CN106749741A - 从提取藻蓝蛋白的螺旋藻废渣中提取螺旋藻多糖的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种从提取藻蓝蛋白的螺旋藻废渣中提取螺旋藻多糖的方法，属于生物技术领域。该方法首先将提取藻蓝蛋白后的螺旋藻废渣和水混合，在搅拌后提取1～4小时，离心获得淡黄色上清液，将沉淀和水混合，搅拌后提取1～4小时后离心获得淡黄色上清液，将2次提取的上清液混合后真空浓缩至含固量10～20％,浓缩物中加入2～4倍体积的纯度为95％以上的食用酒精，在温度低于10℃条件下沉淀，用食用酒精洗涤2次，获得淡黄色的螺旋藻多糖提取物，螺旋藻多糖提取物采用真空干燥获得螺旋藻粗多糖。本发明方法，由于采用废渣提取螺旋藻多糖，不但可以变废为宝，而且由于不需要蛋白去除步骤，显著降低了螺旋藻多糖的提取成本。

Description

从提取藻蓝蛋白的螺旋藻废渣中提取螺旋藻多糖的方法
技术领域
本发明涉及生物技术领域，特别是指一种从提取藻蓝蛋白的螺旋藻废渣中提取螺旋藻多糖的方法。
背景技术
螺旋藻含有多种维生素、蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质和微量元素，比例科学合理，具有广泛的食用、保健和药用价值，可以促进人体新陈代谢，提高机体免疫力，抗辐射，辅助癌症放、化疗，降低放疗、化疗副作用等作用，是一种理想的纯天然保健食品，被联合国粮农组织和联合国世界食品协会推荐为“二十一世纪最理想的食品”，从螺旋藻中提取的活性物质也被认为是无害的。
螺旋藻中含有丰富的藻蓝蛋白(藻粉重量的6～15％)，是非常少见的天然蓝色色素和营养素，具有独特的药用功效和荧光性质。研究表明藻蓝蛋白是抗氧化剂，具有清除自由基和抗炎症的功效；可以辅助治疗癌症，可以作为荧光试剂用于临床诊断。因此，近年来研究者提取出了许多螺旋藻藻蓝蛋白的提取方法。
螺旋藻多糖是螺旋藻的重要的生物组成，具有显著的抗病毒抗辐射抗突变功能、降低化疗副作用、提高机体免疫功能、提高病菌、病毒免疫力等作用。
目前市场上已有很多螺旋藻产品，但是螺旋藻多糖产品很少，目前尚未见到工业化生产的报道。虽然研究者提出了一些螺旋藻多糖的提取方法，但是都是以新鲜螺旋藻或螺旋藻粉为对象提取，目前鲜有以提取藻蓝蛋白的螺旋藻废渣为原料提取螺旋藻多糖的研究方法。
螺旋藻多糖提取的一个关键就是螺旋藻多糖和蛋白质的分离，螺旋藻多糖在温度低于50℃的溶解度很小，而藻蓝蛋白在40℃以上分解，因此目前采用的藻蓝蛋白提取都是在温度不高于40℃条件下提取，所以藻蓝蛋白提取过程中绝大部分螺旋藻多糖留在螺旋藻渣中。由于藻蓝蛋白提取过程中已经将水溶性蛋白提取出来，因此采用热水从螺旋藻废渣中提取螺旋藻多糖就省去了蛋白质去除步骤，不但可以降低原料成本，而且由于省去了蛋白和多糖分离步骤，显著降低了螺旋藻多糖的提取成本，为螺旋藻多糖工业化提取奠定了理论基础和提供了理论指导。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种从提取藻蓝蛋白的螺旋藻废渣中提取螺旋藻多糖的方法、
该方法具体步骤如下：
(1)将提取藻蓝蛋白后的螺旋藻废渣和水按照质量比例1:3～10混合浸出，在60～100℃加热1～4小时；
(2)将步骤(1)中的浸出液置于离心机中，在离心力为5000～8000g条件下离心20分钟，获得上清液一和沉淀；
(3)将步骤(2)所得沉淀按照步骤(1)和步骤(2)再次提取1次，得到上清液二，将上清液一和上清液二合并，合并后的上清液即为螺旋藻多糖溶液，将螺旋藻多糖溶液在40～60℃真空浓缩至含固量为10～20％的螺旋藻多糖浓缩液；
(4)向步骤(3)所得螺旋藻多糖浓缩液中加入2～4倍纯度为95％以上的食用酒精，在温度低于10℃条件下沉淀10～24小时，然后将沉淀用95％食用酒精洗涤2次，获得淡黄色的螺旋藻多糖沉淀；
(5)将步骤(4)中所得螺旋藻多糖沉淀在40～60℃条件下真空干燥获得螺旋藻多糖。
其中，步骤(1)中的螺旋藻废渣通过如下方法制得：
将新鲜螺旋藻或螺旋藻粉和溶剂按照1:10～50比例混合，然后采用反复冻融或超声法或搅拌浸出，提取藻蓝蛋白；或在新鲜螺旋藻或螺旋藻粉中加入溶菌酶后采用反复冻融或超声法或搅拌浸出，提取藻蓝蛋白。
上述溶剂为水、磷酸盐缓冲液或稀酸。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，由于采用废渣提取螺旋藻多糖，不但可以变废为宝，而且由于不需要蛋白去除步骤，显著降低了螺旋藻多糖的提取成本。
附图说明
图1为本发明方法的技术路线图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种从提取藻蓝蛋白的螺旋藻废渣中提取螺旋藻多糖的方法。其技术路线如图1所示。
实施例1
(1)称取螺旋藻粉50克，加入含有1500毫升pH为6的磷酸盐缓冲液(磷酸氢二钾和磷酸二氢钾)的2L烧杯中，在温度为35℃条件下搅拌浸出2小时。
(2)浸出液用冷冻离心机在4℃、离心力为8000g条件下离心20分钟，收获上清液，沉淀用少量蒸馏水洗涤2次，然后离心收获上清液和螺旋藻废渣，获得A620/A280约为0.4的藻蓝蛋白上清液，藻蓝蛋白溶液经过柱层析纯化后冷冻干燥获得A620/A280大于1.5的食用级藻蓝蛋白粉。
(3)将螺旋藻废渣和水以1:3比例混合，在水浴锅中恒温至80℃，100rpm条件下搅拌浸出2小时，得到浸出液。
(4)将浸出液在5000g条件下离心20分钟，获得淡黄色上清液(螺旋藻多糖)和沉淀。
(5)将上清液用旋转蒸发仪在60℃抽真空浓缩至含固量约10％。
(6)向螺旋藻多糖浓缩液中加入2～4倍体积的95％的食用酒精，在4℃条件下沉淀12小时。
(7)将沉淀用95％的食用酒精洗涤2次，然后在50℃条件下真空干燥得到螺旋藻粗多糖，螺旋藻粗多糖得率为螺旋藻粉的0.86％。
(8)称取螺旋藻粉50克和150毫升水混合，在水浴锅中恒温至80℃，100rpm条件下搅拌浸出2小时。
(9)将浸出液在5000g条件下离心20分钟，获得淡黄色上清液(螺旋藻多糖)和沉淀。
(10)将上清液用旋转蒸发仪在60℃抽真空浓缩至含固量约10％。
(11)向螺旋藻多糖浓缩液中加入2～4倍体积的95％的食用酒精，在4℃条件下沉淀12小时。
(12)将沉淀用95％的食用酒精洗涤2次，然后在真空干燥箱中50℃条件下干燥得到螺旋藻粗多糖，螺旋藻粗多糖得率为螺旋藻粉的0.92％，表明螺旋藻粉提取藻蓝蛋白蛋白过程中损失的螺旋藻多糖量非常少，提取藻蓝蛋白的螺旋藻废渣完全可以作为提取螺旋藻多糖的原料。
实施例2
(1)称取螺旋藻粉50克，加入到含有1500毫升pH为6的磷酸盐缓冲液(磷酸氢二钾和磷酸二氢钾)的2L烧杯中，在温度为35℃条件下搅拌浸出2小时。
(2)浸出液用冷冻离心机在4℃、离心力为8000g条件下离心20分钟，收获上清液，沉淀用少量蒸馏水洗涤2次，然后离心收获上清液和螺旋藻废渣，获得A620/A280约为0.4的藻蓝蛋白上清液，藻蓝蛋白溶液经过柱层析纯化后冷冻干燥获得A620/A280大于1.5的食用级藻蓝蛋白粉。
(3)将螺旋藻废渣和水以1:3比例混合，在水浴锅中恒温至90℃，100rpm条件下搅拌浸出1小时，得到浸出液。
(4)将浸出液在5000g条件下离心20分钟，获得黄色上清液(螺旋藻多糖)和沉淀。
(5)将上清液用旋转蒸发仪在60℃抽真空浓缩至含固量约10％。
(6)向螺旋藻多糖浓缩液中加入2～4倍体积的95％的食用酒精，在4℃条件下沉淀12小时。
(7)将沉淀用95％的食用酒精洗涤2次，然后在50℃条件下真空干燥得到螺旋藻粗多糖，螺旋藻粗多糖得率为螺旋藻粉的0.79％。
实施例3
(1)称取螺旋藻粉50克，加入含有1500毫升pH为6的磷酸盐缓冲液(磷酸氢二钾和磷酸二氢钾)的烧杯中，在温度为35℃条件下搅拌浸出2小时。
(2)浸出液用冷冻离心机在4℃、离心力为8000g条件下离心20分钟，收获上清液，沉淀用少量蒸馏水洗涤2次，然后离心收获上清液和螺旋藻废渣，获得A620/A280约为0.4的藻蓝蛋白上清液，藻蓝蛋白溶液经过柱层析纯化后冷冻干燥获得A620/A280大于1.5的食用级藻蓝蛋白粉。
(3)将螺旋藻废渣和水以1:3比例混合，在水浴锅中恒温至90℃，100rpm条件下搅拌浸出2小时，得到浸出液。
(4)将浸出液在6000g条件下离心20分钟，获得黄色上清液(螺旋藻多糖)和沉淀。
(5)将上清液用旋转蒸发仪在60℃真空浓缩至含固量约10％。
(6)向螺旋藻多糖浓缩液中加入2～4倍体积的95％的食用酒精，在4℃条件下沉淀12小时。
(7)将沉淀用95％的食用酒精洗涤2次，然后在60℃真空干燥得到螺旋藻粗多糖，螺旋藻粗多糖得率为螺旋藻粉的0.93％。
实施例4
(1)称取螺旋藻粉50克，加入含有1500毫升pH为6的磷酸盐缓冲液(磷酸氢二钾和磷酸二氢钾)的烧杯中，在温度为35℃条件下搅拌浸出2小时。
(2)浸出液用冷冻离心机在4℃、离心力为8000g条件下离心20分钟，收获上清液，沉淀用少量蒸馏水洗涤2次，然后离心收获上清液和螺旋藻废渣，获得A620/A280约为0.4的藻蓝蛋白上清液，藻蓝蛋白溶液经过柱层析纯化后冷冻干燥获得A620/A280大于1.5的食用级藻蓝蛋白粉。
(3)将螺旋藻废渣和水以1:3比例混合，在水浴锅中恒温至100℃，100rpm条件下搅拌浸出2小时。
(4)将浸出液在6000g条件下离心20分钟，获得黄色上清液(螺旋藻多糖)和沉淀。
(5)将上清液用旋转蒸发仪在60℃真空浓缩至含固量约10％。
(6)向螺旋藻多糖浓缩液中加入2～4倍体积的95％的食用酒精，在4℃条件下沉淀12小时。
(7)将沉淀用95％的食用酒精洗涤2次，然后将沉淀在60℃真空干燥得到螺旋藻粗多糖，螺旋藻粗多糖得率为螺旋藻粉的1.03％。
实施例5
(1)称取螺旋藻粉50克，加入含有1500毫升pH为6的磷酸盐缓冲液(磷酸氢二钾和磷酸二氢钾)的烧杯中，在温度为35℃条件下搅拌浸出2小时。
(2)浸出液用冷冻离心机在4℃、离心力为8000g条件下离心20分钟，收获上清液，沉淀用少量蒸馏水洗涤2次，然后离心收获上清液和螺旋藻废渣，获得A620/A280约为0.4的藻蓝蛋白上清液，藻蓝蛋白溶液经过柱层析纯化后冷冻干燥获得A620/A280大于1.5的食用级藻蓝蛋白粉。
(3)将螺旋藻废渣和水以1:3比例混合，用电炉煮沸搅拌浸出2小时。
(4)将浸出液在5000g条件下离心20分钟，获得黄色上清液(螺旋藻多糖)和沉淀。
(5)将沉淀和水以1:3比例混合，用电炉煮沸浸出2小时。
(6)将两次的上清液混合起来，用旋转蒸发仪在60℃真空浓缩至含固量约10％。
(7)向螺旋藻多糖浓缩液中加入2～4倍体积的95％的食用酒精，在4℃条件下沉淀12小时。
(8)将沉淀用95％的食用酒精洗涤2次，然后将沉淀在60℃真空干燥得到螺旋藻粗多糖，螺旋藻粗多糖得率为螺旋藻粉的1.15％。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种从提取藻蓝蛋白的螺旋藻废渣中提取螺旋藻多糖的方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将提取藻蓝蛋白后的螺旋藻废渣和水按照质量比例1:3～10混合浸出，在60～100℃加热1～4小时；
(2)将步骤(1)中的浸出液置于离心机中，在离心力为5000～8000g条件下离心20分钟，获得上清液一和沉淀；
(3)将步骤(2)所得沉淀按照步骤(1)和步骤(2)再次提取1次，得到上清液二，将上清液一和上清液二合并，合并后的上清液即为螺旋藻多糖溶液，将螺旋藻多糖溶液在40～60℃真空浓缩至含固量为10～20％的螺旋藻多糖浓缩液；
(4)向步骤(3)所得螺旋藻多糖浓缩液中加入2～4倍纯度为95％以上的食用酒精，在温度低于10℃条件下沉淀10～24小时，然后将沉淀用95％食用酒精洗涤2次，获得淡黄色的螺旋藻多糖沉淀；
(5)将步骤(4)中所得螺旋藻多糖沉淀在40～60℃条件下真空干燥获得螺旋藻多糖。
2.根据权利要求1所述的从提取藻蓝蛋白的螺旋藻废渣中提取螺旋藻多糖的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的螺旋藻废渣通过如下方法制得：
将新鲜螺旋藻或螺旋藻粉和溶剂按照1:10～50比例混合，然后采用反复冻融或超声法或搅拌浸出，提取藻蓝蛋白；或在新鲜螺旋藻或螺旋藻粉中加入溶菌酶后采用反复冻融或超声法或搅拌浸出，提取藻蓝蛋白。
3.根据权利要求2所述的从提取藻蓝蛋白的螺旋藻废渣中提取螺旋藻多糖的方法，其特征在于：所述溶剂为水、磷酸盐缓冲液或稀酸。
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