[發明專利]一種利用膨脹床富集分離螺旋藻藻藍蛋白的方法

無效

• 申請號: 201210069200.3
• 申請日: 2012-03-16
• 公開（公告）號: CN103304649A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 王峰;郭靜;高志剛
• 申請（專利權）人: 江南大學;大豐市賜百年生物科技有限公司
• 主分類號: C07K14/405
• 分類號: C07K14/405;C07K1/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明提供一種利用膨脹床技術從螺旋藻破壁液中富集分離藻藍蛋白的簡單、快捷的方法。屬于生化分離工程技術領域。

背景技術

螺旋藻藻藍蛋白存在于螺旋藻的藻膽體中。藻膽體是紅藻和藍藻所特有的一種超分子捕光色素復合體。藻藍蛋白色澤呈明亮的藍色，顏色鮮艷，是食品、高級眼影、唇膏的首選純天然色素。藻藍蛋白還可以調節和合成人體代謝所需要的多種重要酶，具有明顯的抗氧化、抗炎癥作用，調節人體免疫系統，增強免疫系統功能。高純度的藻藍蛋白帶有很強的熒光，制成的純天然熒光試劑，用于臨床醫學診斷，免疫化學及生物醫學工程等研究領域。

在我國，每年的螺旋藻全國總產量已達到7000噸。螺旋藻產量的三分之一用于直接出口，其余螺旋藻多以藻粉、藻片和灌注膠囊的形式當作保健品使用。螺旋藻的規模化開發和利用處于初級加工階段，還沒有深加工產品。螺旋藻中藻藍蛋白的提取還處于實驗室研究階段，沒有適合于工業化生產的好的工藝方法。目前，市場上銷售的高純度的藻藍蛋白商品都是從國外進口，價格昂貴，在應用上受到限制。

因此，開發簡便、快速的螺旋藻藻藍蛋白的提取過程，提高螺旋藻藻藍蛋白產品純度是目前螺旋藻藻藍蛋白的規模化開發利用中亟待解決的關鍵問題。已報道的有關制備藻類藻藍蛋白的專利技術，例如中國專利CN1106414A、CN1130028A、CN101003565A、CN00117512.2、CN100434528C等的共同特征為藻藍蛋白提取都需經過藻體細胞破壁、離心或過濾去除細胞碎片和其它固體微粒、鹽析或等電點粗提階段，然后用離子交換樹脂等層析方法提純，過程繁瑣，生產成本增加。

膨脹床可從含有細胞和細胞碎片的粗液中直接分離回收目標產物，無需離心、過濾等步驟。經對現有技術文獻檢索發現，目前尚未見有關膨脹床技術用于富集分離螺旋藻藻藍蛋白的方法。將膨脹床技術應用于富集分離螺旋藻藻藍蛋白過程，在很大程度上減少螺旋藻藻藍蛋白分離純化步驟，降低了純化成本。

發明內容

本發明提供一種利用膨脹床富集分離螺旋藻藻藍蛋白的方法，通過自制的JDN-8微球作為專用吸附載體，在膨脹床中直接富集分離螺旋藻破壁液的藻藍蛋白，從而簡化藻藍蛋白的提取步驟，降低生產成本，提高生產效率，獲得較高純度的藻藍蛋白，應用于天然色素、保健食品和新藥的研究開發。

本發明所要解決的技術問題是提供一種從螺旋藻的破壁液直接富集分離藻藍蛋白的膨脹床層析技術，無需先用離心、過濾等方法去除破壁液中的細胞碎片和其它雜質。其方法簡單，快捷，運行成本低，所得的藻藍蛋白具有較高的回收率、純度，原料既可采用新鮮螺旋藻也可采用螺旋藻干粉，從而提供了一種解決螺旋藻藻藍蛋白資源規模化利用的方法。

本發明的技術方案：一種利用膨脹床富集分離螺旋藻藻藍蛋白的方法，步驟為：

(1)螺旋藻破壁液的制備；(2)JDN-8微球在膨脹床中富集藍藻破壁液中的藻藍蛋白；(3)用提取劑從膨脹床中洗出細胞碎片和其它雜質；(4)洗脫分離藻藍蛋白；(5)洗脫液經冷凍干燥，最終獲得一定純度的藻藍蛋白。

所述的方案，步驟1中，對于螺旋藻的細胞破壁，采用水或磷酸緩沖液作提取劑，磷酸緩沖液的濃度為25～100mmol/L，藻粉或鮮藻與提取液的固液比為1∶50～1∶150，攪拌均勻后，置于-10℃～-20℃下冷凍一定時間后，37℃溶解，如此反復凍融4-6次，融化后獲得的破壁液。

所述的方案，步驟2中，在400mm×16mm玻璃柱內(液體分布器為200目絲網)加入10g的JDN-8微球，從柱底注入提取劑，使微球上浮膨脹穩定，微球膨脹床層的膨脹率為1.5-3.0，膨脹床層穩定時間20分鐘后，在柱底將提取劑迅速切換為螺旋藻破壁液，破壁液蛋白質濃度為0.2～0.5mg/ml，當柱頂流出液的蛋白質濃度為柱底注入破壁液的蛋白質濃度的70～80％時，膨脹床中JDN-8微球的吸附量達到飽和，停止注入破壁液。

所述的方案，步驟3中，將步驟2中獲得的飽和吸附藍藻蛋白的JDN-8微球膨脹床的注入流體從破壁液迅速切換成提取液，微球床層的膨脹率與步驟2中相同，沖洗去除柱中的細胞碎片和其它雜質，直到柱頂流出液在550nm處的吸光度值A₅₅₀等于零。

所述的方案，步驟4中，將步驟3中所述膨脹床靜置，使床中的JDN-8微球自然沉降，將多余的液體放出，使液面剛好與柱床表面一致。從柱頂注入pH值為7.0、濃度為500～1000mmol/L的磷酸緩沖液，流速為20～100ml/min，從JDN-8型微球上洗脫收集富含藻藍蛋白的洗脫液段。