[发明专利]一种高纯度藻蓝蛋白及其从螺旋藻中提取的方法

说明书

本发明涉及一种高纯度藻蓝蛋白及其从螺旋藻中提取的方法，应用于生物化学技术领域，包括以下步骤：(1)螺旋藻破壁：将螺旋藻粉浸泡于氯化钠溶液中，离心，得上清液；(2)藻蓝蛋白粗提纯：向步骤(1)上清液中加入多功能化硅胶材料I，搅拌，过滤，取上清液，得藻蓝蛋白粗提液；(3)藻蓝蛋白精提纯：向步骤(2)上清液中加入多功能化硅胶材料II，搅拌，过滤，洗脱，干燥，得高纯度藻蓝蛋白。本发明是一种具有低成本易操作、高纯度，适合于大规模生产等优点的藻蓝蛋白提取纯化方法，其具有非常重要的意义。

技术领域

本发明涉及生物化学技术领域，尤其涉及一种高纯度藻蓝蛋白及其从螺旋藻中提取的方法。

背景技术

螺旋藻是一种丰富含蛋白质、维生素、必需氨基酸、矿物质和必需脂肪酸的丝状微藻，其丰富的藻蓝蛋白是自然界非常非常少见的蛋白之一，它不仅颜色鲜艳，而且本身是一种营养丰富的蛋白质，其氨基酸组成齐全，必需氨基酸含量高，占氨基酸总量的37.42％，藻蓝蛋白可以帮助调节和合成人体代谢所需要的多种重要酶，对抑制癌细胞的生长和促进人体细胞再生具有重要作用，同时，藻蓝蛋白还能调节人体免疫系统，增强免疫系统功能，提高人体对疾病的抵抗能力，因此，藻蓝蛋白被食品专家形象地称为“食物钻石”。

藻蓝蛋白是是美国FDA认可的唯一天然蓝色色素，可以作为食品和化妆品的添加剂，高纯度的藻蓝蛋白具有强烈的荧光特性，荧光强度比常用的荧光素强30倍到100倍，可将其制备成荧光探针，用于科学研究检测；随着藻蓝蛋白作为一种功能性成分在抗癌、消炎、补血、护肝、保养卵巢、抗氧化，增加白细胞方面不断的被科研机构证明，藻蓝蛋白的分离提纯技术成为时下人们研究的热点。

传统的藻蓝蛋白分离提纯技术一般通过超声、反复冻融、酶解和高压均质等方法使细胞裂解获得藻蓝蛋白粗提物，然后将(NH₄)₂SO₄沉淀法与多种色谱层析法结合使用，此类方法存在步骤繁琐、蛋白质损失量较大、难以规模化推广，且高于50％的生产成本用在纯化的过程中等缺点。

近几年不断发展起来的新技术如双水相萃取技术、反胶团萃取技术、膨胀床吸附、壳聚糖亲和沉淀-活性炭吸附-DEAE Sephadex柱层析及其一些不同技术结合使用(如盐析结合双水相萃取技术，等电点结合双水相萃取)等为藻蓝蛋白的分离提纯提供了新方法，但也存在相应缺点：反胶团萃取法相对于加盐反萃取操作难度有所下降，但此方法仍不成熟，有部分藻蓝蛋白流失，提取率低；双水相萃取法具有易于放大和操作，节省时间，降低能耗和成本，分离过程条件温等优势，但不易完全从聚合物中分离出藻蓝蛋白；膨胀床吸附法等集成化优势，回收率高，简化操作，降低成本，缩短操作时间，但技术不成熟，操作具有不确定性；盐析结合双水相萃取法可大幅提高藻蓝蛋白的纯度但操作步骤繁琐，耗时长；等电点结合双水相萃取能有效除掉藻毒素和重金属污染，但蛋白质分子结构易发生变化；壳聚糖亲和沉淀-活性炭吸附-DEAE Sephadex柱层析法耗时短，操作简便，但对仪器操作要求非常高。

因此，研发一种具有低成本易操作、高纯度，适合于大规模生产等优点的藻蓝蛋白提取纯化方法，其具有非常重要的意义。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种从螺旋藻中提取高纯度藻蓝蛋白的方法，利用低浓度氯化钠溶液对螺旋藻粉进行溶胀破壁，用以释放藻蓝蛋白等物质，再利用两种已知的多功能化硅胶材料对藻蓝蛋白进行纯化，包括以下步骤：

(1)螺旋藻破壁：将螺旋藻粉浸泡于氯化钠溶液中，离心，得上清液；

(2)藻蓝蛋白粗提纯：向步骤(1)上清液中加入多功能化硅胶材料I，搅拌，过滤，取上清液，得藻蓝蛋白粗提液；

(3)藻蓝蛋白精提纯：向步骤(2)上清液中加入多功能化硅胶材料II，搅拌，过滤，洗脱，干燥，得高纯度藻蓝蛋白。