Kā iegūt fikocianīnu no Spirulina?

Zilā spirulina fikocianīna pulverisir zili zaļš pigmenta olbaltumvielu komplekss, kas darbojas kā piederums pigmentam fotosintēzes ., tas pieder fycobiliproteīnu saimei un galvenokārt ir atrodams zilaļģes un sarkanās aļģes . kā Auxiliary pigment, tas efektīvi uztver gaismu un transfēri, kas ir chlorfofly . spirāle, kas ir līdz chloryllylly {4. of cyanobacterial microalgae, is particularly rich in phycocyanin. Due to its high protein content and purity, Spirulina serves as an ideal raw material for extracting phycocyanin. Guanjie Biotech is a phycocyanin supplier. So, how is phycocyanin extracted from Spirulina?

Fikocianīna struktūra un īpašības

Zilā spirulina fikocianīna pulvera sastāv no un apakšvienībām, kuras nav nesaskaņoti, veidojot heterodimērus . Šie dimēri vēl vairāk saliekas heksameros . Aktīvā pigmenta komponents ir hromofors, ko sauc par fycocyanobilin, kas ir fycocyanin tās raksturliela krāsa {{ pie 615–620 nm un emisijas maksimums pie 640–650 nm .

Papildus fotosintētiskajai funkcijai fikocianīnam ir antioksidantu, pretiekaisuma un imūnmodulējošas īpašības, padarot to vērtīgu lietošanai pārtikā, medicīnā, kosmētikā un citās nozarēs .

Izejvielu sagatavošana

1. Spirulina ražas novākšana un pirmapstrāde

• ražas novākšana:

Rūpnieciskā ražošana parasti izmanto tādas metodes kā filtrēšana, sedimentācija vai centrifugēšana, lai savāktu spirulina .

• Mazgāšana:

Spirulina tiek izskalota ar attīrītu ūdeni, lai noņemtu piemaisījumus un nogulumus, kas varētu ietekmēt galīgā ekstrakta . tīrību

• Žāvēšana:

Var izmantot tādas metodes kā žāvēšana ar smidzināšanu, žāvēšanu ar sasalšanu vai gaisa žāvēšanu {. Zilās spirulīnas phycocianin pulvera [1] {.}}}. Zilās spirulīnas phycocianin pulvera denaturācija [1] .}}}}}}}}}} denaturācija ir zema.

• Saspiešana:

Pēc žāvēšanas spirulīna tiek sasmalcināta vienmērīgā pulverī, lai palīdzētu izšķīdināt un ekstrahēt Blue Spirulina phycocianin pulveri .

Ekstrakcijas princips

Zilā spirulina fikocianīna pulveris atrodas Spirulina šūnu citoplazmā . Galvenais ekstrakcijas izaicinājums ir efektīvi sadalīt šūnu sienu, neizmantojot augstu temperatūru vai pārmērīgu mehānisku spēku, kas varētu denaturat vai deaktivizēt olbaltumvielu .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} denaturēt vai deaktivizēt olbaltumvielas .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}.

Zinātniskais pamats šūnu traucējumiem un ekstrakcijai

Lai arī spirulīnai ir samērā plāna šūnu siena, tā satur polisaharīdus un citas sastāvdaļas, kas jāizjauc, lai atbrīvotu fikocianīnu [3] .

Zilā spirulīna fikocianīna pulveris ir šķīstošs neitrālos vai nedaudz sārmainos buferos, piemēram, fosfāta bufera šķīdumos ar pH diapazonu 6,5-7.5.

Tas ir jutīgs pret skābiem vai ļoti sārmainiem apstākļiem un augstu temperatūru, tāpēc ekstrakcija jāveic kontrolētos, zemas temperatūras apstākļos, lai saglabātu tā struktūru un bioaktivitāti .

Galvenās tehniskās darbības un procesa plūsma

1. šūnu sienas traucējumi

Šūnu sienas traucējumi ir kritisks solis zilās spirulīnas fikocianīna pulvera ekstrakcijas procesā, tieši ietekmējot gan galīgā zilās spirulina phycocianin pulvera produkta ., gan tīrību

Parastās šūnu sienas traucējumu metodes:

• sasaldēt-atkausēšanas ciklus

Šī metode ir atkarīga no ūdens izplešanās sasalšanas laikā, lai sadalītu šūnu sienas ., ir vienkārši izpildīt, bet laikietilpīgi, padarot to piemērotāku maza mēroga laboratorijas lietošanai .

• Ultraskaņas traucējumi

Augstas frekvences skaņas viļņi Izveidojiet kavitācijas burbuļus, kas plīst šūnu sienas {. Šī metode parasti prasa 30–60 minūtes un nodrošina mērenu enerģiju, kas palīdz uzlabot ekstrakcijas efektivitāti, saglabājot olbaltumvielu aktivitāti .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}

• Augstspiediena homogenizācija

Šūnas tiek piespiestas caur šauru kanālu zem augstspiediena, liekot tām plīst . Šī tehnika ir ideāli piemērota liela mēroga rūpnieciskajai ražošanai .

• Fermentatīvā hidrolīze

Šūnu sienas tiek sadalītas, izmantojot fermentus, piemēram, lizocīmu vai celulāzi . Šī maigā, nesagraujošā metode iegūst augstas kvalitātes ekstraktus, lai gan tā ir salīdzinoši dārga .

• Pērlīšu frēzēšana

Ātrgaitas maisīšana apvienojumā ar slīpēšanas lodītēm rada mehānisku spēku, lai salauztu šūnu sienas {. Šī zilās spirulīnas fikocianīna pulvera ražošanas metode ir piemērota gan mitriem, gan sausiem materiāliem .

2. Ekstrakcijas šķīdinātāja izvēle

• Bufera risinājums:

Parasti tiek izmantots fosfāta buferis (parasti 0 . 05 m), un pH tiek uzturēts no 6,5 līdz 7,5, lai nodrošinātu zilās spirulīnas fikocianīna pulveri paliek stabils un šķīstošs.

• Temperatūra:

Ekstrakcijas temperatūra jāuztur no 4 grādiem līdz 25 grādiem . augstāka temperatūra var izraisīt fikocianīna denaturēšanu .

• Šķidruma un cietā attiecība:

Tipiska attiecība ir no 1:10 līdz 1:30, kas nozīmē 1 gramu sausa spirulīna pulvera sajaukts ar 10–30 ml bufera, lai nodrošinātu atbilstošu izšķīšanu .

3. Ekstrakcijas process

• Pievienojiet traucēto spirulina pulveri sagatavotajam buferim . Sajauciet maisījumu vienmērīgi, izmantojot magnētisko maisītāju, vai uzklājiet ultraskaņas apstrādi, lai uzlabotu ekstrakciju .

• Ekstrakcijas laiks parasti svārstās no 1 līdz 4 stundām, atkarībā no īpašajiem eksperimentālajiem apstākļiem .

• Uzturiet zemu temperatūru visā zilās spirulīnas fikocianīna pulvera procesā, lai samazinātu olbaltumvielu sadalīšanos .

4. cietā šķidruma atdalīšana

Pēc ekstrakcijas maisījumu 15–30 minūtes centrifugē ar 3000–10000 apgriezieniem minūtē vai filtrē, lai noņemtu šūnu atliekas un nešķīstošus piemaisījumus {. Šis solis iegūst precizētu jēlnaftas ekstraktu {.}}}} neapstrādāts ekstrakts .}}}}}}}}}} neapstrādāts ekstrakts .}}.

Attīrīšanas tehnoloģija

Neapstrādāts fikocianīna ekstrakts satur dažādus piemaisījumus, ieskaitot olbaltumvielas, polisaharīdus un hlorofilu . Zilās spirulīnas phycocyanin pulvera attīrīšanas process uzlabo gan tīrību, gan krāsu, lai atbilstu dažādu lietojumprogrammu prasībām .}}}}} prasības .}}}}}}}}}}}}}

• Amonija sulfāta frakcijas nokrišņi
Amonija sulfātu ekstraktam pievieno soli pa solim palielinoties piesātinājuma līmenim (parasti 20%, 40%, 60%un 80%), lai secīgi izgulsnētu piemaisījumu proteīnus un fikocianīnu .
Phycocianin parasti izgulsnējas ar 40% –60% piesātinājumu . Savāktās nogulsnes tiek centrifugētas, izšķīdinātas buferšķīdumā un atkārtoti dializēta, lai noņemtu atlikušā amonija sulfāta .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} noņemtu atlikušo atlikumu .}}}}}}.

• PH regulēšanas nokrišņi
Ekstrakta pH tiek pielāgots līdz 4 . 0–4 . 5, lai izraisītu visvairāk piemaisījumu, bet fikocianīns paliek supernatantā. Pēc tam supernatants tiek nogādāts atpakaļ uz neitrālu pH, lai turpinātu attīrīt.

• Ultrafiltrācijas/mikrofiltrācijas membrānas tehnoloģija
Membrānas filtrēšana atdala piemaisījumus, pamatojoties uz molekulmasu . Šī metode ietaupa laiku un uzlabo tīrību . ultrafiltrācijas membrānas ar molekulmasas nogriešanu aptuveni 10 kDa, parasti tiek izmantotas .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} molekulmasa nogriešana.

Hromatogrāfiskā attīrīšana

• Jonu apmaiņas hromatogrāfija:

Atdalīšanai izmanto zilās spirulīnas fikocianīna pulvera virsmas uzlādi, bieži izmantojot katjonu apmaiņas kolonnas, piemēram, DEAE-Cellulose .

• Gēla filtrēšanas hromatogrāfija:

Atdaliet molekulas, pamatojoties uz lielumu, efektīvi noņemot mazus piemaisījumus .
Šīs metodes ir piemērotas augstas tīrības fikocianīna ražošanai zinātniskai vai farmaceitiskai lietošanai .

• Divfāžu ekstrakcija
Divfāžu sistēma, kas sastāv no polietilēnglikola (PEG) un sāls koncentrāta fikocianīna vienā fāzē [2] .
Šī metode ir rentabla un videi draudzīga .

Žāvēšana un uzglabāšana

Attīrīts zilās spirulīnas fikocianīna pulvera šķīdums ir jāsalīdzina vai žāvē ar zemu temperatūru, lai ērti pagatavotu pulveri {.

Saldēšana var labāk saglabāt olbaltumvielu aktivitāti, un aerosola žāvēšanas process ir piemērotāks liela mēroga ražošanai, taču tas var nedaudz zaudēt aktivitāti .

Uzglabāšanas temperatūra ir ieteicama zem 4 grādiem, prom no gaismas un mitruma, lai pagarinātu glabāšanas laiku .

Ražošanas procesi:

Guanjie Biotech, kā zilas spirulīnas fikocianīna pulvera piegādātāja, mēs ražojam fikocianīna pulveri, sekojot .

Faktori, kas ietekmē Efektivitāte un tīrība

• izejvielu kvalitāte

Spirulīnas dažādība, augšanas apstākļi un ražas novākšanas laiks būtiski ietekmē zilo spirulina fikocianīna pulvera saturu . Fresher spirulina parasti satur augstāku fikocianīna līmeni .

• Šūnu sienas traucējumu efektivitāte

Nepietiekams šūnu sienas traucējums rada zemu ekstrakcijas ražu, savukārt pārmērīgs traucējums vai augsta temperatūra var izraisīt olbaltumvielu sadalīšanos .

• Ekstrakcijas apstākļi

Bufera pH, temperatūra un ekstrakcijas laiks ir galvenie faktori, lai saglabātu fikocianīna stabilitāti procesa laikā .

• attīrīšanas process

Nepareizas attīrīšanas darbības var negatīvi ietekmēt gan fikocianīna . galīgo tīrību, gan atveseļošanās ātrumu

• Uzglabāšanas apstākļi

Zilā spirulina fikocianīna pulveris ir ļoti jutīgs un prasa aukstu uzglabāšanu, aizsardzību no gaismas un sausa vide, lai saglabātu stabilitāti .

Procesa parametri un piesardzības pasākumi

Tīrības novērtēšanas standarts

Parasti tīrību novērtē ar UV absorbcijas koeficientu a₆₂₀/a₂₈₀:

• Zema tīrība (0,7–1,0):

Galvenokārt izmanto kā pārtikas piedevu .

• Pārtikas pakāpe (1,5–2,0):

Raksturo spilgta krāsa, piemērota veselības piedevām .

•Analytical/Pharmaceutical Grade (>3.0):

Augstas tīrības līmeņa zilās spirulīnas fikocianīna pulveris tiek izmantots bioloģiskos pētījumos un farmaceitiskos lietojumos .

Extracting blue spirulina phycocyanin powder from spirulina is a complex process that combines biotechnology and engineering. Selecting the appropriate cell wall-breaking technology and extraction conditions, combined with scientific purification methods, can efficiently obtain high-purity and high-activity phycocyanin products. Guanjie Biotech is a blue spirulina phycocyanin Pulveris . Mēs ražojam dažādas zila spirulina phycocianin . specifikācijas, ja jums ir nepieciešams zilas spirulīnas phycocianin pulvera piegādātāja, laipni lūdzam, lai uzzinātu, lai uzzinātu vietnēinfo@gybiotech.com.

Atsauces:

[1]

. 197 - 203.

[3] Patel, a ., mishra, s ., & ghosh, p . k . (2005) . Nosaukums: c-phycocyanin attīrīšana un saldūdens. Attīrīšana, 40 (2), 248 - 255.