RU2775078C1 - Способ получения продукта с содержанием с-фикоцианина из спирулины - Google Patents
Способ получения продукта с содержанием с-фикоцианина из спирулины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2775078C1 RU2775078C1 RU2021120794A RU2021120794A RU2775078C1 RU 2775078 C1 RU2775078 C1 RU 2775078C1 RU 2021120794 A RU2021120794 A RU 2021120794A RU 2021120794 A RU2021120794 A RU 2021120794A RU 2775078 C1 RU2775078 C1 RU 2775078C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spirulina
- phycocyanin
- solution
- biomass
- distilled water
- Prior art date
Links
- 240000002900 Arthrospira platensis Species 0.000 title claims abstract description 34
- 235000016425 Arthrospira platensis Nutrition 0.000 title claims abstract description 34
- 229940082787 Spirulina Drugs 0.000 title claims abstract description 32
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229940005550 Sodium alginate Drugs 0.000 claims abstract description 7
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 7
- MSXHSNHNTORCAW-UHFFFAOYSA-M sodium 3,4,5,6-tetrahydroxyoxane-2-carboxylate Chemical compound [Na+].OC1OC(C([O-])=O)C(O)C(O)C1O MSXHSNHNTORCAW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 7
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L cacl2 Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 5
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 17
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 abstract description 6
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 241001495180 Arthrospira Species 0.000 abstract description 3
- 241000192700 Cyanobacteria Species 0.000 abstract description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000003449 preventive Effects 0.000 abstract 1
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 108010053210 Phycocyanin Proteins 0.000 description 11
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 108060006184 phycobiliprotein family Proteins 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- SXVBHNXTPNLOKR-FCLWLKJISA-L Calcium alginate Chemical compound [Ca+2].O1[C@@H](C([O-])=O)[C@@H](OC)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](C([O-])=O)O[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O SXVBHNXTPNLOKR-FCLWLKJISA-L 0.000 description 4
- 235000010410 calcium alginate Nutrition 0.000 description 4
- 239000000648 calcium alginate Substances 0.000 description 4
- 229960002681 calcium alginate Drugs 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 4
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229940054349 APHANIZOMENON FLOS-AQUAE Drugs 0.000 description 2
- 240000002210 Aphanizomenon flos aquae Species 0.000 description 2
- 235000013781 Aphanizomenon flos aquae Nutrition 0.000 description 2
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- 102220370181 IGFBPL1 A23L Human genes 0.000 description 2
- 150000001747 carotenoids Chemical class 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 235000019529 tetraterpenoid Nutrition 0.000 description 2
- 230000001225 therapeutic Effects 0.000 description 2
- 241000620196 Arthrospira maxima Species 0.000 description 1
- 229940011019 Arthrospira platensis Drugs 0.000 description 1
- 241000192497 Oscillatoria Species 0.000 description 1
- 239000006286 aqueous extract Substances 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 235000015872 dietary supplement Nutrition 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drugs Drugs 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Polymers 0.000 description 1
- 150000002314 glycerols Chemical class 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 150000004804 polysaccharides Polymers 0.000 description 1
- 235000020777 polyunsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000012465 retentate Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral Effects 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 235000003724 spirulina extract Nutrition 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к пищевой, косметической и фармацевтической промышленности и может быть использовано для получения профилактических продуктов и косметических средств на основе биомассы цианобактерий (Spirulina (Arthrospira) platensis). Способ получения продукта с содержанием С-фикоцианина из спирулины характеризуется тем, что сырую биомассу спирулины смешивают с 4% раствором альгината натрия в соотношении 1:1, сформировавшиеся гранулы обрабатывают 2% раствором хлористого кальция в течение 30 мин. Затем гранулы промывают дистиллированной водой. Раствор, содержащий С-фикоцианин, получают путем экстракции дистиллированной водой в течение 3-4 ч при температуре +5-7°С. Для получения порошка полученный раствор подвергают лиофильной сушке. Изобретение позволяет получить продукты в виде водного раствора, а также порошка, в которых С-фикоцианин устойчив к свету в течение не менее 6 ч. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 пр.
Description
Изобретение относится к пищевой, косметической и фармацевтической промышленности и может быть использовано для получения лечебно-профилактических продуктов, косметических средств на основе биомассы цианобактерий {Spirulina (Arthrospira) platensis).
Микроводоросль Spirulina (Arthrospira) platensis является ценным сырьем для получения биологически активных веществ (БАВ) лечебно-профилактического характера. В ее состав входят такие ценные биологически активные соединения как фикобилипротеины, каротиноиды, полиненасыщенные жирные кислоты, микроэлементы. (Aakermann, 1992, Belay, 2002, Cohen, 1993). В разных странах мира спирулину выращивают в промышленных масштабах, поэтому ее биомасса доступна практически в неограниченном количестве как сырье для производства различных продуктов питания, косметики, лекарственных препаратов.
Известен Способ экстракции и стабилизации фикоцианина и его применение (Заявка №2015114531, МПК А61К 35/74, опубл. 10.11.2016, Бюл. №31), в котором экстракция фикоцианина из спирулины (Arthrospira platensis или Spirulina maxima) и/или AFA (Aphanizomenon FlosAquae) осуществляется путем использования смеси глицерин-вода в течение пятнадцати дней при комнатной температуре. Затем проводят фильтрацию, которая приводит к получению фильтрата, содержащего экстрагированный фикоцианин и ретентат. Соотношение вода : глицерин составляет 60:40. Согласно другому варианту изобретения глицерин нагревают для увеличения скорости экстракции. Подходящие температуры составляют ниже 100°С, более предпочтительно 70°С, предпочтительно 40°С, и их особенно используют в течение короткого времени, чтобы избежать разложения фикоцианина и сохранить флуоресцентные свойства. Недостаток данного метода заключается в получении смеси воды, глицерина и фикоцианина, которая малопригодна для создания БАВ, используемых в пищевых целях. Полученный продукт с высоким содержание глицерина нельзя употреблять в пищу в качестве БАД. Авторы не используют спирулину в виде сухого порошка, а только в виде глицеринового раствора. Кроме того, при повышенных температурах глицерина происходит существенное разрушение пигмента фикоцианина.
Известен Способ получения водного экстракта фикобилипротеинов из биомассы спирулины (пат. 85219, UA, МПК A23L 1/337, A23L 1/10, 2013) путем экстракции сырья, причем перед экстракцией проводят 4 цикла замораживания-оттаивания сырой биомассы спирулины с последующей сушкой сырья до содержания воды в сухой биомассе спирулины 10-15%, затем заливают дистиллированной водой при температуре 38 С и выдерживают в течение 40 минут. Однако недостаток данного метода заключается в том, что полученный С-фикоцианин в экстракте крайне неустойчив и разлагается на свету в течение короткого промежутка времени. Кроме того, предложенный метод достаточно энергоемкий и требует использования дополнительного оборудования для заморозки сырой биомассы, сушки биомассы, а также экстракции фикобилипротеинов.
Задачей Способа получения продукта с содержанием С-фикоцианина из спирулины является разработка технологии, обеспечивающей получение и сохранение этого пигмента.
Технический результат заявляемого изобретения состоит в получении продукта в виде водного раствора, а также порошка, в которых С-фикоцинанин устойчив к свету в течение не менее 6 часов.
Заявленный технический результат достигается тем, что в Способе получения продукта с содержанием С-фикоцианина из спирулины путем экстракции сырья и промывания дистиллированной водой, сырую биомассу спирулины смешивают с 4% раствором альгината натрия в соотношении 1:1. Сформировавшиеся гранулы обрабатывают 2% раствором хлористого кальция в течение 30 минут. Раствор содержащий С-фикоцинанин, получают путем экстракции дистиллированной водой в течение 3-4 часов при температуре +5-7°С. Для получения порошка полученный раствор подвергают лиофильной сушке
Новизна способа и его существенные отличия заключаются в использовании в качестве сырья сырой биомассы спирулины и экстракции С-фикоцинаниа через оболочку альгината кальция. Новизной способа являются также, установленные авторами экспериментальным путем в оптимальных границах достижения технического результата, значения количественных параметров получения заявляемого продукта, режимы и способ его получения.
Изобретение поясняется иллюстрациями На Фиг. 1 - Динамика разрушения фикорцианина на свету (8,5 клк): 1. - в экстракте из сухой биомассы спирулины; 2. - в экстракте, полученном посредством экстракции фикоцианина через оболочку альгината кальция; Фиг. 2 - Спектральные характеристики С-фикоцинаниа в экстракте спирулины, полученного посредством экстракции фикоцианина через оболочку альгината кальция.
Известно, что процесс экстракции фикоцианина из спирулины сопровождается выходам в раствор из биомассы спирулины сопутствующих веществ (углеводы, водорастворимые белки, полисахариды), которые снижают концентрацию С-фикоцианина в конечном продукте, а методы очистки фикоцианина от примесей достаточно трудоемки и затратны. Авторами разработан способ получения водного раствора фикобилипротеинов с использованием оболочки, состоящей из альгината кальция, что существенно упрощает получение С-фикоцианина.
В настоящее время для производства различной продукции используют только сухую биомассу спирулины. Это связано с тем, что сырая биомасса спирулины не подлежит хранению, а для ее транспортировки необходимо специальное оборудование (морозильные камеры). Введение альгината натрия в сырую спирулину, во-первых, исключает потери качества биомассы спирулины (в процессе сушки происходит разрушение биологически активных веществ, обуславливающих ценность биомассы спирулины). Во-вторых - позволяет отказаться от такого энергоемкого этапа производства спирулины, как сушка и таблетирование.
При взаимодействии гранул с водой в течение 3-4 часов происходит выход С-фикоцианина из биомассы спирулины в дистиллированную воду и раствор окрашивается в интенсивный синий цвет.
В результате получается экстракт из спирулины, содержащий С-фикоцианин устойчивый к свету (см. Фиг. 1). По данным спектрофотометрического анализа раствор С - фикоцианина практически не содержит примесей других пигментов и белков. Отношение длин волн 620 и 280 нм составляет 2,4 (см. Фиг. 2). Это обусловлено тем, что образующаяся мембрана альгината натрия препятствует выходу других соединений.
Пример 1.
К 80 г сырой биомассы спирулины (содержание воды 60-70%) добавляли 80 г 4%-го раствора альгината натрия. Формировали из образовавшейся смеси гранулы и помещали их в 2%-й раствор хлорида кальция на 30 мин, затем промывали 2-3 раза дистиллированной водой и хранили в холодильнике при температуре ниже нуля. Экстракцию фикобилипротеинов осуществляли дистиллированной водой (2-3 раза по 60 мл) при температуре +5-7°С в течение 4 часов. При это получали раствор С-фикоцианина с концентрацией 0.5 мг/мл.
Пример 2.
К 40 граммам сырой спирулины (паста с содержанием воды 60-70%) добавляли 40 грамм 4% альгината натрия, формировали гранулы и помещали в 2%-й раствор хлорида кальция на 30 мин, затем многократно промывали дистиллированной водой и хранили в холодильнике в течение 2-3 часов при температуре +5-7°С. Экстракцию фикобилипротеинов осуществляли дистиллированной водой (2-3 раза по 60 мл) при температуре +5-7°С в течение 4 часов. Полученный раствор подвергали лиофильной сушке. При этом получено 1.5 г сухого порошка содержанием С-фикоцианина 20%.
Источники информации, принятые во внимание:
1. Aakermann Т. Skulberg О. М., Liaaen-Jensen S. A Comparison of the Carotenoids of Strains of Oscillatoria and Spirulina (Cyanobacteria) // Biochem. System. And Ecol., 1992. - V. 20, N8. -- P. 761-769
2. Cohen Z, Reungjitchachawali M, Siangdung W, Tanticharoen M. (1993) Production and partial purification of 7-linolenic acid and some pigments from Spirulina platensis. J. appl. Phycol. 5: 109-115.
4. Belay A. The Potential Application of Spirulina (Arthrospira) as a Nutritional and Therapeutic Supplement in Health Management // Jana. - 2002. - V. 5, No2. - 28-48.
5. M. Mochimaru, H. Masukawa,. Maoka, H.E. Mohamed, Wim F. J. Vermaas, and Shinichi Takaichi. Substrate Specificities and Availability of Fucosyltransferase and P-Carotene Hydroxylase for Myxol 2'-Fucoside Synthesis in Anabaena sp.Strain PCC 7120 Compared with Synechocystis sp.Strain PCC // Journal of Bacteriology, Oct. 2008, p. 6726-6733.
6. Cohenl Z., Reungjitchachawali M., Siangdung W., Tanticharoen M. Production and partial purification of y-Linolenic acid and some pigments from Spirulina platensis // J. of Appl. Phycology 5: - 1993. - 109-115 pp.
Claims (2)
1. Способ получения продукта с содержанием С-фикоцианина из спирулины, характеризующийся тем, что сырую биомассу спирулины смешивают с 4% раствором альгината натрия в соотношении 1:1, сформировавшиеся гранулы обрабатывают 2% раствором хлористого кальция в течение 30 минут, затем промывают дистиллированной водой, а раствор, содержащий С-фикоцианин, получают путем экстракции дистиллированной водой в течение 3-4 ч при температуре +5-7°С.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для порошка, содержащего С-фикоцианин, полученный раствор подвергают лиофильной сушке.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2775078C1 true RU2775078C1 (ru) | 2022-06-28 |
Family
ID=
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2055842C1 (ru) * | 1992-08-06 | 1996-03-10 | Константин Юрьевич Гордеев | Способ выделения фикоцианина c из клеток цианобактерий |
| RU2320195C1 (ru) * | 2006-05-31 | 2008-03-27 | Владимир Кимович Мазо | Способ получения белкового препарата из цианобактерий |
| RU2321271C1 (ru) * | 2006-10-20 | 2008-04-10 | Игорь Юрьевич Мишенков | Продукт из микроводорослей и способ его получения |
| CN102640933A (zh) * | 2012-04-17 | 2012-08-22 | 中国科学院烟台海岸带研究所 | 一种藻蓝蛋白微胶囊及其制备方法 |
| UA78738U (ru) * | 2012-10-26 | 2013-03-25 | Институт Биологии Южных Морей Им. А.О. Ковалевського Нан Украины | Способ получения стерильного водного раствора фикобилипротеинов (с-фикоцианина и аллофикоцианина) из биомассы спирулины |
| UA85219U (ru) * | 2013-06-01 | 2013-11-11 | Институт Биологии Южных Морей Им. А.О.Ковалевського Нан Украины | Способ получения водного экстракта фикобилипротеинов из биомассы спирулины |
| RU2015114531A (ru) * | 2012-09-20 | 2016-11-10 | Экосистем | Способ экстракции и стабилизации фикоцианина и его применение |
| CN108101980A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-06-01 | 江西丹霞生物科技股份有限公司 | 一种高纯度藻蓝色素的制备方法 |
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2055842C1 (ru) * | 1992-08-06 | 1996-03-10 | Константин Юрьевич Гордеев | Способ выделения фикоцианина c из клеток цианобактерий |
| RU2320195C1 (ru) * | 2006-05-31 | 2008-03-27 | Владимир Кимович Мазо | Способ получения белкового препарата из цианобактерий |
| RU2321271C1 (ru) * | 2006-10-20 | 2008-04-10 | Игорь Юрьевич Мишенков | Продукт из микроводорослей и способ его получения |
| CN102640933A (zh) * | 2012-04-17 | 2012-08-22 | 中国科学院烟台海岸带研究所 | 一种藻蓝蛋白微胶囊及其制备方法 |
| RU2015114531A (ru) * | 2012-09-20 | 2016-11-10 | Экосистем | Способ экстракции и стабилизации фикоцианина и его применение |
| UA78738U (ru) * | 2012-10-26 | 2013-03-25 | Институт Биологии Южных Морей Им. А.О. Ковалевського Нан Украины | Способ получения стерильного водного раствора фикобилипротеинов (с-фикоцианина и аллофикоцианина) из биомассы спирулины |
| UA85219U (ru) * | 2013-06-01 | 2013-11-11 | Институт Биологии Южных Морей Им. А.О.Ковалевського Нан Украины | Способ получения водного экстракта фикобилипротеинов из биомассы спирулины |
| CN108101980A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-06-01 | 江西丹霞生物科技股份有限公司 | 一种高纯度藻蓝色素的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mobin et al. | Some promising microalgal species for commercial applications: a review | |
| CN102747125A (zh) | 带鱼抗氧化肽的制备方法 | |
| da Silva et al. | Development of extruded snacks enriched by bioactive peptides from microalga Spirulina sp. LEB 18 | |
| RU2385654C2 (ru) | Способ переработки морских водорослей и функциональные продукты (варианты) | |
| Dejsungkranont et al. | Enhancement of antioxidant activity of C-phycocyanin of Spirulina powder treated with supercritical fluid carbon dioxide | |
| RU2578037C1 (ru) | Способ получения меланоидного антиоксиданта из лузги подсолнечника | |
| KR20200132584A (ko) | 안정화된 아스타잔틴 나노입자와 그 제조방법 | |
| AU2014374908B2 (en) | An integrated process to recover a spectrum of bioproducts from fresh seaweeds | |
| RU2775078C1 (ru) | Способ получения продукта с содержанием с-фикоцианина из спирулины | |
| CN106360666A (zh) | 一种含有虾青素的抗氧化营养保健品 | |
| KR20100005861A (ko) | 패각류 유래의 수용성 콘키올린 함유 추출물의 제조방법 | |
| KR102100866B1 (ko) | 천연 단백질 분해효소액을 이용한 돈피 콜라겐의 제조방법 | |
| JP2005318878A (ja) | 健康食品 | |
| Akhila et al. | Seafood processing waste as a source of functional components: Extraction and applications for various food and non-food systems | |
| JP2023502009A (ja) | 海藻を処理する方法 | |
| JP2870871B2 (ja) | 酵素を用いる甲殼類の甲殼の処理方法 | |
| JPS63238009A (ja) | ミミズ抽出物含有化粧料 | |
| JP2014031354A (ja) | 魚皮由来コラーゲンの製造法およびそれを含有する化粧料組成物。 | |
| CN111820406B (zh) | 多肽白藜芦醇制剂及其制备方法和应用以及包含其的保健品或药物组合物 | |
| RU2613279C1 (ru) | Способ переработки морских водорослей | |
| RU2666908C1 (ru) | Желе капсулированное и способ его получения (варианты) | |
| RU2799540C1 (ru) | Способ получения продукта с с-фикоцианином из биомассы спирулины | |
| RU2778480C1 (ru) | Способ получения биологически активного вещества из устрицы crassostrea gigas | |
| RU2565178C2 (ru) | Способ получения пигмента-меланина из базидиоспор трутовых грибов | |
| RU2276986C2 (ru) | Лечебно-профилактическая композиция, обладающая общеукрепляющим и омолаживающим действием |