[發明專利]一種同時提取紫球藻中多種活性物質的方法

在審

• 申請號: 202110901758.2
• 申請日: 2021-08-06
• 公開（公告）號: CN113476891A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 李濤;向文洲;吳華蓮;吳后波;吳嘉儀
• 申請（專利權）人: 中國科學院南海海洋研究所
• 主分類號: B01D11/02
• 分類號: B01D11/02;C11B1/04;C11B3/00;C11B1/10;C07K14/405;C07K1/36;C07K1/34;C11C1/00;C08B37/00
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 劉明星;朱聰聰

本發明公開了一種同時提取紫球藻中多種活性物質的方法，屬于生物工程領域。先用冷水浸提紫球藻，分離冷水浸提液和藻渣I，藻渣I用乙醇或乙醇水溶液浸提，分離乙醇或乙醇水溶液浸提液和藻渣II，藻渣II用熱水浸提，分離熱水浸提液和藻渣III，所述的冷水浸提液為藻紅蛋白提取物，所述的乙醇或乙醇水溶液浸提液為多不飽和脂肪酸提取物，所述的熱水浸提液為胞內多糖提取物。本發明的提取方式提取效率高、安全、操作簡單、無毒，有利于大規模推廣和后續產品的開發。

技術領域

本發明涉及生物工程領域，具體涉及一種提取紫球藻中活性物質的方法及其應用。

背景技術

紫球藻(Porphyridiumpurpureum)是一種單細胞微型紅藻，廣泛存在于海洋、淡水湖泊、潮濕土壤表面等自然環境中。紫球藻可以積累藻紅蛋白、多不飽和脂肪酸和胞內多糖等活性物質，具有潛在的開發利用潛力。目前針對紫球藻中某一活性物質的提取技術已有大量報道，但如何將這些活性物質從同一批次紫球藻生物質中全部提取出來，例如提取藻紅蛋白的殘渣中還含有大量多不飽和脂肪酸和活性多糖，如何在不破壞活性物質結構和活性的情況下，從藻渣中提取多不飽和脂肪酸和胞內多糖，并未見相關報道。

紫球藻細胞中最特別且最具開發價值的一類物質是藻紅蛋白，它是紫球藻主要的光合色素，存在于葉綠體的類囊體膜上，分子量約為240kDa，約占干重的3-10％，具有抗氧化、抗腫瘤、提高免疫力等生物學活性，可以用做保健品、著色劑、化妝品等，純度達到5.0(A₅₄₅/A₂₈₀)以上藻紅蛋白可以作為熒光試劑。針對紫球藻中藻紅蛋白提取的報道較多，常用的方法有反復凍融法、微波輔助提取、高壓靜水提取等，藻紅蛋白的穩定性較差，提取過程需要溫和條件，特別是溫度大于45℃、pH大于10或小于4、有機溶劑存在的情況下極易變性，因此，對于紫球藻中活性物質的提取應該首先考慮藻紅蛋白。

紫球藻總脂含量通常占干重10％左右，其中60％以上由多不飽和脂肪酸組成(花生四烯酸和二十碳五烯酸)，具有非常好的抗氧化、提高免疫力、消炎等生物學活性，是一種具有極高開發價值的油脂原料。常用的油脂提取方法為有機溶劑浸提法(氯仿、甲醇、乙醇、正己烷等)，乙醇用于膜脂含量較高的微藻材料油脂的提取具有較好的效果，紫球藻油脂主要以膜脂為主，考慮到大多數有機溶劑具有一定的毒性，乙醇作為紫球藻油脂的提取溶劑更加合適，但目前并未發現利用乙醇提取紫球藻油脂的相關報道。

胞內多糖是紫球藻生物質的主要組成部分，約占干重的40％左右，具有抗氧化、提高免疫力和抗病毒等生物學活性，通常利用酸、堿和水可以直接提取胞內多糖，不同提取方法所獲得的胞內多糖在組成和活性上可能存在差異。但大多數胞內多糖提取共同點是均需要加熱，常溫條件下幾乎不能提取，而加熱過程會對藻紅蛋白、不飽和脂肪酸產生不利影響，因此紫球藻胞內多糖的提取應在藻紅蛋白、多不飽和脂肪酸之后。

目前已公開的紫球藻相關專利中，涉及活性物質提取的專利主要包括：

一種協同提取濕藻體藻紅蛋白和油脂的方法(申請號：202010914299.71)，該發明公開了一種協同提取濕藻體藻紅蛋白和油脂的方法，包括如下步驟：(1)微藻培養；(2)濕藻體收集；(3)三相分離協同提取藻紅蛋白和油脂；(4)油脂的收集與提純；(5)藻紅蛋白的收集與提純；(6)藻紅蛋白干燥。該發明以濕藻體為原料，無需對藻細胞進行破壁，采用三相分離技術，可一步協同提取藻紅蛋白和含花生四烯酸與二十碳五烯酸藻油。經分析該技術在提取過程中，同時加入水和醇類試劑，藻紅蛋白對醇類試劑存在的情況下極易變性，因此該技術雖然解決了多種活性物質同時提取的問題，縮減了提取時間、節省了成本，但可能會引起藻紅蛋白的變性，降低產品的價值。