[发明专利]一种水华蓝藻叶黄素的提取方法

说明书

本发明公开了一种水华蓝藻叶黄素的提取方法，步骤是：A、水华蓝藻的选择：取水华蓝藻样品显微镜检测；B、蓝藻前期处理：收集选择的蓝藻，喷雾干燥制成藻粉；C、蓝藻细胞破碎：超声波破碎；D、蓝藻叶黄素的提取：高速冷冻离心机离心，收集上清液，加入乙醇，萃取液变为澄清为止；E、蓝藻叶黄素的纯化：向上清液中按比例加入氢氧化钾‑乙醇溶液于4℃皂化，加入石油醚萃取，有机相用蒸馏水冲洗至PH中性；F、叶黄素成品的浓缩与干燥：将叶黄素溶液于通风橱中用氮吹仪通气干燥制成叶黄素；G、叶黄素成品的储存：将叶黄素放在自封袋中避光存放储存。方法操作简单易行，成本低，效率高，产品安全性好，适用于工业化快速大量提取蓝藻叶黄素。

技术领域

本发明属于水华蓝藻资源化利用技术领域，具体涉及水华蓝藻色素提取技术，更具体涉及一种水华蓝藻叶黄素的提取方法，适用于提取水华蓝藻中的高价值成分。

背景技术

随着社会经济的迅速发展，长江中下游大型浅水湖泊呈现严重的富营养化和蓝藻水华堆积现象，可以形成水华的藻类很多，如蓝藻、绿藻、硅藻、甲藻等在一定条件下均可形成水华。这些藻类有些可产生异味物质，有的能产生毒素，对水环境危害极大。其中蓝藻水华分布范围最广、持续时间最长、危害最大，对水生生物和人类生命安全构成严重威胁。机械打捞是一种广泛应用于清除蓝藻水华并削减湖泊营养负荷的有效方法，然而打捞起来的蓝藻处置不当也会带来系列的生态安全问题，如腐烂后藻细胞释放出的微囊藻毒素随地表水迁移被蔬菜和农作物吸收。为了解决蓝藻机械打捞技术下游的生态安全问题，同时也为了开发一种新的打捞蓝藻资源化利用的技术，增加蓝藻变废为宝的效应，我们将对蓝藻细胞中有实用价值的成分进行分析并提取纯化为生物质产品。

水华蓝藻虽可产生一些对人体有害的物质，但它本身也含有许多高价值的成分，如藻蓝蛋白，藻多糖，各种色素等。藻蓝蛋白是一种少见的色素蛋白，不仅颜色鲜艳，而且本身是一种营养丰富的蛋白质，其氨基酸组成齐全，且必须氨基酸的含量很高，它具有抗癌，促进血细胞再生，养护卵巢，促进人体合成弹力蛋白等功效，是一种极好的天然食用色素和良好的保健食品。另外，水华蓝藻通常含有丰富的蛋白质和多糖类物质，糖类作为一种可直接利用的能源物质，在食品、化工等行业发挥着重要的作用。

水华蓝藻色素中的叶黄素也是一种具有多种优良功能的物质。藻蓝蛋白和藻多糖均已经形成了比较成熟的资源化利用技术，而叶黄素虽也有巨大的实用价值，但提取效率和纯化方法有待进一步探索。

叶黄素是一种重要的类胡萝卜素，是四萜类化合物。天然存在的类胡萝卜素主要分为两大类：一是胡萝卜烯，属于烃类，在分子的任一端或者两端连接直链或者成环；二是叶黄素类，是胡萝卜烯类的含氧衍生物，包括叶黄素、黄体素、α-胡萝卜素、隐黄质、玉米黄质、蛋黄色素、隐黄素、玉米黄素、以及其它色素。叶黄素有两个紫罗酮环，即β-和γ-环，C3、C3’、C6’为手性碳原子，理论上叶黄素应该有8种光学异构体和多种顺反异构体。叶黄素在生物体内有时会与C12～C16的偶数碳饱和脂肪酸结合形成酯，其结构式如下：

叶黄素是一种橙黄色至橙红色的粉末状物质，不溶于水，极微溶于正己烷，易溶于某些有机溶剂如乙醇、氯仿、丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯等。叶黄素在偏酸溶液、弱光和低温的条件下稳定，在偏碱条件下较不稳定，在强碱强光条件下则会被破坏。因此，叶黄素最好封存在生物相容性及亲水性材料中。