用于提取藻蓝蛋白的方法技术

技术编号:30224784 阅读:10 留言:0更新日期:2021-09-29 09:46
本发明专利技术涉及一种用于借助选择性沉淀提取和纯化通过发酵微藻产生的、特别是由嗜硫原始红藻(Galdieria sulphuraria)产生的藻蓝蛋白的新方法。的新方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于提取藻蓝蛋白的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于通过选择性沉淀提取和纯化通过发酵微藻产生的、特别是由嗜硫原始红藻(Galdieria sulphuraria)产生的藻蓝蛋白的新颖方法。

技术介绍

[0002]通过硫酸铵沉淀纯化从嗜硫原始红藻和螺旋藻属(Spirulina)中提取的藻胆蛋白已描述在文献(Moon等人,2015;Cruz de Jes
ú
s等人,2006,CN106190853)中,但在工业规模上应用非常困难,因为它需要大量的硫酸铵,这给硫酸铵和上清液的再加工带来显著的问题。
[0003]描述为获得高纯度水平的其他纯化方法,诸如色谱法或离子交换树脂纯化(JP 2004359638),实施起来非常昂贵。
[0004]已经描述了在粗藻蓝蛋白溶液中添加酸来纯化螺旋藻属藻蓝蛋白(TN 2009000406、JP 2004359638、JP 06271783、CN 106190853)。然而,考虑到螺旋藻属藻蓝蛋白的等电点约4.5并且接近于大量其他蛋白质的等电点,这种方法不允许选择性沉淀并且因此不允许纯化藻蓝蛋白。类似地,一些人描述了使用水杨酸从螺旋藻属中沉淀藻蓝蛋白(WO 2016/030643)。使用这种酸会产生PC的非选择性沉淀,并且所得的沉淀物特别难以再溶解。用温泉红藻属PC(Galdieria PC)获得了相同的结果。
[0005]藻蓝蛋白提取方法总体上包括使微藻发酵的水性粗提取物中存在的除藻蓝蛋白以外的有机物沉淀以将藻蓝蛋白保留在上清液中,上清液将被过滤,然后使藻蓝蛋白沉淀(JP 2004359638)。然而,一些有机化合物,特别是复杂的多糖诸如糖原,在与藻蓝蛋白相同的条件下仍然可溶。
[0006]在工业藻蓝蛋白纯化方法中,可以使用过滤(超滤)步骤以去除水,从而浓缩藻蓝蛋白并且去除小于所用过滤器的截止阈值的小分子(蛋白质、离子、有机酸等)以便获得可能的最纯藻蓝蛋白。然而,过滤器的截止阈值低于糖原的尺寸,它不被去除并且增加渗余物的粘度,从而降低过滤速率。糖原的浓度依赖性粘度效应已使用来自嗜硫原始红藻的纯化糖原得到证实(Martinez

Garcia等人,2017)。
[0007]此外,所获得的纯化藻蓝蛋白保留了高水平的这些糖,这可能改变藻蓝蛋白的品质,特别是它们的着色力,从而需要生产和/或使用更大量的藻蓝蛋白以达到相同的效果。这些残留的多糖充当填料,其加入到藻蓝蛋白的制造成本中并且可能限制所得藻蓝蛋白的商业用途,例如在具有低糖含量的食品的制备中。
[0008]目的是既从品质的角度又从工业和经济角度改善用于提取和纯化从生物质中提取的藻蓝蛋白的方法,值得注意地是通过降低最终产物中的残留糖含量,特别是残留糖原含量。

技术实现思路

[0009]根据本专利技术的方法包括在保障藻胆蛋白的完整性并且允许主要杂质(特别是多
糖,包括糖原)保留在溶液中的条件下直接从含有藻蓝蛋白的粗提取物中进行藻蓝蛋白的选择性沉淀。
[0010]这种选择性沉淀源于对两种因素的组合动作,同时或以任何顺序顺序地,一方面是溶液的pH并且另一方面是藻蓝蛋白的浓度。
[0011]根据本专利技术的方法特别适用于纯化由嗜硫原始红藻产生的酸性pH抗性藻蓝蛋白。
具体实施方式
[0012]本专利技术涉及一种用于从包含一种或多种藻蓝蛋白的溶液(也称为初始藻蓝蛋白溶液)中提取藻蓝蛋白的方法,其包括选择性沉淀步骤,所述选择性沉淀步骤在一方面包括将初始溶液的pH调节至在所述藻蓝蛋白较不可溶的pH值范围(也称为不稳定范围)内的选择值,并且在另一方面包括将溶液中的藻蓝蛋白浓缩以促进其沉淀,以及然后是回收沉淀的藻蓝蛋白的步骤。
[0013]pH调节和浓缩两个动作可以同时或顺序地进行,通过在浓缩前调节所述初始溶液的pH或通过在调节所述pH前浓缩所述初始溶液。
[0014]令人惊讶地,不同的浓度条件意指只有藻蓝蛋白沉淀,可以被描述为杂质的其他产物、特别是多糖保留在溶液中。
[0015]因此,有可能通过将沉淀的藻蓝蛋白从溶液中分离来回收它们,并且如果需要将它们干燥以获得纯化藻蓝蛋白粉末。
[0016]根据本专利技术的方法不仅允许从溶液中提取藻蓝蛋白,而且还允许在同一步骤中将其纯化,所获得的藻蓝蛋白特别纯并且残留糖含量低。
[0017]根据本专利技术的方法特别适用于纯化从产生藻蓝蛋白的微生物培养物中提取的藻蓝蛋白溶液,所述微生物培养物还产生糖原,特别是在工业藻蓝蛋白生产方法的背景下,所述工业藻蓝蛋白生产方法包括培养所述微生物,然后回收产生的生物质以提取藻蓝蛋白,并且从此生物质中回收藻蓝蛋白。
[0018]所述方法特别适用于由产生高水平糖原的微生物产生的藻蓝蛋白,尤其适用于从包含基于总干物质多于10%糖原的生物质中提取和纯化藻蓝蛋白。
[0019]产生藻蓝蛋白的微生物是众所周知的,包括Cyanidiale目的藻类(或微藻)。Cyanidiale目包括Cyanidiaceae或Galdieriaceae科,它们本身又细分为Cyanidioschyzon、Cyanidium或温泉红藻属(Galdieria),属于其中的尤其是物种Cyanidioschyzon merolae 10D、Cyanidioschyzon merolae DBV201、高温红藻(Cyanidium caldarium)、Cyanidium daedalum、Cyanidium maximum、Cyanidium partitum、Cyanidium rumpens、Galdieria daedala、Galdieria maxima、Galdieria partita或嗜硫原始红藻。可以特别提及菌株嗜硫原始红藻(也称为高温红藻)UTEX 2919。
[0020]还可以提及已知的藻蓝蛋白生产者,诸如节旋藻属(Arthrospira)的丝状蓝藻细菌,它们是在螺旋藻属的通用名称下工业培养的。
[0021]在上面提及的微生物中,特别鉴定了产生具有高糖原含量的藻蓝蛋白的微生物,尤其是Cyanidioschyzon、Cyanidium和温泉红藻属物种,更特别是嗜硫原始红藻。
[0022]用于培养产生藻蓝蛋白的微生物的工业方法是本领域技术人员众所周知的。可以特别提及专利申请WO 2017/093345、WO 2017/050917。
[0023]从生物质中回收藻蓝蛋白也是技术人员已知的。可以特别提及专利申请WO 2018/178334。它通常需要细胞、机械或酶促裂解以便释放在微生物的细胞隔室中的产生的藻蓝蛋白的步骤。此裂解有利地在有利于藻蓝蛋白溶解的pH下进行。这种细胞裂解通常将产生藻蓝蛋白溶液,所述溶液包含悬浮的有机物质(称为粗悬浮液),可以通过常规过滤方法将其分离。然后获得粗藻蓝蛋白溶液,可以将所述粗藻蓝蛋白溶液通过常规超滤方法进一步纯化以去除低分子量有机残留物以获得精制溶液,可以通过常规沉淀和干燥方法从所述精制溶液中获得藻蓝蛋白。可以特别本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于从初始藻蓝蛋白溶液中提取藻蓝蛋白的方法,其特征在于所述方法包括以下步骤:a)选择性沉淀,所述选择性沉淀包括将所述初始溶液的pH调节至在所述藻蓝蛋白较不可溶的pH值范围(也称为不稳定范围)内的选择值并且将所述溶液中的藻蓝蛋白浓缩以促进其沉淀,以及b)回收沉淀的藻蓝蛋白。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于pH调节和浓缩两个动作同时或顺序地进行,通过在浓缩前调节所述初始溶液的pH或通过在调节所述pH前浓缩所述初始溶液。3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法,其特征在于所述初始溶液是来自为生产藻蓝蛋白而培养的微生物生物质的裂解的粗溶液。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于所述藻蓝蛋白是在酸性pH下稳定的藻蓝蛋白。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于所述藻蓝蛋白是由微生物产生的微生物源藻蓝蛋白,所述微生物选自Cyanidioschyzon、Cyanidium或温泉红藻属(Galdieria)物种。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:O
申请(专利权)人:费尔曼塔格公司
类型:发明
国别省市:

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