[发明专利]藻蓝蛋白生产工艺及其产品

说明书

技术领域

本发明涉及一种植物蛋白生产工艺，特别是一种涉及藻蓝蛋白生产工艺及其产品。

背景技术

藻蓝蛋白具有十分广阔的应用前景，但藻蓝蛋白属于胞内蛋白质，要使其溶出首先要破碎细胞的细胞壁、细胞膜使其以溶解的状态溶于提取液中，再采用适宜的方法将其沉淀，在提取过程应保持蛋白的活性。由于其分离纯化步骤繁琐，纯化过程的费用约占其成本的50%-90%，造成藻蓝蛋白商品价格昂贵，其应用受到了一定限制。因此，解决问题的关键在于纯化方法的简化和高效性。目前藻细胞破碎的方法有：反复冻融法、化学试剂处理法、溶胀法、超声波法和组织捣碎法等5种，蛋白质沉淀方法有：盐析法、结晶法、等电点沉淀法和超滤法等4种方法，纯化方法多采用色谱层析法(如羟基磷灰石柱、离子交换色谱、分子排阻色谱等)。目前螺旋藻藻蓝蛋白的分离纯化取得如下的研究进展。

林红卫等用0.3mmol/L十二烷基苯磺酸钠提取钝顶螺旋藻的藻蓝蛋白，提取率达到了98%，再用硅藻土545柱分级洗脱，进一步经DEAE-纤维素柱纯化，藻蓝蛋白的纯度达到4.1。张以芳等用KCl和溶菌酶联合作用于螺旋藻提取藻蓝蛋白，破壁率达95%以上，并与冻融法比较，认为冻融法只适用于少量样品的制备，大剂量的样品很难快速冻融，而溶菌酶法则适用于大量藻蓝蛋白的制备。化学试剂法由于加入化学试剂使后期纯化处理的难度增加且操作不好易引起蛋白变性，而冻融法操作简单、方便。在实际操作中，经常是几种方法混合使用，以使藻蓝蛋白尽可能地溶出。如高天荣等采用反复冻融法和超声波法使螺旋藻的细胞壁破裂。林红卫等采用洗涤循环冻融法提取螺旋藻藻蓝蛋白，结果显示用Tween20作为提取试剂提取率可达65.1%，较缓冲液循环冻融法高。曲文娟等以钝顶螺旋藻为原料，采用脉冲超声辅助提取技术提取藻蓝蛋白。优化出脉冲超声辅助提取藻蓝蛋白的工艺参数:超声全程时间90min、超声功率1400W、超声发出时间6s、间歇时间9s、循环泵转速12r/s、提取温度20℃，当投料量为20g时，藻蓝蛋白提取率为13.45%。细胞破碎后，藻蓝蛋白溶于提取液中，应选择适当的方法进行沉淀。张以芳等用等电点沉淀法沉淀藻蓝蛋白。一般认为藻蓝蛋白对pH较为敏感，沉淀时pH控制不好易引起蛋白变性。文献报道较多的还是采用盐析法进行藻蓝蛋白沉淀。硫酸铵溶液是常用的盐溶液，张以芳等也曾用硫酸镁、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵等盐溶液与硫酸铵溶液进行盐析比较，结果表明硫酸铵盐析效果好，其它几种盐析效果较差。胡一兵等用新鲜藻丝为原料和分段梯度盐析分离纯化藻蓝蛋白，经羟基磷灰石层析，能使提取的PC纯度大于普遍认可的标准。Siegleman研究认为采用不同浓度的硫酸铵溶液盐析还可以将藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白分开,而彭卫民的研究却认为无法用硫酸铵盐析将藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白分开。