度为40％，于10℃条件下3500r/min离心分离得藻蓝蛋白粗提物；3)将藻蓝蛋白粗提物溶于54gPBS缓冲溶液中，置于截留分子量为12kd透析袋中于6℃条件下磁力搅拌透析，收集透析袋中的溶液，得透析液；4)所得透析液喷雾干燥后得含量为55％藻蓝蛋白粉。实施例3：从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的工艺方法，包括以下步骤：1)取60g螺旋藻粉，加入其质量1L去离子水，充分混匀后得到螺旋藻粉混悬液，将螺旋藻粉混悬液置于-20℃冷冻6h，于60℃水浴锅隔水加热融化，20℃条件下3000r/min离心得上清液，所得上清液置于-20℃冷冻融6h，于60℃水浴锅隔水加热融化，20℃条件下3000r/min离心得上清液；2)向上清液中加入114g硫酸铵晶体，使之饱和度为20％，于20℃条件下3000r/min离心取上清，再加入123g硫酸铵晶体，使之饱和度为40％，于20℃条件下3000r/min离心分离得藻蓝蛋白粗提物；3)将藻蓝蛋白粗提物溶于54gPBS缓冲溶液中，置于截留分子量为12kd透析袋于常温条件下透析，收集透析袋中的溶液，得透析液；4)所得透析液喷雾干燥后得含量为51％藻蓝蛋白粉。对比例1：从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的工艺方法，包括以下步骤：1)取60g螺旋藻粉，加入其质量1L去离子水，充分混匀后得到螺旋藻粉混悬液，将螺旋藻粉混悬液置于-20℃冷冻6h，于60℃水浴锅隔水加热融化，30℃条件下3500r/min离心得上清液；2)向上清液中加入114g硫酸铵晶体，使之饱和度为20％，30℃条件下3500r/min离心取上清，再加入123g硫酸铵晶体，使之饱和度为40％，于30℃条件下3500r/min离心分离得藻蓝蛋白粗提物；3)将藻蓝蛋白粗提物溶于54gPBS缓冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法，其特征在于，依次包括以下步骤：a取螺旋藻粉，向其中加入一定量的水充分混匀后得到螺旋藻粉混悬液，将螺旋藻粉混悬液冻融、离心，得上清液；b向步骤a所得上清液中分两步加入硫酸铵晶体，第一步加入硫酸铵晶体后离心取上清液，第二步向第一步所得上清液中加入硫酸铵晶体，离心分离得藻蓝蛋白粗提物；其中，第一步加入硫酸铵晶体后硫酸铵溶液饱和度为20％，第二步加入硫酸铵晶体后硫酸铵溶液饱和度为40％；c将步骤b所得藻蓝蛋白提取物溶于其质量5～10倍的PBS缓冲溶液中，置于透析袋中于透析，收集透析袋中的溶液，得透析液；d将步骤c所得透析液喷雾干燥，即得藻蓝蛋白粉。

【技术特征摘要】
1.一种从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法，其特征在于，依次包括以下步骤：a取螺旋藻粉，向其中加入一定量的水充分混匀后得到螺旋藻粉混悬液，将螺旋藻粉混悬液冻融、离心，得上清液；b向步骤a所得上清液中分两步加入硫酸铵晶体，第一步加入硫酸铵晶体后离心取上清液，第二步向第一步所得上清液中加入硫酸铵晶体，离心分离得藻蓝蛋白粗提物；其中，第一步加入硫酸铵晶体后硫酸铵溶液饱和度为20％，第二步加入硫酸铵晶体后硫酸铵溶液饱和度为40％；c将步骤b所得藻蓝蛋白提取物溶于其质量5～10倍的PBS缓冲溶液中，置于透析袋中于透析，收集透析袋中的溶液，得透析液；d将步骤c所得透析液喷雾干燥，即得藻蓝蛋白粉。2.根据权利要求1所述的一种从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法，其特征在于：步骤a中，水的加入量为螺旋藻粉质量的16～18倍，螺旋藻粉混悬液冻融、离心步骤具体为：将螺旋藻粉混悬液置于-20℃冷冻6h，于60℃水浴锅隔水加热融化，2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李悦明，况新宇，夏修峦，许丽娜，李娜，毕作成，徐建春，
申请(专利权)人：青岛科海生物有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37