論螺旋藻藻藍蛋白提取純化方法研究

陳軍峰

摘 要： 螺旋藻藻藍蛋白是一種具有抗氧化、增強機體免疫力、抗癌、保肝等功能的物質，且可用于食品、醫療等領域，具有較高的利用價值，對改善公眾健康具有積極的作用。而螺旋藻藻藍蛋白在具體的生產中，提取純化方法是影響螺旋藻藻藍蛋白產量的重要因素。故此，文章展開對螺旋藻藻藍蛋白提取純化方法的分析，結合相關研究內容分別對提取方法和純化技術進行闡述，旨在為螺旋藻藻藍蛋白的提取純化提供參考，推動螺旋藻藻藍蛋白產量提升。

關鍵詞： 螺旋藻；藻藍蛋白；提取方法；純化技術

螺旋藻為絲狀多細胞螺旋形原核藻類生物，具有較高的蛋白含量，且螺旋藻本身具有較好的繁殖能力，可為螺旋藻大范圍繁育提供基礎。而螺旋藻藻藍蛋白則是一種安全，且無毒副作用的蛋白資源，可應用到諸多領域中。當前，國內外研究者對螺旋藻藻藍蛋白的提取純化較多，并取得了一定的成就。基于此，螺旋藻藻藍蛋白的提取純化方法展開研究與分析，分析具體幾種純化技術，詳細內容如下。

1螺旋藻藻藍蛋白的相關研究

1.1螺旋藻藻藍蛋白結構

藻藍蛋白包含一個蛋白與一個發色團，其中蛋白是由分子量18Mu與20Mu的α和β亞基構成，且二者之間相互作用，使得單體形成，且單體間由多臺連接，形成多聚體。藻藍蛋白的亞基體內以多聚體形式存在，包含三聚體、六聚體等。且藻藍蛋白的聚集態受到PH值、蛋白質濃度等因素影響。

1.2藻藍蛋白的生理活性

藻藍蛋白是一種安全、無毒的蛋白資源，其具有顯著的生理活性特征，先對藻藍蛋白的生理活性展開分析，詳細內容如下。

（1）抗氧化性。相關研究表明，藻藍蛋白可清除過氧化亞硝酸陰離子，如ONOO-，且研究中還發現，隨著藻藍蛋白的含量增加，其抗氧化活性也得到明顯增加。說明藻藍蛋白的具有可清除有毒自由基的功能，且其本身無毒無害，可作為治療藥劑使用。

（2）抗炎性。研究人員對藻藍蛋白的抗炎性進行分析，發現藻藍蛋白對活性氧具有清除行為。而炎癥主要是由過氧化物和羧基自由基所誘發的，藻藍蛋白可實現對其的清除，可達到抗炎活性。

（3）熒光性。藻藍蛋白的光譜學與結構特性使得其擁有獨特的定向與定量特征，可實現對可見光譜的吸收，高度的熒光量子效應。這一熒光性使得藻藍蛋白可作為熒光探針在生物領域運用。

2螺旋藻藻藍蛋白提取技術研究

螺旋藻藻藍蛋白需要擇取有效的提取技術，可保障螺旋藻藻藍蛋白的獲取質量。其中，常見的藻藍蛋白可分為蛋白溶出和蛋白沉淀2個過程。如果想要實現藻藍蛋白的提取，需要率先對細胞壁和細胞膜進行破碎，促使其可以溶解到溶液中，再給予適當的方法，促使藻藍蛋白可以沉淀，且保障這一過程中蛋白質的活性不會受到影響。

相關研究者對常見的螺旋藻藻藍蛋白提取中的細胞破碎方法進行總結，反復凍融法、化學試劑處理法、溶脹法超聲波和組織搗碎法等，對于沉淀則包含鹽析、結晶、等電點沉淀和超濾幾種。其中具體的細胞破碎中，溶脹法使用中，其具體的提取周期較長，不適宜大量藻藍蛋白生產，而超聲波法的提取率不高。故此，在實際的藻藍蛋白的提取中，多以反復凍融和化學試劑最為常用。而實驗中，多選擇反復凍融法進行提取，且制備的量相對較少。而實際的操作中，多以幾種方式的混合使用，可保障藻藍蛋白的溶出效果。

待細胞破碎后，需要對藻藍蛋白進行提取。結合具體的沉淀方法，可以發現等電點沉淀法是選擇蛋白質在等電點時溶解度最小的特性，通過調整PH值，可以達到等電點的的效果，從而使得藻藍蛋白可以沉淀析出。此外，鹽析對藻藍蛋白的沉淀析出效果也相對較好，且主要以硫酸銨鹽的效果更為理想。且不同濃度的硫酸銨溶液鹽析還可達到將藻藍蛋白和別的藻藍蛋白進行區分。

Silveira ST等，提出料液比0.08 g/ml、溫度25℃、4 h，得到的PC濃度是3.68 mg/ml，這種情況為最佳的的藻藍蛋白提取條件。

3藻藍蛋白的純化方法分析

純化技術是在粗提取的基礎上，對藻藍蛋白進行純化，具體的純化技術相對較多，，常見的純化方法包括：離心、硫化銨沉淀和凝膠過濾層析、羧基磷灰石柱層析等方法。在實際的應用中，單獨的純化技術效果相對較差，可選擇綜合利用的方式，達到純化的效果。以硫酸銨鹽析與羧基磷灰石柱為例，具體操作中，借助反復凍融+超聲破碎的方式，實現細胞破碎，在借助鹽析+離心的方式，在進行羧基磷灰石在過柱，并離心去沉淀，可實現對藻藍蛋白的純化。相關研究者提出雙水相萃取和離子交換層析的方式，且得到較高的藻藍蛋白純度，如果實施再一次離子交換，還可實現純度的進一步上升，進而獲取高純度的藻藍蛋白。這種方法的基本原理是借助雙水相體系，實現兩相的分配系數不同，所致的上下相濃度差異，完成對藻藍蛋白的純化。這種方式具有耗時少，操作簡單和能耗低、且可工藝化的特征。但是，雙水相萃取也存在一定缺陷，不易完全從聚合物中分離的藻藍蛋白。

在實施藻藍蛋白中的提取純化過程中，需要實施亞基分離過程，相關研究者提出，可借助高效液相色譜法分離藻藍蛋白的α亞基和β亞基，實現亞基的洗脫。

隨著藻藍蛋白的應用價值被不斷發掘，藻藍蛋白的提取純化方法的研究也逐漸增多，多種新型的藻藍蛋白純化方法不斷涌現，如殼聚糖親和沉淀+活性炭吸附+DEAE Sephadex A-25柱層析。其具有成本不高、消耗較低、操作便捷等特點，但仍舊需要進一步完善與改進。這些因素說明，藻藍蛋白純化方法中，主要以復合的純化效果較為理想，可滿足藻藍蛋白的純化需求。

結束語：

本文研究分析螺旋藻藻藍蛋白的提取純化方法，先對具體藻藍蛋白的結構進行分析，再螺旋藻藻藍蛋白的活性特征進行闡述，并詳細的對當前螺旋藻藻藍蛋白的提取和純化方法進行闡述，旨意為相關研究者提供參考，綜合提升螺旋藻藻藍蛋白的提取純化效果，保障螺旋藻藻藍蛋白的功能性與可靠性。

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