[发明专利]一种从雨生红球藻中提取虾青素的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种虾青素的提取方法，具体涉及一种从雨生红球藻中提取虾青素的方法，属于生物与化学工艺技术领域。

背景技术

虾青素属于类胡萝卜素，呈鲜红色，是一种优质色素和超级抗氧化剂，一种具有邻羟基酮结构的类胡萝卜素，其化学名称为3,3-二羟基-4，4-二酮基-β,β′-胡萝卜素，纯虾青素是暗红棕色晶体，熔点224℃，不溶于水，能溶于大多数有机溶剂。虾青素具有超强的抗氧化性和清除自由基的能力，临床及动物学实验表明虾青素具有良好的抗炎、抗肿瘤、抗衰老、保护皮肤、增强机体免疫、预防心血管疾病、维护眼睛健康、提高动物的繁殖力等多方面重要的生物学功能。除此之外，虾青素还具有显著的着色性能，目前主要作为水产品、禽蛋、观赏动物养殖和畜牧产品的着色剂。因此虾青素在食品、医药、化妆品、保健品和饲料等行业具有非常大的应用潜力，市场前景广阔。

雨生红球藻中虾青素含量高，是虾青素的最佳生物来源。它是一种单细胞生物，其厚壁孢子坚韧的细胞壁影响虾青素提取，细胞壁不但阻碍提取溶剂向细胞内渗透，也影响细胞内虾青素向细胞外扩散。因此，通常先对红球藻细胞进行机械破壁，然后再用溶剂提取。目前，各种机械破壁方法中破壁率较高并可实现工业化生产的是高压均质法，但高压均质机磨损较快，使生产成本明显增加。我国天然虾青素的生产目前还处于初级阶段，大量工作主要集中在实验室研究水平。国内虾青素粉（虾青素含量为2～3%）的市场价格为3500元/公斤。因此虾青素的生产具有很大的市场潜力。超高压提取技术利用100MPa以上的流体静压力作用于料液上，保压一定时间，然后迅速卸压，可进行分离纯化，达到提取目的。

CN102659652A公开了一种从雨生红球藻中提取总虾青素的固相萃取方法，该方法没有经过物料溶剂预处理，以少量有机溶媒为中介，将物料中的虾青素萃取到固体萃取剂上，通过固相萃取一步即可从含虾青素的物料中获得虾青素油。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种从雨生红球藻中提取虾青素的方法，该方法采用高压技术对雨生红球藻进行破壁，提高了虾青素的提取质量。

本发明的技术方案包括：

一种从雨生红球藻中提取虾青素的方法，所述方法包括以下步骤：

a藻体破壁：称取一定量的藻体，向所述藻体中加入一定量的大豆油，所述藻体和大豆油的重量体积比为1:10g/mL，以345mL/min流量泵入高压容器内，在压力为100～300Mpa、温度为4℃下进行破壁处理，将破壁液离心分离，得到虾青素提取液及藻渣；

b萃取：将步骤a中的虾青素提取液及藻渣与硅胶以重量比2～4:1混合均匀，然后加入乙醇和乙酸乙酯，所述乙醇和乙酸乙酯的加入量按照每10g雨生红球藻粉加入5～10mL乙醇和15～20mL的乙酸乙酯来进行计算，将所述虾青素提取液及藻渣、硅胶、乙醇和乙酸乙酯混合搅拌萃取1～3h后，将萃取混合物装入层析柱中；

c洗脱：用乙醇洗脱，收集红色流出液部分；

d浓缩：将所述红色流出液减压蒸馏，得到暗红色虾青素油状液体。

上述的虾青素油状液体按照如下步骤精提：

e皂化：将虾青素油状液体与0.06mol/L的氢氧化钾-乙醇溶液按体积比2～8∶1混合为皂化液，4～12℃，氮气保护条件下，避光皂化2-4h；

f离心：在步骤e皂化液中加入去离子蒸馏水，至红色絮状沉淀产生，离心得到虾青素沉淀。

上述的虾青素沉淀按照如下步骤获得结晶产品：

g纯化：将虾青素沉淀通氮气吹干，用石油醚溶解，再通过硅胶柱层析纯化，用正己烷与丙酮按体积比5:2混合作为洗脱液洗脱，收集红色流出液；

h结晶：在步骤g红色流出液中加入等体积去离子水混匀，置于-10℃～-6℃，育晶18～24h，4000转/min离心，用去离子水洗涤沉淀两次，收集晶体，氮气吹干，获得结晶产品。

进一步的，上述的步骤b中的乙醇和乙酸乙酯可以用大豆油、氢氧化钾-乙醇溶液、石油醚、正己烷、丙酮中的一种或几种的混合物来代替。

上述的雨生红球藻的培养包括三个阶段：培养雨生红球藻细胞异样生长阶段、高密度藻细胞稀释阶段和光诱导阶段。

上述的雨生红球藻细胞异样生长阶段中加入生长激素，所述生长激素为萘乙酸、6-苄基嘌呤、2,4-二氯苯氧乙酸或赤霉素。

上述萘乙酸的质量浓度为0.5mg/L、6-苄基嘌呤的质量浓度为0.5mg/L、2,4-二氯苯氧乙酸的质量浓度为0.1mg/L、赤霉素的质量浓度为0.5mg/L。

本发明所带来的有益技术效果：