Trab tal-phycocyanin blu spirulinahuwa kumpless tal-proteina tal-pigment blu-aħdar li jiffunzjona bħala pigment aċċessorju fil-fotosintesi . jappartjeni għall-familja tal-phycobiliprotein u jinstab primarjament fiċ-ċjanobatterji u l-alka ħamra {. bħala pigment tad-dawl, jaqbad b'mod effiċjenti l-enerġija tad-dawl u jittrasferixxi Tip ta 'mikroalga cyanobacterial, huwa partikolarment rikk fil-phycocyanin . minħabba l-kontenut għoli ta' proteina u l-purità tiegħu, Spirulina sservi bħala materja prima ideali għall-estrazzjoni tal-phycocyanin {. Guanjie Biotech hija fornitur tal-phycocyanin . Minn Spirulina?
Struttura u proprjetajiet ta 'phycocyanin
Blue Spirulina Phycocyanin Trab huwa magħmul minn u subunitajiet, li mhumiex marbuta mhux kovalenti biex jiffurmaw heterodimers . Dawn id-dimers jinġabru aktar ġo hexamers {. Il-komponent tal-pigment attiv huwa kromofore msejjaħ phycocyananobilin, li jagħti phycocyanin il-kulur blu { L-ogħla livell ta 'assorbiment f'615-620 nm u quċċata ta' emissjoni f'640-650 nm .
Minbarra l-funzjoni fotosintetika tagħha, il-phycocyanin għandu proprjetajiet anti-ossidanti, anti-infjammatorji u immunomodulatorji, li jagħmilha ta 'valur għall-użu fl-ikel, mediċina, kosmetiċi, u industriji oħra .
Preparazzjoni tal-materja prima
1. Ħsad u Trattament minn qabel ta 'Spirulina
• Ħsad:
Il-produzzjoni industrijali tipikament tuża metodi bħal filtrazzjoni, sedimentazzjoni, jew ċentrifugazzjoni biex tiġbor Spirulina .
• Ħasil:
Spirulina titlaħlaħ b'ilma purifikat biex tneħħi l-impuritajiet u s-sediment li jistgħu jaffettwaw il-purità tal-estratt finali .
• Tnixxif:
Metodi bħat-tnixxif bl-isprej, it-tnixxif tal-iffriżar, jew it-tnixxif bl-arja jistgħu jintużaw . It-tnixxif ta 'temperatura baxxa huwa preferut biex jipprevjeni denaturazzjoni indotta mis-sħana ta' trab tal-phycocyanin blu spirulina [1] .
• Tgħaffiġ:
Ladarba mnixxef, l-spirulina hija mitħuna fi trab uniformi biex tgħin fid-dissoluzzjoni u l-estrazzjoni tat-trab tal-phycocyanin blu spirulina .
Prinċipju ta 'estrazzjoni
Trab tal-phycocyanin blu spirulina jinsab fiċ-ċitoplasma taċ-ċelloli spirulina . L-isfida ewlenija fl-estrazzjoni hija li tkisser il-ħajt taċ-ċellula b'mod effettiv mingħajr ma tuża temperaturi għoljin jew forza mekkanika eċċessiva, li tista 'tiddiatura jew tiddiżattiva l-proteina .
Bażi xjentifika għal tfixkil u estrazzjoni taċ-ċelloli
Għalkemm Spirulina għandha ħajt taċ-ċellula relattivament irqiq, fih polisakkaridi u komponenti oħra li jridu jiġu mħarbta biex tirrilaxxa phycocyanin [3] .
Trab tal-phycocyanin Blue Spirulina huwa li jinħall fl-ilma fi buffers newtrali għal kemmxejn alkalini, bħal soluzzjonijiet ta 'buffer tal-fosfat b'firxa ta' pH ta '6.5 - {7.5.
Huwa sensittiv għal kundizzjonijiet aċidużi jew alkalini ħafna u temperaturi għoljin, u għalhekk l-estrazzjoni għandha titwettaq taħt kondizzjonijiet ikkontrollati u ta 'temperatura baxxa biex tippreserva l-istruttura u l-bijoattività tagħha .
Passi tekniċi ewlenin u fluss tal-proċess
1. tfixkil tal-ħajt taċ-ċellula
It-tfixkil tal-ħajt taċ-ċellula huwa pass kritiku fil-proċess ta 'estrazzjoni ta' trab tal-phycocyanin blu spirulina, li jolqot direttament kemm ir-rendiment kif ukoll il-purità tal-prodott finali blu spirulina phycocyanin prodott .
Metodi komuni ta 'tfixkil tal-ħajt taċ-ċellula:
• Ċikli ta 'l-iffriżar
Dan il-metodu jiddependi fuq l-espansjoni ta 'l-ilma waqt l-iffriżar biex jitkissru l-ħitan taċ-ċelluli . Huwa sempliċi li twettaq imma tieħu ħafna ħin, u tagħmilha aktar adattata għal użu tal-laboratorju fuq skala żgħira .
• Tfixkil ultrasoniku
Mewġ tal-ħoss ta 'frekwenza għolja joħolqu bżieżaq ta' cavitation li jinqasmu l-ħitan taċ-ċellula . Dan il-metodu tipikament jieħu 30-60 minuta u jipprovdi enerġija moderata, li tgħin biex ittejjeb l-effiċjenza tal-estrazzjoni filwaqt li tippreserva l-attività tal-proteina .
• Omoġenizzazzjoni bi pressjoni għolja
Iċ-ċelloli huma sfurzati permezz ta 'kanal dejjaq taħt pressjoni għolja, u jikkawżawhom jinqasmu . Din it-teknika hija ideali għal produzzjoni industrijali fuq skala kbira .
• Idroliżi enżimatika
Il-ħitan taċ-ċelluli huma mqassma bl-użu ta 'enzimi bħal lisozima jew cellulase . Dan il-metodu ġentili, mhux distruttiv jagħti estratti ta' kwalità għolja, għalkemm huwa relattivament għoli .
• tħin taż-żibeġ
Ħawwad b'veloċità għolja flimkien ma 'żibeġ tat-tħin jiġġenera forza mekkanika biex tkisser ħitan taċ-ċelluli . Dan il-metodu ta' produzzjoni ta 'trab tal-phycocyanin blu spirulina huwa adattat kemm għal materjali mxarrba kif ukoll niexfa .
2. Għażla ta 'Solvent ta' Estrazzjoni
• Soluzzjoni Buffer:
Buffer tal-fosfat (komunement 0 . 05 m) huwa tipikament użat, bil-pH jinżamm bejn 6.5 u 7.5 biex jiżgura t-trab tal-phycocyanin spirulina blu jibqa 'stabbli u li jinħall.
• Temperatura:
It-temperatura tal-estrazzjoni għandha tinżamm bejn 4 grad u 25 grad . Temperaturi ogħla jistgħu jikkawżaw phycocyanin għad-denatura .
• Proporzjon likwidu għal solidu:
Proporzjon tipiku huwa 1:10 sa 1:30, jiġifieri 1 gramma ta 'trab spirulina niexef huwa mħallat ma' 10-30 ml ta 'buffer biex jiżgura xoljiment adegwat .
3. proċess ta 'estrazzjoni
• Żid it-trab spirulina mfixkel mal-buffer ippreparat . Ħawwad it-taħlita indaqs billi tuża ħawwad manjetiku jew applika trattament ultrasoniku biex ittejjeb l-estrazzjoni .
• Il-ħin tal-estrazzjoni ġeneralment ivarja minn 1 sa 4 sigħat, skont il-kundizzjonijiet sperimentali speċifiċi .
• Żomm temperatura baxxa matul il-proċess ta 'trab tal-phycocyanin blu spirulina biex timminimizza d-degradazzjoni tal-proteina .
4. separazzjoni solida-likwidu
Wara l-estrazzjoni, it-taħlita tiġi ċċentrifikata fi 3000-10000 rpm għal 15-30 minuta jew iffiltrata biex tneħħi l-fdalijiet taċ-ċelluli u impuritajiet li ma jinħallux . Dan il-pass jagħti estratt mhux raffinat iċċarat ta 'phycocyanin .
Teknoloġija ta 'Purifikazzjoni
L-estratt tal-phycocyanin mhux raffinat fih diversi impuritajiet, inklużi proteini, polysaccharides, u klorofilla . il-proċess ta 'purifikazzjoni ta' trab tal-phycocyanin blu spirali li jtejjeb kemm il-purità kif ukoll il-kulur biex jissodisfa r-rekwiżiti ta 'applikazzjonijiet differenti.}}}
• Preċipitazzjoni frazzjonali tas-sulfat tal-ammonju
Is-sulfat tal-ammonju huwa miżjud pass pass mal-estratt f'żieda fil-livelli ta 'saturazzjoni (tipikament 20%, 40%, 60%, u 80%) biex jippreċipitaw b'mod sekwenzjali proteini ta' impurità u phycocyanin .
Il-phycocyanin ġeneralment jippreċipita f'40% -60% saturazzjoni . Il-preċipitat miġbur huwa ċentrifugat, maħlul fil-buffer, u ripetutament dijaljorizzat biex jitneħħa l-ammonju residwu sulfate .
• Preċipitazzjoni ta 'aġġustament tal-pH
Il-pH tal-estratt huwa aġġustat għal 4 . 0–4 . 5 biex jippreċipita l-biċċa l-kbira tal-impuritajiet, filwaqt li l-phycocyanin jibqa 'fis-supernatant. Is-supernatant imbagħad jinġieb lura għal pH newtrali għal aktar purifikazzjoni.
• Teknoloġija tal-membrana ultrafiltrazzjoni / mikrofiltrazzjoni
Filtrazzjoni tal-membrana tifred l-impuritajiet ibbażati fuq il-piż molekulari . Dan il-metodu jiffranka l-ħin u jtejjeb il-purità . membrani ultrafiltrazzjoni b'piż molekulari ta 'madwar 10 kDa huma komunement użati .
Purifikazzjoni kromatografika
• Kromatografija tal-iskambju tal-joni:
Juża l-ħlas tal-wiċċ ta 'trab tal-phycocyanin blu spirulina għas-separazzjoni, ħafna drabi juża kolonni ta' skambju ta 'katjoni bħal DEAE-cellulose .
• Kromatografija tal-filtrazzjoni tal-ġel:
Jifred il-molekuli bbażati fuq id-daqs, li jneħħu b'mod effettiv impuritajiet żgħar .
Dawn il-metodi huma adattati għall-produzzjoni ta 'phycocyanin ta' purità għolja għal użu xjentifiku jew farmaċewtiku .
• Estrazzjoni f'żewġ fażijiet
Sistema b'żewġ fażijiet magħmula minn polyethylene glycol (PEG) u melħ jikkonċentraw il-phycocyanin f'fażi waħda [2] .
Dan il-metodu huwa kosteffikaċi u favur l-ambjent .
Tnixxif u ħażna
Is-soluzzjoni tat-trab tal-phycocyanin blu purifikat Blue Spirulina teħtieġ li titnixxef bl-iffriżar jew imnixxef bl-isprej f'temperatura baxxa biex tagħmel trab għal ħażna faċli u trasport .
It-tnixxif tal-iffriżar jista 'jżomm aħjar l-attività tal-proteina, u l-proċess tat-tnixxif bl-isprej huwa aktar adattat għall-produzzjoni fuq skala kbira, iżda jista' jitlef ftit l-attività .
It-temperatura tal-ħażna hija rrakkomandata li tkun taħt l-4 grad, 'il bogħod mid-dawl u l-umdità, biex testendi l-ħajja fuq l-ixkaffa .
Proċessi ta 'produzzjoni:
Guanjie Biotech, bħala fornitur ta 'trab tal-phycocyanin blu spirulina, nipproduċu trab tal-phycocyanin kif ġej {.
|
Passi tal-proċess |
Parametri u struzzjonijiet ewlenin |
|
Preparazzjoni tal-materja prima |
Aħsel, nixxef u tfarrak trab spirulina |
|
Tfixkil tal-ħajt taċ-ċellula |
Iċ-Ċiklu tal-Freeze-Thaw 2-3 Times + Ultrasonic Trattament (40kHz, 30min) |
|
Estrazzjoni |
Buffer tal-fosfat ta '0.05 m, pH 7.0, proporzjon likwidu għal solidu 1:20, 4 grad, 2h ħawwad |
|
Ċentrifugazzjoni |
5000 rpm, 20 min |
|
Preċipitazzjoni pass-pass tas-sulfat tal-ammonju |
40% saturazzjoni, ġabra ċentrifugali ta 'preċipitat |
|
Deżalinizzazzjoni tad-dijalisi |
Neħħi s-sulfat tal-ammonju u ibdel buffer |
|
Konċentrazzjoni ta 'ultrafiltrazzjoni |
Membrana ta '10 kDa, ikkonċentra għal volum xieraq |
|
Tnixxef bl-isprej jew tnixxif tal-iffriżar |
Temperatura baxxa li tnixxef l-iffriżar biex iżżomm l-attività |
|
Ippakkjar u ħażna tal-prodott lest |
Aħżen f'temperatura baxxa u 'l bogħod mid-dawl |
Fatturi li jaffettwaw Effiċjenza u purità
• Kwalità tal-materja prima
Il-varjetà, il-kundizzjonijiet tat-tkabbir, u ż-żmien tal-ħsad ta 'spirulina jinfluwenzaw b'mod sinifikanti l-kontenut ta' trab tal-phycocyanin blu . spirulina friska tipikament fiha livelli ogħla ta 'phycocyanin .
• Effiċjenza ta 'tfixkil tal-ħajt taċ-ċellula
Tfixkil insuffiċjenti tal-ħajt taċ-ċellula jirriżulta f'rendiment baxx ta 'estrazzjoni, filwaqt li tfixkil eċċessiv jew temperaturi għoljin jista' jikkawża degradazzjoni tal-proteina .
• Kundizzjonijiet ta 'estrazzjoni
Il-pH, it-temperatura u l-ħin tal-estrazzjoni tal-buffer huma fatturi ewlenin fiż-żamma tal-istabbiltà tal-phycocyanin matul il-proċess .
• Proċess ta 'purifikazzjoni
Passi ta 'purifikazzjoni mhux xierqa jistgħu jħallu impatt negattiv kemm fuq il-purità finali kif ukoll ir-rata ta' rkupru ta 'phycocyanin .
• Kundizzjonijiet tal-ħażna
Trab tal-phycocyanin blu spirulina huwa sensittiv ħafna u jeħtieġ ħażna kiesħa, protezzjoni mid-dawl, u ambjent xott biex tinżamm l-istabbiltà .
Parametri tal-proċess u prekawzjonijiet
|
Passi tal-proċess |
Firxa tal-parametri |
Punti li jinnotaw |
|
Temperatura ta 'tkissir |
Inqas minn jew daqs 10 grad |
Temperatura baxxa biex tevita d-denaturazzjoni tal-proteina |
|
Qawwa ultrasoniku |
200-600 W |
Tikkontrolla l-ħin biex tevita sħana żejda |
|
Buffer ph |
6.8-7.4 |
Firxa stabbli ta 'phycocyanin |
|
Konċentrazzjoni tas-sulfat tal-ammonju |
20%-70% |
Żid il-melħ bil-mod biex tevita l-preċipitazzjoni u t-telf tal-proteina |
|
Veloċità ċentrifugali |
3000-5000 rpm |
Impuritajiet separati b'mod raġonevoli |
|
Temperatura tat-tnixxif |
Tnixxif tal-iffriżar inqas minn jew daqs -50 grad |
Żomm l-attività u l-kulur |
Standard ta 'evalwazzjoni ta' purità
Il-purità hija tipikament evalwata mill-proporzjon ta 'assorbenza UV a₆₂₀ / a₂₈₀:
• Purità baxxa (0.7–1.0):
Użat primarjament bħala addittiv tal-ikel .
• Grad tal-ikel (1.5–2.0):
Ikkaratterizzat minn kulur qawwi, adattat għas-supplimenti tas-saħħa .
•Analytical/Pharmaceutical Grade (>3.0):
Trab tal-phycocyanin blu spirulina ta 'purità għolja huwa użat fir-riċerka bijoloġika u l-applikazzjonijiet farmaċewtiċi .
L-estrazzjoni tat-trab tal-phycocyanin blu spirulina minn spirulina hija proċess kumpless li jgħaqqad il-bijoteknoloġija u l-inġinerija . li tagħżel it-teknoloġija u l-estrazzjoni xierqa tal-ħajt taċ-ċellula, flimkien ma 'metodi ta' purifikazzjoni xjentifika, jistgħu jiksbu b'mod effiċjenti l-prodotti tal-phycocyanin ta 'purità għolja u ta' attivitajiet għoljin . Phycocyanin trab . nipproduċu speċifikazzjonijiet differenti ta 'spirulina blu phycocyanin . Jekk għandek bżonn fornitur ta' trab tal-phycocyanin blu spirulina, merħba li tistaqsiinfo@gybiotech.com.
Referenzi:
[1] Morán, a ., et al . (2007) . estrazzjoni ta 'phycocyanin minn spirulina platensis bl-użu ta' ultrasonikazzjoni u freeze-cycles {. ġurnal: BioRource Technology, 98 (8), 1484 - 1487.}}}}}}}}}}}
[2] Silveira, S . t ., et al . (2007) {. Titolu: iżolament u purifikazzjoni ta 'c-phycocyanin minn spirulina platensis f'sistemi ta' żewġ fażi akkom 197 - 203.
[3] Patel, a ., Mishra, S ., & ghosh, p . k . (2005) {.} titolu: purifikazzjoni u karatterizzazzjoni ta 'c-phycocyanin minn cyanobacterjali Espressjoni u purifikazzjoni, 40 (2), 248 - 255.