藻蓝蛋白（phycocyanin，PC）是从蓝藻中提取的一种重要的天然食用色素。它是一种特殊的高附加值活性物质，具有良好的抗氧化、抗炎、抗肿瘤等活性，在食品、化妆品和药物开发中具有广泛的应用前景。

螺旋藻以其高蛋白质含量（占细胞干重的60%~70%）而著称，是藻蓝蛋白最丰富的天然来源之一。目前已经开发出了不同的提取藻蓝蛋白的方法，如珠磨法、超声波法、高压均质法、脉冲电场法、微波法、反复冻融法、溶菌酶处理法以及这些方法的组合。这些方法大多耗时、耗能或纯度较低。藻蓝蛋白的纯度决定了其应用价值，纯度越高，价值越大。已报道的纯化藻蓝蛋白的方法包括硫酸铵沉淀法、膜分离、羟基磷灰石层析、离子交换层析和聚乙二醇/磷酸二氢钾体系纯化等方法。总的来说，这些方法的组合得到了高纯度的藻蓝蛋白，但工艺复杂，降低了产率。因此，开发一种快速有效的藻蓝蛋白纯化技术，对于在温和条件下获得高产量的藻蓝蛋白具有重要意义。

本研究比较了三种不同的提取方法和六种不同的溶剂，评价了藻蓝蛋白的得率和纯度，采用活性炭对粗提取液进行纯化。此外，还进行了稳定性及抗氧化活性测试。最终，选择以水为溶剂，采用水涨破法从螺旋藻粉中提取藻蓝蛋白。活性炭纯化的最佳条件为活性炭用量8%，混匀时间4min，转速200rpm，纯度为1.77。藻蓝蛋白在温度低于40℃时是稳定的，当温度超过60℃或暴露于强光中时，稳定性迅速下降。同时，发现藻蓝蛋白具有较高的抗氧化活性，DPPH和ABTS的自由基清除活性分别为60.10%和91.49%，最高的铁还原能力为0.21。本研究为螺旋藻藻蓝蛋白的高效提取和纯化提供了低成本、无污染的思路。

图1 不同提取方法和溶剂处理下藻蓝蛋白的提取率

图2 不同提取方法和溶剂处理下藻蓝蛋白的纯度

图3 粗藻蓝蛋白PC₀、纯化的藻蓝蛋白PC和购买的藻蓝蛋白E30的紫外可见光吸收光谱

2024年12月14日，尚常花副教授课题组在国际学术期刊《Algal Research》在线发表题为“Extraction, purification and characterization of Spirulina phycocyanin”的最新研究成果。2023级生物学硕士研究生林菊英为第一作者，广西漓江流域景观资源保育与可持续利用重点实验室尚常花副教授为通讯作者。《Algal Research》是藻类学领域中科院大类分区2区期刊，IF=4.6。本论文得到广西自然科学基金面上项目（2024JJA130020）、广西重点研发计划项目（2023AB01132）及广西师范大学2024年度国家自然科学基金联合培育项目（2024PY020）的资助。本论文获得珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室、广西漓江流域景观资源保育与可持续利用重点实验室和特色经济作物生物信息与遗传改良广西高校工程研究中心的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.algal.2024.103861

（图文/尚常花 审/马姜明 莫燕华）