一种藻蓝蛋白的提取和纯化方法技术

本发明专利技术属于生物提取技术领域，特别涉及一种藻蓝蛋白的提取和纯化方法，首先用CaCl

Extraction and purification of phycocyanin

【技术实现步骤摘要】
一种藻蓝蛋白的提取和纯化方法
本专利技术属于生物提取
，具体地说涉及一种藻蓝蛋白的提取和纯化方法。
技术介绍
微藻中包含多种生物活性物质，其中藻胆蛋白在微藻中含量丰富，并具有重要的医药、保健、生物工程等方面应用价值。目前，在高盐胁迫环境下培养的微藻，经过高盐胁迫后，其内含的藻蓝蛋白提取困难，而且后期纯化过程中大量的盐离子不能有效去除，因此造成微藻中藻蓝蛋白流失，不能充分利用微藻的营养价值。
技术实现思路
针对现有技术的不足，专利技术人在长期实践中研究设计出一种藻蓝蛋白的提取和纯化方法，可在盐胁迫的微藻藻泥中提取高回收率高纯度的藻蓝蛋白。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种藻蓝蛋白的提取和纯化方法，包括以下步骤：获得盐胁迫藻泥；以及包括：工序一溶胀破壁：将获得的盐胁迫藻泥与浓度为1g/l～10g/lCaCl2溶液混合，盐胁迫藻泥与CaCl2溶液按体积比1:10～100的比例混合，得到藻蓝蛋白和藻渣的混合液；工序二固液分离：将工序一所得的混合液在4℃～40℃环境下，通过离心机或过滤装置进行固液分离，得到藻蓝蛋白粗提液；工序三精细过滤：将工序二所得的粗提液采用膜过滤方法处理，选用的膜孔径为0.1μm～5μm，去除杂质，得到的透过液为藻蓝蛋白溶液；工序四超滤：将工序二得到的粗提液或工序三所得藻蓝蛋白溶液采用膜过滤方法进行浓缩和脱盐处理，选用的膜孔径为1500D～0.1μm，料液桶内为藻蓝蛋白浓缩液；工序五干燥：在藻蓝蛋白浓缩液里添加海藻糖和柠檬酸钠，经过干燥处理，得到藻蓝蛋白干粉；其中，根据获得产物的不同，所述方法包括工序一、工序二或者工序一、工序二与其他后续工序的任意组合，具体的依次按照工序一、工序二、工序三；或者，依次按照工序一、工序二、工序四；或者，依次按照工序一、工序二、工序五；或者，依次按照工序一、工序二、工序三、工序四；或者，依次按照工序一、工序二、工序三、工序五；或者，依次按照工序一、工序二、工序四、工序五；或者，依次按照工序一、工序二、工序三、工序四、工序五进行操作。进一步地，工序一中，将盐胁迫藻泥与CaCl2溶液的混合液置于4℃～40℃环境下进行溶胀破壁，溶胀时间为6～72小时。进一步地，工序一中，将所述盐胁迫藻泥与CaCl2溶液的混合液在遮光环境下进行溶胀破壁。进一步地，工序二中，所述离心机为管式离心机、碟片离心机或三足离心机；所述过滤装置为板框过滤机，板框过滤机的滤布大小为600～2000目。进一步地，工序三中，采用过滤装置进行精细过滤；所述过滤装置包括至少两级不同孔径的滤膜，所述孔径逐级递减，首级滤膜孔径为0.1μm～5μm，末级的滤膜孔径为1500D～0.1μm。进一步地，工序四中，在温度4℃～40℃、压力50Kpa～2Mpa环境下进行超滤。进一步地，工序五中，所述海藻糖和柠檬酸钠在藻蓝蛋白浓缩液里的添加量按照质量比藻蓝蛋白：柠檬酸钠：海藻糖为40％～90％：10％～40％：10％～40％的比例添加，且三者比例总和为1。进一步地，工序五中，通过真空冷冻干燥、喷雾干燥或烘干干燥进行干燥处理。进一步地，所述真空冷冻干燥分为预冷冻阶段、升华干燥阶段和解析干燥阶段，藻蓝蛋白浓缩液经过三个阶段后得到藻蓝蛋白干粉。进一步地，所述喷雾干燥具体为，将添加海藻糖和柠檬酸钠后的藻蓝蛋白浓缩液，在进风温度110℃～130℃、出风温度70℃～90℃的条件下进行喷雾干燥，获取藻蓝蛋白干粉。进一步地，所述烘干干燥具体为，将添加海藻糖和柠檬酸钠后的藻蓝蛋白浓缩液放入烘干干燥机中，在温度为50℃的条件下进行干燥，得到藻蓝蛋白干粉。本专利技术的有益效果是：(1)在提取藻蓝蛋白过程中，以CaCl2溶胀法使细胞内外产生盐浓度落差值，利用这种落差值，使细胞充分吸水，撑破细胞壁，进而使藻蓝蛋白溶出，可以极大提高破壁率；CaCl2溶胀法能够有效保证藻蓝蛋白稳定，且产率高，低成本、操作简单，同时克服了反复冻融的高成本、玻璃珠震荡法设备难实现、以及超声波易造成藻蓝蛋白变性的缺点。(2)通过两次膜过滤，先以0.1～5μm为膜孔径，有效的去除粗提液中的大分子杂质，再以1500D～0.1μm为膜孔径，去除盐离子，操作简单，藻蓝蛋白的回收率可达到85％、纯度可大于1，得到食品级的藻蓝蛋白。(3)通过采用真空冷冻干燥法，保证藻蓝蛋白不会发生变性，且干燥后的藻蓝蛋白其体积、形状都得到很好的保存，延长了产品的货架期；冻干法能使藻蓝蛋白的水分控制在0.5％～5％之间，极大的控制了成品的水分含量，且由于冻干时氧气极少，能有效的保护藻蓝蛋白不被氧化。具体实施方式为了使本领域的人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合较佳的实施例对本专利技术作进一步说明。除非另外定义，本说明书中有关技术的和科学的术语与本领域内的技术人员所通常理解的意思相同。虽然在实验或实际应用中可以应用与此间所述相似或相同的方法和材料，本文还是在下文中对材料和方法做了描述。在相冲突的情况下，以本说明书包括其中定义为准，另外，材料、方法和例子仅供说明，而不具限制性。术语解释：微藻：一般是指那些在显微镜下才能辨别形态微小的藻类。正如
技术介绍
所介绍的，现有技术中对于高盐胁迫后的微藻中藻蓝蛋白的提取方法困难，且后期纯化过程中大量的盐离子不能有效去除，造成藻蓝蛋白流失。本专利技术提供一种藻蓝蛋白的提取和纯化方法，在盐胁迫条件下提取出高纯度高产量的藻蓝蛋白，回收率可达到85％。该方法包括以下步骤：获得盐胁迫藻泥；以及包括：工序一溶胀破壁：将获得的盐胁迫藻泥与浓度为1g/l～10g/lCaCl2溶液混合，盐胁迫藻泥与CaCl2溶液按体积比1:10～100的比例混合，置于4℃～40℃环境下，溶胀时间为6～72小时，得到藻渣与藻蓝蛋白的混合液。工序二固液分离：将工序一所得的混合液在4℃～40℃环境下，通过离心机或过滤装置进行固液分离，得到藻蓝蛋白粗提液。工序三精细过滤：将工序二所得的粗提液采用膜过滤方法处理，选用的膜孔径为0.1μm～5μm，去除杂质，得到的透过液为藻蓝蛋白溶液。工序四超滤：将工序二所得粗提液或工序三所得藻蓝蛋白溶液采用膜过滤方法进行浓缩和脱盐处理，选用的膜孔径为1500D～0.1μm，藻蓝蛋白留在料液桶内，得到藻蓝蛋白浓缩液。工序五干燥：在藻蓝蛋白浓缩液里添加海藻糖和柠檬酸钠，经过干燥处理，得到食品级藻蓝蛋白，纯度可大于1。其中，根据获得产物的不同，所述方法包括工序一、工序二或者工序一、工序二与其他后续工序的任意组合，具体的依次按照工序一、工序二、工序三；或者，依次按照工序一、工序二、工序四；或者，依次按照工序一、工序二、工序五；或者，依次按照工序一、工序二、工序三、工序四；或者，依次按照工序一、工序二、工序三、工序五；或者，依次按照工序一、工序二、工序四、工序五；或者，依次按照工序一、工序二、工序三、工序四、工序五等进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种藻蓝蛋白的提取和纯化方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获得盐胁迫藻泥；以及包括：/n工序一溶胀破壁：将获得的盐胁迫藻泥与浓度为1g/l～10g/lCaCl

【技术特征摘要】
1.一种藻蓝蛋白的提取和纯化方法，其特征在于，包括以下步骤：
获得盐胁迫藻泥；以及包括：
工序一溶胀破壁：将获得的盐胁迫藻泥与浓度为1g/l～10g/lCaCl2溶液混合，盐胁迫藻泥与CaCl2溶液按体积比1:10～100的比例混合，得到藻蓝蛋白和藻渣的混合液；
工序二固液分离：将工序一所得的混合液通过离心机或过滤装置进行固液分离，得到藻蓝蛋白粗提液；
工序三精细过滤：将工序二所得的粗提液采用膜过滤方法处理，选用的膜孔径为0.1μm～5μm，去除杂质，得到的透过液为藻蓝蛋白溶液；
工序四超滤：将工序二所得粗提液或工序三所得藻蓝蛋白溶液采用膜过滤方法进行脱盐处理，选用的膜孔径为1500D～0.1μm，藻蓝蛋白留在料液桶内，得到藻蓝蛋白浓缩液；
工序五干燥：在工序四所得藻蓝蛋白浓缩液里添加海藻糖和柠檬酸钠，经过干燥处理，得到藻蓝蛋白干粉；
其中，根据获得产物的不同，所述方法包括工序一、工序二或者工序一、工序二与其他后续工序的任意组合，具体的依次按照工序一、工序二、工序三；或者，依次按照工序一、工序二、工序四；或者，依次按照工序一、工序二、工序五；或者，依次按照工序一、工序二、工序三、工序四；或者，依次按照工序一、工序二、工序三、工序五；或者，依次按照工序一、工序二、工序四、工序五；或者，依次按照工序一、工序二、工序三、工序四、工序五进行操作。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，工序二中，将工序一所得的混合液在4℃～40℃环境下进行固液分离。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，工序一中，将所述盐胁迫藻泥与CaCl2溶液的混合液置于4℃～40℃环境下进行溶胀破壁，溶胀时间为6～72小时。

【专利技术属性】
技术研发人员：吕雪峰，段仰凯，李新，张凯，吴怀之，刘祥，
申请(专利权)人：中国科学院青岛生物能源与过程研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37