วิธีการสกัด phycocyanin จากสาหร่ายสไปรูลิน่า?

ผง phycocyanin เกลเวลาสีน้ำเงินเป็นคอมเพล็กซ์โปรตีนสีเขียวอมเขียวที่ทำหน้าที่เป็นเม็ดสีเสริมในการสังเคราะห์ด้วยแสง . มันเป็นของตระกูล phycobiliprotein และพบได้ในไซยาโนแบคทีเรียและสาหร่ายสีแดง . microalgae cyanobacterial มีความอุดมสมบูรณ์โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน phycocyanin . เนื่องจากปริมาณโปรตีนและความบริสุทธิ์สูงสาหร่ายสไปรูลิน่าทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบในอุดมคติสำหรับการสกัด phycocyanin . guanjie biotech เป็น phycocyanin supplier

โครงสร้างและคุณสมบัติของ phycocyanin

ผง phycocyanin สีฟ้าครามประกอบด้วยและหน่วยย่อยซึ่งไม่ถูกผูกมัดแบบโควาเลนท์เพื่อสร้าง heterodimers . dimers เหล่านี้รวมตัวกันใน hexamers . ส่วนประกอบของเม็ดสีที่ใช้งานอยู่ 615–620 นาโนเมตรและยอดเขาที่ 640–650 นาโนเมตร .

นอกจากฟังก์ชั่นการสังเคราะห์แสงแล้ว phycocyanin ยังมีสารต้านอนุมูลอิสระต้านการอักเสบและภูมิคุ้มกัน

การเตรียมวัตถุดิบ

1. การเก็บเกี่ยวและการปรับสภาพของสาวก

•การเก็บเกี่ยว:

โดยทั่วไปการผลิตอุตสาหกรรมใช้วิธีการเช่นการกรองการตกตะกอนหรือการหมุนเหวี่ยงเพื่อรวบรวมสาหร่ายสาหร่ายกว่า .

•ล้าง:

สาหร่ายสาหร่ายตาสหมุนวนถูกล้างด้วยน้ำบริสุทธิ์เพื่อกำจัดสิ่งสกปรกและตะกอนที่อาจส่งผลกระทบต่อความบริสุทธิ์ของสารสกัดสุดท้าย .

•การอบแห้ง:

วิธีการต่าง ๆ เช่นการอบแห้งสเปรย์การอบแห้งหรือการอบแห้งอากาศสามารถใช้ . การอบแห้งอุณหภูมิต่ำเป็นที่ต้องการเพื่อป้องกันการสูญเสียสภาพความร้อนของผง phycocyanin สีน้ำเงินที่เกิดจากความร้อน [1] .}}

•การบด:

เมื่อแห้งแล้วสาหร่ายเกลียวทองจะเป็นผงเครื่องแบบเพื่อช่วยในการสลายตัวและการสกัดผง phycocyanin เกลียวทองสีน้ำเงิน .

หลักการสกัด

ผง phycocyanin สีน้ำเงิน Spirulina ตั้งอยู่ในไซโตพลาสซึมของเซลล์สาหร่ายสไปรูลิน่า . ความท้าทายหลักในการสกัดคือการทำลายผนังเซลล์อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ต้องใช้อุณหภูมิสูงหรือแรงกลมากเกินไป

พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์สำหรับการหยุดชะงักของเซลล์และการสกัด

แม้ว่าสาหร่ายสไปรูลิน่าจะมีผนังเซลล์ที่ค่อนข้างบาง แต่ก็มีโพลีแซคคาไรด์และส่วนประกอบอื่น ๆ ที่ต้องหยุดชะงักเพื่อปล่อย phycocyanin [3] .

ผง phycocyanin สีน้ำเงินที่ละลายในน้ำในบัฟเฟอร์ที่เป็นกลางถึงด่างเล็กน้อยเช่นสารละลายบัฟเฟอร์ฟอสเฟตที่มีช่วง pH 6.5-7.5.}

มันมีความไวต่อสภาวะที่เป็นกรดหรือเป็นด่างสูงและอุณหภูมิสูงดังนั้นการสกัดจะต้องดำเนินการภายใต้สภาวะควบคุมอุณหภูมิต่ำเพื่อรักษาโครงสร้างและกิจกรรมทางชีวภาพ .}

ขั้นตอนทางเทคนิคที่สำคัญและการไหลของกระบวนการ

1. การหยุดชะงักของผนังเซลล์

การหยุดชะงักของผนังเซลล์เป็นขั้นตอนที่สำคัญในกระบวนการสกัดของผง phycocyanin สีน้ำเงิน phycocyanin ส่งผลโดยตรงต่อทั้งผลผลิตและความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ผง phycocyanin สีน้ำเงิน phycocyanin สุดท้าย .}

วิธีการทั่วไปของการหยุดชะงักของผนังเซลล์:

•วงจรการแช่แข็ง-ละลาย

วิธีนี้ขึ้นอยู่กับการขยายตัวของน้ำในระหว่างการแช่แข็งเพื่อทำลายผนังเซลล์ . มันง่ายที่จะดำเนินการ แต่ใช้เวลานานทำให้เหมาะสำหรับการใช้ห้องปฏิบัติการขนาดเล็ก .}

•การหยุดชะงักของอัลตราโซนิก

คลื่นเสียงที่มีความถี่สูงสร้างฟองอากาศที่ทำให้ผนังเซลล์แตก . วิธีนี้ใช้เวลา 30-60 นาทีและให้พลังงานปานกลางซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการสกัดในขณะที่รักษากิจกรรมโปรตีน .}}}}}}

•การทำให้เป็นเนื้อเดียวกันความดันสูง

เซลล์ถูกบังคับผ่านช่องทางแคบภายใต้แรงดันสูงทำให้พวกมันแตก . เทคนิคนี้เหมาะสำหรับการผลิตอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ .}

•การไฮโดรไลซิสเอนไซม์

ผนังเซลล์ถูกสลายตัวโดยใช้เอนไซม์เช่น lysozyme หรือ cellulase . วิธีการที่อ่อนโยนและไม่ทำลายนี้ให้สารสกัดคุณภาพสูงแม้ว่าจะค่อนข้างแพง .}

•การกัดลูกปัด

การกวนความเร็วสูงรวมกับลูกปัดบดสร้างแรงกลในการทำลายผนังเซลล์ . วิธีนี้ในการผลิตผง phycocyanin เกลเวลาสีน้ำเงินนี้เหมาะสำหรับวัสดุทั้งเปียกและแห้ง .}

2. การเลือกตัวทำละลายสกัด

•สารละลายบัฟเฟอร์:

โดยทั่วไปแล้วฟอสเฟตบัฟเฟอร์ (โดยทั่วไป 0 . 05 m) จะใช้โดยมีค่า pH อยู่ระหว่าง 6.5 และ 7.5 เพื่อให้แน่ใจว่าผง phycocyanin ของยาหมุนวนสีน้ำเงินยังคงมีความเสถียรและละลายได้

•อุณหภูมิ:

อุณหภูมิการสกัดควรเก็บไว้ระหว่าง 4 องศาและ 25 องศา . อุณหภูมิที่สูงขึ้นสามารถทำให้ phycocyanin ถึง denature .}

•อัตราส่วนของเหลวต่อของแข็ง:

อัตราส่วนทั่วไปคือ 1:10 ถึง 1:30 น

3. กระบวนการสกัด

•เพิ่มผงสาปแช่งสาหร่ายสไปรูลิน่าลงในบัฟเฟอร์ที่เตรียมไว้ . กวนส่วนผสมอย่างสม่ำเสมอโดยใช้เครื่องกวนแม่เหล็กหรือใช้การรักษาด้วยอัลตราโซนิกเพื่อเพิ่มการสกัด .}

•เวลาการสกัดโดยทั่วไปมีตั้งแต่ 1 ถึง 4 ชั่วโมงขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการทดลองเฉพาะ .

•รักษาอุณหภูมิต่ำตลอดกระบวนการของผง phycocyanin เกลียวทองสีน้ำเงินเพื่อลดการย่อยสลายโปรตีน .

4. การแยกของเหลวของแข็ง

หลังจากการสกัดส่วนผสมจะถูกปั่นแยกที่ 3000–10000 รอบต่อนาทีเป็นเวลา 15–30 นาทีหรือกรองเพื่อลบเศษเซลล์และสิ่งเจือปนที่ไม่ละลายน้ำ . ขั้นตอนนี้ให้สารสกัดจาก phycocyanin .}}}

เทคโนโลยีการทำให้บริสุทธิ์

สารสกัด phycocyanin ดิบมีสิ่งเจือปนต่าง ๆ รวมถึงโปรตีนโพลีแซคคาไรด์และคลอโรฟิลล์ . กระบวนการทำให้บริสุทธิ์ของผง phycocyanin สีน้ำเงิน phycocyanin ช่วยเพิ่มความบริสุทธิ์และสีเพื่อตอบสนองความต้องการของการใช้งานที่แตกต่างกัน

•การตกตะกอนเศษส่วนแอมโมเนียมซัลเฟต
แอมโมเนียมซัลเฟตจะถูกเพิ่มโดยขั้นตอนในสารสกัดที่เพิ่มระดับความอิ่มตัว (โดยทั่วไป 20%, 40%, 60%และ 80%) เพื่อตกตะกอนโปรตีนเจือปนและ phycocyanin .} ตามลำดับ
โดยทั่วไปแล้ว phycocyanin จะตกตะกอนที่ 40% –60% ความอิ่มตัว . การตกตะกอนที่เก็บรวบรวมคือการหมุนเหวี่ยงละลายในบัฟเฟอร์และ dialyzed ซ้ำ ๆ เพื่อกำจัดแอมโมเนียมซัลเฟตที่เหลือ .}}

•การเร่งรัดการปรับค่า pH
ค่า pH ของสารสกัดถูกปรับเป็น 4 . 0–4 . 5 เพื่อตกตะกอนสิ่งสกปรกส่วนใหญ่ในขณะที่ phycocyanin ยังคงอยู่ใน supernatant จากนั้นส่วนเกินจะถูกนำกลับไปเป็นค่า pH ที่เป็นกลางเพื่อการทำให้บริสุทธิ์ต่อไป

•เทคโนโลยีเมมเบรนแบบ Ultrafiltration/Microfiltration
การกรองเมมเบรนแยกสิ่งเจือปนขึ้นอยู่กับน้ำหนักโมเลกุล . วิธีนี้จะช่วยประหยัดเวลาและปรับปรุงความบริสุทธิ์ . เมมเบรน ultrafiltration ที่มีการตัดน้ำหนักโมเลกุลประมาณ 10 kDa มักใช้ .}}}

การทำให้บริสุทธิ์โครมาโตกราฟี

•การแลกเปลี่ยนไอออนโครมาโตกราฟี:

ใช้ประโยชน์จากการประจุพื้นผิวของผง phycocyanin สีน้ำเงิน spirulina สำหรับการแยกมักใช้คอลัมน์แลกเปลี่ยนไอออนบวกเช่น deae-cellulose .}

•เจลกรองโครมาโตกราฟี:

แยกโมเลกุลขึ้นอยู่กับขนาดการกำจัดสิ่งสกปรกขนาดเล็กอย่างมีประสิทธิภาพ .
วิธีการเหล่านี้เหมาะสำหรับการผลิต phycocyanin ที่มีความบริสุทธิ์สูงสำหรับการใช้งานทางวิทยาศาสตร์หรือยา .

•การสกัดสองเฟส
ระบบสองเฟสประกอบด้วย polyethylene glycol (PEG) และเกลือเข้มข้น phycocyanin เป็นหนึ่งเฟส [2] .}
วิธีนี้มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม .

การอบแห้งและการจัดเก็บ

สารละลายผง phycocyanin สีน้ำเงินบริสุทธิ์จะต้องแห้งหรือแห้งด้วยอุณหภูมิต่ำเพื่อทำผงเพื่อการจัดเก็บและการขนส่งได้ง่าย .}

Freeze-Drying สามารถรักษากิจกรรมโปรตีนได้ดีขึ้นและกระบวนการอบแห้งสเปรย์เหมาะสำหรับการผลิตขนาดใหญ่ แต่อาจสูญเสียกิจกรรมเล็กน้อย .

แนะนำให้ใช้อุณหภูมิการจัดเก็บต่ำกว่า 4 องศาห่างจากแสงและความชื้นเพื่อยืดอายุการเก็บรักษา .

กระบวนการผลิต:

Guanjie Biotech ในฐานะผู้จัดหาผงเกลือระยิบระยับสีน้ำเงินเราผลิตผง phycocyanin ตาม .

ปัจจัยที่มีผลต่อ ประสิทธิภาพและความบริสุทธิ์

•คุณภาพวัตถุดิบ

ความหลากหลายสภาพการเจริญเติบโตและช่วงเวลาเก็บเกี่ยวของสาหร่ายสาหร่ายเกลียวทองอย่างมีนัยสำคัญมีผลต่อปริมาณผง phycocyanin สีน้ำเงิน phycocyanin อย่างมีนัยสำคัญ . เกลียวทองสดกว่ามักจะมีระดับ phycocyanin ที่สูงขึ้น .}

•ประสิทธิภาพการหยุดชะงักของผนังเซลล์

การหยุดชะงักของผนังเซลล์ไม่เพียงพอส่งผลให้ผลผลิตการสกัดต่ำในขณะที่การหยุดชะงักมากเกินไปหรืออุณหภูมิสูงอาจทำให้เกิดการย่อยสลายโปรตีน .

•เงื่อนไขการสกัด

บัฟเฟอร์ค่า pH, อุณหภูมิและเวลาในการสกัดเป็นปัจจัยสำคัญในการรักษาเสถียรภาพของ phycocyanin ในระหว่างกระบวนการ .

•กระบวนการทำให้บริสุทธิ์

ขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์ที่ไม่เหมาะสมสามารถส่งผลเสียทั้งความบริสุทธิ์ขั้นสุดท้ายและอัตราการกู้คืนของ phycocyanin .

•เงื่อนไขการจัดเก็บ

ผง phycocyanin สีน้ำเงินมีความไวสูงและต้องใช้ห้องเย็นการป้องกันจากแสงและสภาพแวดล้อมที่แห้งเพื่อรักษาเสถียรภาพ .

พารามิเตอร์กระบวนการและข้อควรระวัง

มาตรฐานการประเมินความบริสุทธิ์

โดยทั่วไปแล้วความบริสุทธิ์จะถูกประเมินโดยอัตราส่วนการดูดกลืนแสง UV A₆₂₀/A₂₈₀:

•ความบริสุทธิ์ต่ำ (0.7–1.0):

ส่วนใหญ่ใช้เป็นสารเติมแต่งอาหาร .

•เกรดอาหาร (1.5–2.0):

โดดเด่นด้วยสีสดใสเหมาะสำหรับอาหารเสริมสุขภาพ .

•Analytical/Pharmaceutical Grade (>3.0):

ผง phycocyanin คร่ำครวญสีน้ำเงินที่มีความบริสุทธิ์สูงใช้ในการวิจัยทางชีวภาพและการประยุกต์ใช้ยา .

การสกัดผง phycocyanin สีน้ำเงินจากสาหร่ายสไปรูลิน่าเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนที่รวมเทคโนโลยีชีวภาพและวิศวกรรม . การเลือกเทคโนโลยีการทำลายผนังเซลล์ที่เหมาะสมและสภาวะการสกัดรวมกับวิธีการทำให้บริสุทธิ์ทางวิทยาศาสตร์ ผง . เราสร้างข้อกำหนดที่แตกต่างกันของ Blue Spirulina phycocyanin . หากคุณต้องการผู้จัดหาผงเกลียวโปรตีนสีน้ำเงินinfo@gybiotech.com.

ข้อมูลอ้างอิง:

[1] morán, a ., et al . (2007) . การสกัด phycocyanin จากเกลียวเกลียวทอง platensis โดยใช้ ultrasonication

[2] silveira, s . t ., et al . (2007) . ชื่อเรื่อง: การแยกและการทำให้บริสุทธิ์ของ c-phycocyanin จาก spirulina platensis ในระบบสองเฟส 197 - 203.

[3] Patel, A ., mishra, s ., & ghosh, p . k . (2005) . ชื่อ: การทำให้บริสุทธิ์และลักษณะของ c-phycocyan 40 (2), 248 - 255.