论螺旋藻藻蓝蛋白提取纯化方法研究

陈军峰

摘 要： 螺旋藻藻蓝蛋白是一种具有抗氧化、增强机体免疫力、抗癌、保肝等功能的物质，且可用于食品、医疗等领域，具有较高的利用价值，对改善公众健康具有积极的作用。而螺旋藻藻蓝蛋白在具体的生产中，提取纯化方法是影响螺旋藻藻蓝蛋白产量的重要因素。故此，文章展开对螺旋藻藻蓝蛋白提取纯化方法的分析，结合相关研究内容分别对提取方法和纯化技术进行阐述，旨在为螺旋藻藻蓝蛋白的提取纯化提供参考，推动螺旋藻藻蓝蛋白产量提升。

关键词： 螺旋藻；藻蓝蛋白；提取方法；纯化技术

螺旋藻为丝状多细胞螺旋形原核藻类生物，具有较高的蛋白含量，且螺旋藻本身具有较好的繁殖能力，可为螺旋藻大范围繁育提供基础。而螺旋藻藻蓝蛋白则是一种安全，且无毒副作用的蛋白资源，可应用到诸多领域中。当前，国内外研究者对螺旋藻藻蓝蛋白的提取纯化较多，并取得了一定的成就。基于此，螺旋藻藻蓝蛋白的提取纯化方法展开研究与分析，分析具体几种纯化技术，详细内容如下。

1螺旋藻藻蓝蛋白的相关研究

1.1螺旋藻藻蓝蛋白结构

藻蓝蛋白包含一个蛋白与一个发色团，其中蛋白是由分子量18Mu与20Mu的α和β亚基构成，且二者之间相互作用，使得单体形成，且单体间由多台连接，形成多聚体。藻蓝蛋白的亚基体内以多聚体形式存在，包含三聚体、六聚体等。且藻蓝蛋白的聚集态受到PH值、蛋白质浓度等因素影响。

1.2藻蓝蛋白的生理活性

藻蓝蛋白是一种安全、无毒的蛋白资源，其具有显著的生理活性特征，先对藻蓝蛋白的生理活性展开分析，详细内容如下。

（1）抗氧化性。相关研究表明，藻蓝蛋白可清除过氧化亚硝酸阴离子，如ONOO-，且研究中还发现，随着藻蓝蛋白的含量增加，其抗氧化活性也得到明显增加。说明藻蓝蛋白的具有可清除有毒自由基的功能，且其本身无毒无害，可作为治疗药剂使用。

（2）抗炎性。研究人员对藻蓝蛋白的抗炎性进行分析，发现藻蓝蛋白对活性氧具有清除行为。而炎症主要是由过氧化物和羧基自由基所诱发的，藻蓝蛋白可实现对其的清除，可达到抗炎活性。

（3）荧光性。藻蓝蛋白的光谱学与结构特性使得其拥有独特的定向与定量特征，可实现对可见光谱的吸收，高度的荧光量子效应。这一荧光性使得藻蓝蛋白可作为荧光探针在生物领域运用。

2螺旋藻藻蓝蛋白提取技术研究

螺旋藻藻蓝蛋白需要择取有效的提取技术，可保障螺旋藻藻蓝蛋白的获取质量。其中，常见的藻蓝蛋白可分为蛋白溶出和蛋白沉淀2个过程。如果想要实现藻蓝蛋白的提取，需要率先对细胞壁和细胞膜进行破碎，促使其可以溶解到溶液中，再给予适当的方法，促使藻蓝蛋白可以沉淀，且保障这一过程中蛋白质的活性不会受到影响。

相关研究者对常见的螺旋藻藻蓝蛋白提取中的细胞破碎方法进行总结，反复冻融法、化学试剂处理法、溶胀法超声波和组织捣碎法等，对于沉淀则包含盐析、结晶、等电点沉淀和超滤几种。其中具体的细胞破碎中，溶胀法使用中，其具体的提取周期较长，不适宜大量藻蓝蛋白生产，而超声波法的提取率不高。故此，在实际的藻蓝蛋白的提取中，多以反复冻融和化学试剂最为常用。而实验中，多选择反复冻融法进行提取，且制备的量相对较少。而实际的操作中，多以几种方式的混合使用，可保障藻蓝蛋白的溶出效果。

待细胞破碎后，需要对藻蓝蛋白进行提取。结合具体的沉淀方法，可以发现等电点沉淀法是选择蛋白质在等电点时溶解度最小的特性，通过调整PH值，可以达到等电点的的效果，从而使得藻蓝蛋白可以沉淀析出。此外，盐析对藻蓝蛋白的沉淀析出效果也相对较好，且主要以硫酸铵盐的效果更为理想。且不同浓度的硫酸铵溶液盐析还可达到将藻蓝蛋白和别的藻蓝蛋白进行区分。

Silveira ST等，提出料液比0.08 g/ml、温度25℃、4 h，得到的PC浓度是3.68 mg/ml，这种情况为最佳的的藻蓝蛋白提取条件。

3藻蓝蛋白的纯化方法分析

纯化技术是在粗提取的基础上，对藻蓝蛋白进行纯化，具体的纯化技术相对较多，，常见的纯化方法包括：离心、硫化铵沉淀和凝胶过滤层析、羧基磷灰石柱层析等方法。在实际的应用中，单独的纯化技术效果相对较差，可选择综合利用的方式，达到纯化的效果。以硫酸铵盐析与羧基磷灰石柱为例，具体操作中，借助反复冻融+超声破碎的方式，实现细胞破碎，在借助盐析+离心的方式，在进行羧基磷灰石在过柱，并离心去沉淀，可实现对藻蓝蛋白的纯化。相关研究者提出双水相萃取和离子交换层析的方式，且得到较高的藻蓝蛋白纯度，如果实施再一次离子交换，还可实现纯度的进一步上升，进而获取高纯度的藻蓝蛋白。这种方法的基本原理是借助双水相体系，实现两相的分配系数不同，所致的上下相浓度差异，完成对藻蓝蛋白的纯化。这种方式具有耗时少，操作简单和能耗低、且可工艺化的特征。但是，双水相萃取也存在一定缺陷，不易完全从聚合物中分离的藻蓝蛋白。

在实施藻蓝蛋白中的提取纯化过程中，需要实施亚基分离过程，相关研究者提出，可借助高效液相色谱法分离藻蓝蛋白的α亚基和β亚基，实现亚基的洗脱。

随着藻蓝蛋白的应用价值被不断发掘，藻蓝蛋白的提取纯化方法的研究也逐渐增多，多种新型的藻蓝蛋白纯化方法不断涌现，如壳聚糖亲和沉淀+活性炭吸附+DEAE Sephadex A-25柱层析。其具有成本不高、消耗较低、操作便捷等特点，但仍旧需要进一步完善与改进。这些因素说明，藻蓝蛋白纯化方法中，主要以复合的纯化效果较为理想，可满足藻蓝蛋白的纯化需求。

结束语：

本文研究分析螺旋藻藻蓝蛋白的提取纯化方法，先对具体藻蓝蛋白的结构进行分析，再螺旋藻藻蓝蛋白的活性特征进行阐述，并详细的对当前螺旋藻藻蓝蛋白的提取和纯化方法进行阐述，旨意为相关研究者提供参考，综合提升螺旋藻藻蓝蛋白的提取纯化效果，保障螺旋藻藻蓝蛋白的功能性与可靠性。

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