【摘 要】
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藻红蛋白（R-phycoerythrin,R-PE）是红藻中一种作为光合辅助色素的蛋白质。这种蛋白质在食品科学、免疫诊断、治疗、化妆品、蛋白质和细胞标记以及分析过程中的许多生物技术应用中具有重要意义。如今,实现藻红蛋白简单、高效的提取已成为研究热点。三相萃取法（Three-phase partitioning,TPP）作为一种简单高效的非色谱方法在高通量、易于规模化和成本效益等方面具有显著的优势,
【基金项目】
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山东省重点研发计划（ZR2019MD018）；
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藻红蛋白（R-phycoerythrin,R-PE）是红藻中一种作为光合辅助色素的蛋白质。这种蛋白质在食品科学、免疫诊断、治疗、化妆品、蛋白质和细胞标记以及分析过程中的许多生物技术应用中具有重要意义。如今,实现藻红蛋白简单、高效的提取已成为研究热点。三相萃取法（Three-phase partitioning,TPP）作为一种简单高效的非色谱方法在高通量、易于规模化和成本效益等方面具有显著的优势,成为一种提取藻红蛋白的有效方法。本论文以条斑紫菜为原料,旨在优化三相萃取法提取藻红蛋白的提取工艺,并对萃取机理进行深入研究,然后通过研究各因素对藻红蛋白稳定性的影响,选择能够提高其稳定性的最优条件,主要研究内容如下:采用反复冻融法从条斑紫菜中提取藻红蛋白粗提液并对其进行硫酸铵盐析,构建三相萃取体系萃取藻红蛋白并对其进行单因素优化,以纯度为评价指标,得到最佳萃取条件为盐饱和度为70%、温度为25℃、p H为7.0、时间为45 min、上下相体积比为1:1,通过优化成功提纯纯度为3.90的R-PE,回收率为39.6%。经UV、FTIR、荧光、SDS-PAGE等实验证明,R-PE的纯度有所提高,其结构与纯化前后一致。此外,通过研究回收叔丁醇的提取效果,证明三相萃取法是一种绿色、可回收的提取方法。通过计算藻红蛋白在三相体系中的分配情况来对三相萃取法萃取藻红蛋白进行热力学和动力学分析。结果表明,该反应过程热力学参数ΔS以及ΔH的数值分别为18.90 J·mol-1·K-1及-4811.88 J·mol-1,在温度283.15 K至303.15 K中,其ΔG均小于0,证明该反应在10-30℃的范围内均可自发进行。动力学拟合结果表明,该萃取过程与速率第二定律模型拟合程度最好,其动力学方程为Ct=t/（0.7958+0.9836*t）。对影响藻红蛋白稳定性的理化因素进行了研究,即测定了温度、p H、光照对藻红蛋白稳定性的影响。结果显示,温度、p H、光照均对藻红蛋白稳定性有一定影响。在温度为4℃、p H为6.0、避光保存时藻红蛋白的稳定性最高。对添加剂对藻红蛋白稳定性的影响进行研究,结果表明,葡萄糖、蔗糖、乳糖、可溶性淀粉均会提升藻红蛋白稳定性。其中,30 mg/m L的葡萄糖对藻红蛋白的稳定性提升最为明显,在添加30 mg/m L的葡萄糖后,藻红蛋白CR值为99.42%,相比于对照组高出23.75%。本研究采用三相萃取法从条斑紫菜中纯化出了高纯度的藻红蛋白并对萃取机理进行深入研究。此外,对藻红蛋白稳定性进行了研究,得到藻红蛋白最佳储存条件。本研究将为利用TPP分离纯化藻红蛋白及其其它藻类蛋白提供重要理论依据。
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