摘要
白蛋白是从微藻体细胞（湿藻、红藻、聚球藻、隐藻等）中分离精制而成的黑色素分子伴侣sergeant白蛋白。白蛋白位于微藻体细胞内。行业主要应用存在差异，必须滚灵活选择分离个人的清洗方式.文章内容介绍了其分子与和认识分子生物学功能、分离提取和自然纯化过热处理技术（包括细胞热破碎）、黑色素提取、分离纯化）及进展，希望藻蓝蛋白在食品、健康食品和制药行业。用于生产等行业，供参考。
关键词：藻蓝蛋白；蛋白质提取；分离纯化
1. 概述
1.1藻蛋白简介
在真核红藻、原核黑藻、甲藻和隐藻中，有关键的绿色植物药物蛋白。它是黑素细胞和蛋白质的混合物，可溶于强电解质和鲜艳的颜色。 蛋清作为主要的吸光色素，按照一定的安装结构附着在叶状体膜的外表面 ，消化500-650nm的阳光，将机械能合理地传递给类囊体膜胡萝卜。另外，从叶状体中提取的纯化的绿色植物细胞体蛋清藻类植物体细胞会呈现出强烈的光彩不同密度的蛋白质具有不同的关键发光。
在藻类中，植物胆蛋白的超分子蛋白黑素细胞分子伴侣称为植物胆小体。藻胆体是藻类植物细胞中最重要的植物体形式，也是最重要的基础作用。phytoclims独特的结构有利于光的捕捉和热的传递所有的植物化学蛋白都能被立即消化，并根据植物体的结构转移动能。动能的转移方式是从植物蜡黄素到植物化学素，然后到其他植物化学素，最后到胡萝卜素a。植物体具有不同的外观，植物色素体的外观也不同狮小体与钴小体的起源密切相关。关键是以下四种：圆盘状藻胆体、半圆盘状藻胆体、半椭圆藻胆体和棒状藻胆体，其中最常见的是半圆盘状藻胆体[1]。
藻胆蛋白因其自身的颜色特性，同时它还具有发光和抗氧化的特性，被广泛应用于食品中。生物技术和护肤品中。此外，由于藻胆蛋白独特的结构特征及其光谱仪特性，如可见光光谱仪具有普遍的光吸收、它具有消光系数特别大、量子弹簧荧光产率高的特点，可以作为华人科学评估和定性分析提货的合理补充。研究。植物胆蛋白的风格由于其自身的特性，已成冠亚为科学合理研究中非常理想的荧光化学品。
1.1.1 藻类蛋白质的分类
藻类植物检疫蛋白是大光采集中重要的达瓦色素蛋白质。在正常条件下，植物净蛋白质可分为而非三类：植物花青素、植物氰化物和植物激素。根据过热提取原材料的分类，它也可细分为若干子元素。英文字母用来区分不同种类的隔热和藻类。每种类型的名称前都会添加英文字母，如植物检疫检索。可分为f-白蛋白C和t-白蛋白。除了上述区别之外，还可以区分来自不同波长的光被消化和吸收。黑藻和红藻的植物蛋白通常分为四类。海洋银的缺失波长和吸收通常为480至590nm。荧光素、黄嘌呤和己烷的消化波长和吸收波长分别为600~635nm、5489m和644~675nm。植物蛋白的特性是不同的实际应用的行业也不同[2]。
1.1.2 藻蓝蛋白简介
藻蓝蛋白（phycocyanin,PC）称之为藻蓝色素，是一种蛋白质-色素复合物，可溶于水，有生物相溶性。藻蓝蛋白可以从多种藻类植物中提取出来，具有生物活性，能为人类提供成长所需的蛋白质和维生素，并且没有毒害性。它作为一种重要的捕光色素蛋白，能够在光合作用中捕获并传递光能，在关于光合作用研究方面起到重要的作用，并拥有巨大的开发利用价值。藻蓝蛋白在光照下通过提高pH值、添加十二烷基硫酸钠、脲及碱可使其变性，从而导致藻蓝蛋白产生自由基的能力消失，清除自由基能力增强，说明藻蓝蛋白具有良好的抗衰老、抗氧化的作用。随着人们对螺旋藻藻蓝蛋白的深入研究，它的生理活性及功效不断被各界人士所熟知。由于藻蓝蛋白是自然界中少见的色素蛋白之一，且颜色鲜艳，因此通常被用作食品和化妆品的天然染料，从而取代合成染料。有些研究者还基于藻蓝蛋白的荧光特性制备了藻蓝蛋白荧光探针，运用于免疫层析技术。除此之外藻蓝蛋白还具有抗肿瘤、神经保护、提高机体免疫系统功能以及抑制溶血等作用和抗炎保护肝脏的性能。因此，螺旋藻藻蓝蛋白广泛应用与医疗保健品、功能性食品，有极大药物开发潜力[3]。
2. 藻蓝蛋白的结构和特性
2.1 藻蓝蛋白的结构和功能
2.1.1 藻蓝蛋白的大结构
藻类植物可以灵活地利用黑色素分子伴侣的棒状结构来提供光。黑色素细胞分子伴侣有无数的捕光色素分子式，可以帮助藻类植物植物消化吸收缺乏的日光。灵芝孢子粉藻胆体的藻蓝蛋白（C-Phycocyanin，C-PC）和别藻蓝蛋白（APC）依据连接蛋白的非共价键热聚合在一起，最后从CPC APC引入机械机械能引入植物光合作用的关键，促进植物光合作用的发展。藻蓝蛋白的抗氧化作用与其独特的结构关系不大。藻蓝蛋白中的捕光色素、谷氨酸残基和发色团具有刺激性能量转移条件。它具有从激发态到高自旋变化的能力。它具有转移能力。使用移动终端直接访问普通网站。末端宽度的限制因素导致参观者需要左右滑动，以及扩大操作，转移工作能力，包括氧化还原反应的整个过程[4]。
2.1.2 藻蓝蛋白的作用
Romay 最开始报导了藻蓝蛋白的抗氧化性特点。它评价了藻蓝蛋白作为身体内和身体之外食材食品抗氧化剂的发展发展趋势发展市场前景。试验数据信息表明，蛋清可以有效除去羟基和乙烷氧自由基。这表明藻蓝蛋白在身体内外作为食品抗氧化剂具有销售市场行业市场前景。 Halliwell的研究发现，藻蓝蛋白对肝部微粒体脂质过氧化也是有抑止作用[5]。此次实验中，歧化酶歧化酶（SOD）的抗氧化性能力是藻蓝蛋白的3倍，提升SOD它并沒有变动藻蓝蛋白的抗氧化性能力，表明他们具有不一样的抗氧化性能力系统
2.2 藻蓝蛋白的特性
2.2.1 藻蓝蛋白的可靠性
研究人员从灵芝孢子粉基因突变菌株中提取藻蓝蛋白，海水温度、pH值和盐度对白蛋白稳定性破坏的科学研究。根据数据，温度对白色蛋白质的稳定性有严重损害，而光照强度对白色蛋白质稳定性的损害最小。此外，报告显示，白蛋白a作为食品添加剂添加到酒精饮料中，根据常温和低日照标准，其相对稳定。温度和pH值在蛋白质稳定性中起关键作用。由于藻蓝蛋白具有较大的开发潜力，因此对螺旋藻藻蓝蛋白研究现状和进展的分析，对研究热点及发展动态的预测显的尤为重要。此外，葡萄糖水、软焦糖和氧化钠主要维持其电位，并延迟白蛋白的溶解时间。总的来说，在白蛋白的开发、设计和应用中，必须注意保持其稳定性和生物活性，并有效地控制影响它的各种因素[6]。
2.2.2 藻蓝蛋白的光谱特性
因为藻蓝蛋白分子式中含有发色官能团的异构化，因此，在紫外线标准中，Phytoocane显示出显着的红色荧光。据说芦笋是从巨大的光泽灵芝粉中提取的。消化吸收的特征峰值为615nm，激发波长620nm。在280nm和348nm处准确测量643nm，透射光的波长为643nm。此外，通过简单的一步离子交换色度法精制了从灵芝孢子粉末中提取的植物素。以280nm和348nm测量植入蓝蛋白。在620 nm有3个消化和吸收峰，在620 nm的峰值是植入蓝蛋白的峰值特性，348nm和280nm主要是由于植入蓝蛋白上的铬和芳香族碳水化合物的分子结构。当以590nm激发时，他的荧光光谱显示在643nm处有透射峰[7]。
植物素光谱仪的特征为其分类和评估带来了必要的理论创新。此外，可以基于植物素的最大消化率和吸收率来评估成分，这提供了确定其含量的简单方法。特别要注意来自不同来源的植物保健品的光谱特征。植物素的光谱特性有几个细微的差别。在研究的过程中，必须注意这些差异。
2.2.3藻蓝蛋白的生产研究
鉴于以上所述，藻蓝蛋白具有很高的商业价值，但是由于目前提取纯化的方法耗时且步骤相对繁琐，导致产品产率低，纯度低。然而，藻蓝蛋白的价格视纯度而定，纯度越高，价钱也越高，因此，寻找更好的生产方案是藻蓝蛋白生产企业最重要的任务。以下，就应用较多的提取和纯化藻蓝蛋白的方法做一个简要的陈述。
（1）藻蓝蛋白粗提物的制备
反复冻融：是提取藻蓝蛋白最常见的方法之一。螺旋藻粉悬浊液在约-20°C或液氮下冷冻，然后在pH7.0的磷酸盐缓冲液于4°C或室温下解冻，反复冻融3次。该方法是从湿螺旋藻中提取藻蓝蛋白的最有效简单方法。
超声法：是一种利用微喷射流和超微束作用机制来破坏细胞结构的方法，在实验室中较常见。这种方法提取率高但是单独使用超声法破碎细胞耗时耗能。此外，超声波的能量可以转化为热量，这可能会影响蛋白质的稳定性结构体。
水提法：将螺旋藻悬浮于蒸馏水中，使藻体细胞壁破裂，释放出内含物，在6000rpm的转速下对提取物离心。此方法操作简便，但是耗时长且提取率低。
（2）藻蓝蛋白的纯化
硫酸铵沉淀法：利用固体硫酸铵对粗提物进行沉淀。在4℃、避光的条件下，首先用质量浓度为（w/v）25%的硫酸铵沉淀杂质，然后再用70%w/v硫酸铵从蓝色上清液中沉淀出藻蓝蛋白。此法不仅成本低廉、操作简便，关键在于能较好保持蛋白的活性。
双水相萃取法：双水相是指两种高聚物或者是高聚物与无机盐溶于水中，形成互不相溶的两相。此方法利用生物分子在双水相的分配系数的差异来进行分离的。整个操作可以连续进行，成本较低，已广泛用于工业大规模纯化核酸、蛋白质等生物分子中。
色谱分析方法：根据各种物质在不同相态具有不同选择性分配，从粗提物中分离出藻蓝蛋白。此法减少了纯化的步骤，相较于其它方法节省时间。
3. 藻蓝蛋白的提取分离
3.1 藻蓝蛋白纯度等级
藻蓝蛋白纯度等级：藻蓝蛋白纯度的测定可参考Herrera等明确提出的方法，使用A620/A280，即620nm和280nm处OD值的参考值，表示藻蓝蛋白的纯度，如何使用它的使用价值在于藻蓝蛋白的纯度。根据藻蓝蛋白的纯度，可分为：食品级不锈钢超过0.7，医药级超过3.0，实验试剂级超过4.0。
3.2 世界各国藻蓝蛋白提取纯化研究现状
目前国内有关藻蓝蛋白提取纯化的相关研究大多与灵芝孢子粉有关，而利用蓝藻水华和新鲜黑藻提取藻蓝蛋白的研究很少。现阶段，关于微囊藻提取的研究较多。例如，沉强以昆明滇池蓝藻和轮枝黑藻为原料进行藻蓝蛋白提取实验。根据提取、粗滤、微滤、超滤膜、真空干燥机等提取纯化方法，可以获得高纯度的藻类。细胞色素;李辉等研究表明，基于连续解冻法提取藻蓝蛋白破壁蓝藻蓝藻细胞壁的实际效果和可靠性较超声波法、溶胀法、甲苯法等方法具有显着优势；赵以军基于昆明滇池蓝藻水华实验研究，微囊藻藻胆蛋白，数据表明超滤膜法获得的藻胆蛋白安全系数好，无毒副作用；但大部分研究还停留在实验室环节和方法相对复杂，产量低，纯度低，成本增加，难以解决产业化发展。其中，试剂中荧光植物奎宁没有很好的提取纯化方法，高纯度实验性荧光植物奎宁已被国外垄断。近年来，世界各国都争先恐后地开发和设计此类高科技、高效率的产品，产品种类日益增多。基本完成行业垄断的企业有英国Sigma和Molecular Mannheim。他们发布优质产品并在国外市场销售。传统的植物学提取方法有溶解破壁法、离心法、硫酸铵梯度法、柱分离法，但都存在过程多、操作复杂、成本高的问题。不同的研究侧重于不同的点，得到的结果因藻类不同而异。在国外，有人通过利文诺离子交换法获得了纯度为3.70的白蛋白，收率为15.7%，但仍存在纯度低的问题，需要进一步的提取分离。该方法可通过一步纯化将纯度提高到2.87。后续的溶液还是需要进行柱分离，这对其工业化生产制造有一定的限制。针对上述方法的不足，本实验对藻蓝蛋白的提取纯化进行了研究，致力于为高利用价值黑藻的再生利用提供新的方法[8-9]。
3.3藻蓝蛋白分离纯化
分离纯化藻蓝蛋白的方法通常有柱层析法、离子交换法和比较流行的两相水提法。水相两相萃取是目前正在发展的一种新型快速藻蓝蛋白萃取技术。与传统柱层析分离技术相比，水相两相萃取具有分离标准温和、多种可控元素多、易于规模化、使用方便等诸多优点，以及传统的相关理念和工作经验。有机溶剂萃取也有一定的实用价值。没有关于有机溶剂残留等问题的混淆。充分考虑和发现该方法特别适用于生物化学物质的分离纯化。
藻蓝蛋白的获取、分离和纯化技术早在20世纪就已被科学研究。迄今为止，已经开发和设计了多种分离和纯化藻蓝蛋白的技术。藻蓝蛋白分离纯化技术。较传统式的方法是依据持续解除冻结、超音波、髙压匀质、酶促反应等方法，对藻类植物植物植物体细胞体细胞开展裂化，获得粗藻蓝蛋白植物甾醇。下面，依据硫酸铵的累积，应用一种或多种多样色谱仪分析仪方法来得到蛋清的总体整体目标纯度，但该方法仅适用试验室中小量藻蓝蛋白的获取出来和提纯。不适宜开展许多的工业化生产。张成武等从灵芝孢子粉基因突变株中得到藻蓝蛋白。依据(NH4)SO4堆积法，再经羟基磷灰石层析和Sephadex G-100层析，所得的藻蓝蛋白纯度为4.71。除此以外，以巢湖新鮮黑藻为原材料，依据破壁机解除冻结的方法获得粗藻蓝蛋白植物甾醇，通过二次盐析紧密相连的方式进行提纯。二级柱层析，高藻蓝蛋白的最终纯度为4.59。
近年来，溶胀床吸附技术、反胶束萃取技术、水相两相净化技术、多元化技术协同应用等新技术应用快速发展趋势，用于获得大规模纯化藻蓝蛋白。创建了一个新的解决方案。相关人员搭建了CTAB/正辛烷正戊醇反胶束管理系统。数据显示，当原工作压力为4 Mpa，当原始温度为3℃，CTAB浓度值为0.10M时，根据水合提取，该方法得到的藻蓝蛋白的获得率是81.3%，表明在这里必要条件下得到的预估目标相对性非常好的。除此以外，科学研究工作人员依据聚乙二醇-硫酸铵两相系统的移动应用软件，马上从灵芝孢子粉体细胞粉碎液中得到了藻蓝蛋白。原料表明，当体细胞粉碎液藻蓝蛋白有效成分为0.282mg/mL时，选用20%硫酸铵和10%PEG 2000两相管理体系开展管理方法方法。藻蓝蛋白的预期目标是最好的。经过两次两相纯化，藻蓝蛋白总提取率为96.1%，所得藻蓝蛋白纯度为1.2。膨胀床吸收法分离的藻蓝蛋白可大规模获得，具有使用方便、利用率高、成本低、实际操作时间短、速度快等优点[10]。
减少实际操作时间、控制成本、提升纯度一直是研究过程中尽量确保的总体整体目标，而且这也是将来的技术性。发展发展趋势局势迅速。藻蓝蛋白是以藻类植物植物绿色植物的体细胞中获得出来的，粗提物通常带有各种各样残余物。分离纯化的总体整体目标化学物质在制订和开发设计前要具有一定的纯度、方案设计和功能齐全使用价值。在实际应用的所有全过程中，通常会结合两种以上的净化治疗方法，以获得更理想的净化效果。
3.4 目前藻蓝蛋白存在的关键问题和不足
现阶段，国内获取藻蓝蛋白的科学研究主要以灵芝孢子粉为实验原料。以蓝藻、绣球藻为原料获得藻蓝蛋白的科学研究也有报道，但还比较少。例如，刘洋等。赵义军等采用盐析法和等电点法从钝顶微囊藻粉末中收集分离藻蓝蛋白。获得藻蓝蛋白。但这种分离纯化藻蓝蛋白的方法存在收率低、纯度低、成本高等问题，而且由于原料的限制，不能有效地用于处理蓝藻、水华、蓝藻。 .蓝色蛋白制造产业化发展。国外常采用利凡诺离子交换法和悬垂床吸收法来获得更高纯度的藻蓝蛋白，但仍需通过柱分离进一步纯化，导致其成本大幅增加，限制了藻蓝蛋白的收率。
同时，研究表明，巢湖水质中，藻类土壤含水量随季节变化显着，室内空间变化较大。黑藻在巢湖蓝藻泛滥中具有优势。其中，鱼腥藻在春季占据上风。藻类次之；微囊藻夏秋季占优势，冬季微囊藻仍占优势。因此，在考虑试验生产和生产制造时，应考虑蓝藻在夏秋季发生的水华的单步性和产毒特性。
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