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藻蓝蛋白(C-phycocyanin,C-PC)在人们生活保健、疾病治疗和科学研究中都发挥着重要作用,并且随着对藻蓝蛋白的研究,藻蓝蛋白将在人们的生活中占有更大的比重。从蓝藻中分离纯化藻蓝蛋白的技术是获取这类蛋白的重要手段。目前,用于粗分离的手段主要有盐析、等电点沉淀、非离子型多聚物沉淀等方法,用于藻蓝蛋白精提的手段主要有离子交换层析、凝胶色谱等方法,双水相技术也被运用于藻蓝蛋白的分离纯化,但是大多数文献报道此技术还需与离子交换层析等方法连用。虽然能做到对藻蓝蛋白的分离纯化效果,但以上方法不可避免的存在步骤繁琐、蛋白质回收率低、分离纯化效率低、操作成本高等不足之处。针对以上问题,本文中提出以聚合物沉淀技术结合双水相萃取技术对藻蓝蛋白的分离纯化,本课题包括以下五个方面: 第一,改进了细胞破碎方法,在原有的反复冻融的基础上融合了机械破碎的方法,将细胞破碎过程所耗费的时间缩短了一半。在此改良的方法中,细胞破碎液中由于干扰因素较多,无法正确的测量藻蓝蛋白纯度,但是此方法的优势体现在经过盐析后的藻胆蛋白粗提液中的藻蓝蛋白纯度比为改良时有明显的升高,藻胆蛋白粗提液中藻蓝蛋白纯度最高可达到1.8。 第二,通过各方面条件筛选,选定PEG20000-NaCl体系作为聚合物沉淀体系,在此基础上,进而通过响应面优化法得到PEG20000、NaCl以及藻胆蛋白粗提液中藻蓝蛋白的浓度关于聚合物沉淀后藻蓝蛋白纯度的线性回归方程:Y=0.630X1+2.880X2+1.155X3-0.013X12-1.796X22-0.262X32-0.072X1X2-0.019X1X3+0.133X2X3-5.269,确立了PEG20000-NaCl体系的最佳条件为:20%浓度PEG20000(W/V);0.8mol/LNaCl;藻胆蛋白粗提液中C-PC为1.493mg/ml。经过聚合物纯化的藻蓝蛋白纯度最高能达到3.94。 第三,通过各方面条件筛选,选定PEG20000-Na2SO4体系作为聚合物沉淀体系,在此基础上,进而通过响应面优化法得到PEG20000、Na2SO4以及NaCl添加的浓度关于以藻胆蛋白粗提液为基础,双水相萃取后藻蓝蛋白纯度的线性回归方程:Y=161.056X1+214.346X2-2.27216X3-73.9190X12-174.916X22-12.1085X32-9.22315X1X2+0.810387X1X3+6.22427X2X3-143.728,确立了PEG20000-NaCl体系的最佳条件为:PEG20000浓度为10.5%(W/W);Na2SO4浓度为5.9%(W/W);NaCl浓度为0.2mol/L。经过双水相萃取的藻蓝蛋白纯度最高能达到3.90。 第四,将细胞破碎、盐析、聚合物沉淀、双水相萃取联合起来分离纯化藻蓝蛋白,最终藻蓝蛋白的纯度达到6.2,C-PC与钝顶螺旋藻藻粉的比得率为16.32mg/g,总蛋白得率为61.93mg/g。 第五,在分离纯化各个步骤中测定藻蓝蛋白的抗氧化活性,纯化成品的羟自由基半清除率IC50=0.191mg/ml,DPPH办清除率IC50=0.296mg/ml。通过280nm激发波长的荧光显微镜观察和590nm激发波长荧光光谱仪分析,藻蓝蛋白成品具有荧光活性且荧光发射峰位于672nm。