螺旋藻藻蓝蛋白的规模化提取和色谱纯化技术研究进展

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1、螺旋藻藻蓝蛋白的规模化提取和色谱纯化技术研究进展吴蕾，庞广昌，陈庆森(天津市食品生物技术重点实验室，天津商业大学生物工程系，天津300134)摘要：藻蓝蛋白在食品、化妆品及医学研究等领域有着广泛应用，螺旋藻中藻蓝蛋白的含量丰富。本文综述了国内外螺旋藻中藻蓝蛋白的规模化提取和纯化技术的研究进展，总结了螺旋藻藻蓝蛋白生产存在的问题，展望了藻蓝蛋白规模化生产的前景。关键词：螺旋藻；藻蓝蛋白；规模化；提取；纯化Progress0fLa曙e-sacleEx臼．action锄dPurificationTecllIlolog)，ofPhycoc

2、y孤infrc’mSpirIlhnaWUL商，PANGGu龃g—ch柚g，CHENQ．mg-鼢CrianjinKeyL盈b0憷自。巧ofFbod锄dBio鼢hn0109y，n疆，ar锄即tofBio％ginoering，Ti删inUniv锄埘0fcommerce，Ti觚jin300134，ClliIla)Abs岫lct：Ph煳觚inh硒晰deapplica曲姗infood，cosme啦sandmedidne峨狐．111e∞arelarge锄眦tph煳aninin印i砒．T船revic啊givcs吐leprl睁：essofex昀cd

3、∞andp面缸撕∞technolo百骼ofphyoocy纽．m丘om印f州扫l如，舢瑚胧izesnlepmbleIminphy00cyaIlinprodllcdon舐眦印f，硼f，I如andl00bf湘矾tothefIlnl∞oflaI驴scalepfod咖of曲删anin．Keywords：印f础Z讯妇；phycocyanin；large-scalc；cxtr氍tion；purification中图分类号：Ts201．2l文献标识码：A文章编号：1002，6630(2008)04-0461．03螺旋藻是极易大规模工业化生产的微藻

4、类之一川。藻蓝蛋白是螺旋藻细胞中重要的光合作用天然色素。藻蓝蛋白可作为一种天然色素，色调为美丽的天蓝色，可用于食品添加剂和化妆品中。同时还具有提高人体免疫力，促进动物血细胞再生功能⋯。此外，藻蓝蛋白还具有强烈的荧光性，在分子生物学、免疫学和细胞学等方面的研究中【3】。螺旋藻中的藻蓝蛋白的应用前景十分可观。但由于螺旋藻藻蓝蛋白的提取工艺相对复杂，稳定性较低，限制了螺旋藻藻蓝蛋白的工业化生产【·】。因此对螺旋藻中藻蓝蛋白的规模化提取和纯化的研究一直是人们研究的焦点，其相应的技术也在不断创新和改进。本文就螺旋藻中的藻蓝蛋白的提取和纯化的

5、方面的技术进行了综述，以期对藻蓝蛋白的深开发和规模化生产有一定帮助。螺旋藻藻蓝蛋白的提取和纯化一般包括两个阶段，一个阶段是粗提，第二个阶段是纯化精制阶段。1藻蓝蛋白的粗提取技术藻蓝蛋白的粗提取过程主要包括细胞破碎和盐析沉淀。其中细胞破碎是关键，细胞破碎方法的选择是非常重要的。目前螺旋藻细胞破碎方法，可分为机械法和非机械法两大类。机械法中常用的有：超声破碎法，珠磨法、高压均质法。非机械法中常用的有酶溶法，化学渗透法和反复冻融法。在机械法中，超声破碎法常用于实验室研究，处理量较小。而珠磨法和高压均质法更适于螺旋藻的规模化破碎。非机械法

6、中的酶溶法和化学渗透法是目前实验室研究也相当活跃的方法。CamenSS【5】等人采用溶菌酶对螺旋藻的藻胆蛋白进行了粗提。如林卫红等f6】采用十二烷基苯磺酸钠对钝顶螺旋藻进行粗提。而反复冻融法更适于规模化细胞破碎。彭卫民等【7】、韦萍等【s睬用反复冻融的方法，然后通过离心收集上清液，得到大量的藻胆蛋白的粗品。由于螺旋藻属单细胞微生物，细胞壁较厚，叶海辉等【9】还采用溶菌酶和高压匀质法结合作用的方法，得到了较好的螺旋藻细胞的破碎效果。收稿日期：2007．04．02基金项目：天津市科技攻关计划重点专项项目(06YFGzNc04200)作

7、者简介：吴蕾(1968．)，女，副教授，博士，研究方向为生物物质分离纯化。E-mail：wulei@tjcu．edu．cn46220D8，’白f．29，ⅣD．DJ食品科学※专题论述盐析沉淀都普遍采用硫酸铵沉淀的方法对离心后的上清液进行沉淀。2藻蓝蛋白的色谱纯化技术与藻蓝蛋白粗提技术相比，它的纯化技术，特别是规模化纯化技术更为不成熟。目前这方面的研究比较。活跃。在藻蓝蛋白的规模化纯化技术中，研究最多的是色谱纯化技术。因为色谱技术是当今最有效的蛋白质纯化技术，而且其易于放大和规模化生产。目前常用于纯化藻蓝蛋白的色谱纯化技术主要有以下几

8、种。2．1离子交换色谱(ion．exchangcchr0姒tography)和体积排组色谱离子交换色谱是根据荷电溶质与离子交换剂之间静电相互作用力的差别进行溶质分离的。由于藻胆蛋白带负电，故研究者多采用阴离子交换色谱对其进行纯化。而体积排阻色谱是根