[发明专利]一种通过低盐絮凝法从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法

说明书

本发明公开了一种通过低盐絮凝法从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法，属于分离技术与工程的技术领域。本发明步骤为：使用浓度为50～200g/L的低盐溶液分离藻蓝蛋白，破碎螺旋藻至尺寸为10～100微米的细胞碎片；絮凝、离心获得藻蓝蛋白水溶液。本发明区别于其它技术用高浓度盐析藻蓝蛋白，本发明利用低浓度盐的电中和效应，将螺旋藻破碎和藻蓝蛋白提取分离的两步骤合并为一步骤，简化生产流程，降低生产成本。本发明采用剪切机械破碎，破碎率高，破碎细胞颗粒大，易于沉降，高效简便。提取的藻蓝蛋白水溶液中藻蓝蛋白的含量为40～100g/L，纯度为0.4～2.0。

技术领域

本发明涉及一种通过低盐絮凝法从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法，属于分离技术与工程技术领域。

背景技术

螺旋藻是一种古老的光合自养型微型藻，因其在显微镜下呈螺旋状而得名。螺旋藻是一种碱性的营养食品，它含有各种人体必需的营养成分，富含各种维生素、微量元素、藻多糖、藻蓝素、亚麻酸、类胰岛素等多种生物活性物质，这些有效成分在一定的条件下有降低胆固醇、解肾毒、提高人体的免疫机能。在我国，每年的螺旋藻全国总产量已达到10000吨。藻蓝蛋白是从螺旋藻中分离出的一种深蓝色粉末，色泽美观。它既是一种蛋白质，又是一种极好的天然食用色素。藻蓝蛋白具有很高的开发利用价值。藻蓝蛋白色泽明亮鲜艳，是食品、高级眼影、唇膏的首选纯天然色素，可作为纯天然的色素，用于食品、化妆品和染料等工业。藻蓝蛋白还可以调节和合成人体代谢所需要的多种重要酶，具有明显的抗氧化、抗炎症作用，增强免疫系统功能。高纯度的藻蓝蛋白带有很强的荧光，制成的纯天然荧光试剂，用于临床医学诊断，免疫化学及生物工程等研究领域。因此，开发简便、快速的螺旋藻藻蓝蛋白的提取过程，提高螺旋藻藻蓝蛋白产品纯度是目前螺旋藻藻蓝蛋白的规模化开发利用中亟待解决的关键问题。

已报道的有关制备藻蓝蛋白的专利CN201911397285.6，ZL201310378448.2，ZL201310592174.7，ZL201410409170.5等的共同特征为藻蓝蛋白提取都需经过冻融或水涨破法或高压均质破碎，离心或过滤去除细胞碎片，上清液经盐析或等电点粗提，然后用色谱柱纯化后得到藻蓝蛋白水溶液。这些方法分离藻蓝蛋白的回收率低，过程繁琐，生产成本高，该技术均为实验室规模，难以进行工业化生产。

因此，亟需寻找一种既能够进行吨级以上工业化生产，同时分离方法简单、回收率高且生产成本低的提取藻蓝蛋白的方法。

发明内容

[技术问题]

现有的提取藻蓝蛋白的方法存在成本高、分离方法繁琐、难以工业化生产、回收率低等问题。

[技术方案]

为了解决上述问题，本发明提供了一种通过低盐絮凝法从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法，本发明在低盐溶液环境中利用高速剪切机一边进行螺旋藻破碎一边通过盐离子的电中和作用促使藻蓝蛋白从细胞碎片上分离，然后经絮凝离心去除细胞渣滓后，直接获得高浓度和纯度的藻蓝蛋白水溶液，方便后继加工工序。本发明方法具有操作简便、生产成本低、能够进行吨级以上规模的工业化生产且藻蓝蛋白回收率高等优点。

具体的，本发明的技术方案为：一种通过低盐絮凝法从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法，所述方法包括：(1)使用浓度为50～200g/L的低盐溶液分离藻蓝蛋白，破碎螺旋藻至尺寸为10～100微米的细胞碎片；(2)絮凝；(3)离心获得藻蓝蛋白水溶液。

在本发明的一种实施方式中，所述方法具体包括以下步骤：

(1)使用低盐溶液分离藻蓝蛋白：在螺旋藻干粉或新鲜螺旋藻泥中加入其5～20倍重量的盐溶液，再加入抗菌剂，使其最终浓度为5～40g/L，用碱溶液调节pH值为6.0～8.0，将螺旋藻盐溶液通过剪切设备进行螺旋藻破碎，破碎至尺寸为10～100微米的细胞碎片，将破碎螺旋藻的盐溶液在静置6～24小时；