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japonaisComment extraire la phycocyanine de la spiruline?
phycocyanine(PC) is A Aatype De laphycobiliprotein, formed Par:Le conseil des ministrescombinatiSur leDe laLe conseil des ministresblue phycocyanineeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee (phycoerythrin) Et en plussoluble protein......................... phycocyanine(phycoerythrin) is a type De laaccessory photosynthetic protéinesfound in cyanobacteria, red algae, cryptophytes Et en plusdinoflagellates. L’inventiSur leconcerne une protéine porteuse Et etun groupe auxiliaire chromophore (composé de tétrapyrrole prolongé linéairement, voir Figure 1) pour former une protéine complexe.
La protéine porteuse Et etle chromophore sont liés par une liaisSur lesulfurée. Chaque molécule de phycobiliprotéine contient deux chaînes peptidique, α Et etβ, Et etchaque chaîne peptidique contient un ou plusieurs chromophores liés par covalence [1-2]. La molécule de phycobiliprotéine contient trois chromophores, qui sont attachés aux positions α-84, β-84 Et etβ-155. Le poids moléculaire de la phycobiliprotéine est de 44 kDa, le point isoélectrique (pI) est de 4,3, Et etla longueur d’onde d’absorptiSur lemaximale est de 620 nm. La pureté de la phycocyanine est souvent exprimée en A620 nm/A280 nm, Et etla phycocyanine est divisée en trois types selSur lela pureté (P): catégoriealimentaire (P> 0,7), grade réactif (0,7 <P< 3,9), Et etgrade analytique (P> 4,0) [3].
La phycocyanine est instable à la lumière Et età la chaleur. Après 10 jours d’entreposage à température ambiante sous lumière, le taux de rétentiSur ledu pigment dans une solution aqueuse de phycocyanine à 100 mg/L n’était que de 19,34 %. Après 10 jours d’entreposage à 40 °C dans l’obscurité, le taux de rétention du pigment n’était que de 24,89% [4]. Il est thermiquement stable au-dessous de 50 °C, mais sa stabilité thermique diminue considérablement lorsque la température atteint ou dépasse 60 °C. Le temps de travailLorsque la température atteint 70 °C, la solution de phycocyanine devient immédiatement incolore Et etun précipité floculant gris bleuâtre apparaît [5]. La phycocyanine est sensible au pH. aux pH 3 Et et5, la solubilité de la phycocyanine est relativement faible. À pH 5 à 9, il peut mieux inhiber l’oxydation des lipides, mais la stabilité émulsifiante de la phycocyanine est meilleure à pH 3 et pH 11[6].
Phycocyanin has fonctionnelActivités activitéssuch as anti-tumor, anti-oxidation, anti-inflammation Et en plusimmunity enhancement. Phycocyanin can inhibit the in vitro migration De lalung cancer LTEP-a-2 cells by regulating apoptosis genes [7]. It can enhance the therapeutic effetDe laradioactive colon cancer by inhibiting the expression De laCOX-2 [8]. It can significantly increase the SOD enzyme activity in the plasma Et en plusliver De lamice after radiation, increase the activity De laGSH-PX, reduce the content De lareactive oxygen species (ROS) in liver tissue, Et en plusreduce the oxidative damage caused by radiation À propos dethe body [9]. In addition, the protein Et en pluschromophore parts De laphycocyaninecan exert antioxidant Les effetsthrough différentpathways [10]. Phycocyanin can alleviate X-ray-induitpneumonia through the TLR-MyD88-NF-κB signaling pathway[11], promote the proliferation De lamouse splenic lymphocytes, Et en plusenhance immune activity[12]. Phycocyanin can also inhibit the transformation De laosteoblasts into osteoclasts Et en plusspecific osteoclasts[13]. Phycocyanin is widely used as a natural coloring agent in cosmetics, beverages, ice cream, chewing gum Et en plusdairy products [14]. As a functional ingredient, it has attracted widespread attention À partir dethe industry.
La phycocyanine peut représenter jusqu’à 20% du poids sec de La spirulineplatensis[3,15], ce qui est significativement plus élevé que les 6% de cyanobactérie du lac Chaohu [16] [traduction]et les 7% d’arthrospira maxima [17]. Le succès de la culture intensive de La spirulineplatensisen a fait la matière première préférée pour la La productionindustrielle de phycocyanine. L’extractionà grande échelle, la La purificationet la stabilisation de la phycocyanine ont toujours été au centre du traitement en profondeur de la spiruline. Cet article passe en revue les progrès de la recherche dans l’extraction, la purification et la préparation de la phycocyanine dans la spiruline au cours des cinq dernières années, en vue de fournir une compréhension systématique du développement en profondeur et de l’applicationde la phycocyanine.
1 progrès de la recherche dans l’extractionde la phycocyanine
Le conseil des ministrescontent De laphycocyanineis closely related to the cultivation Conditions généralesEt en plusprocessing La technologieDe laspirulina. Le conseil des ministresphycocyaninecontent De laspirulina obtained À partir dedifferent nitrogen sources in the culture medium is different [18], Et en plusthe phycocyaninecontent De laspirulina irradiated with red light is 42% higher than thÀ propos deDe laspirulina irradiated with blue light [19]. La spirulinecultivéin spring Et en plussummer has a higher phycocyaninecontent than spirulina cultivated in autumn [20]. Spirulina is commonly dried in several ways: cool drying, sun drying, oven drying, microwave drying, vacuum drying, freeze drying, Et en plusspray drying. Le conseil des ministresdrying Méthodes de travailthat help to stabilize phycocyanin are freeze drying, cool drying, Et en plusspray drying. Other drying methods result in a loss De phycocyanineranging À partir de40% to 80% [21]. Phycobiliproteins are intracellular proteins, Et en plustheExtrait extraition effect is related to the cell wall breaking La méthodeEt en plusthe extractionLe processusparameters.
1.1 méthodes de rupture de la paroi cellulaire
Les méthodes mécaniques courantes comprennent le gonflement, la congélation et la décongélation répétées, la rupture cellulaire assistée par ultrasons, l’homogénéisation à haute pression, le broyage des tissus, etc.; Il existe également des méthodes chimiques avec solvant et des méthodes enzymatiques biologiques. Des champs électriques pulsés et des méthodes de chauffage par résistance ont également été utilisés ces dernières années pour extraire la phycocyanine par perturbation cellulaire. En pratique, plusieurs méthodes de rupture cellulaire peuvent être combinées pour obtenir l’effet désiré.
1.1.1 méthode de gonflement
Spirulina dry powder is soaked in an aqueous solution. Due to the difference in osmotic pressure inside Et en plusoutside the cell, water enters the cell, bursts the cell wall, and the phycobiliprotein is released. Le conseil des ministresswelling method requires simple equipment and is easy to operate. Le conseil des ministresdisadvantage is that it takes a long time. Yu Jianfeng et Al., et al.[22] [en]added spirulina dry powder to a phosphate buffer solution with a pH De la7.0 and allowed it to swell pour6 h. Le rendement en phycocyanine était de 8,08 %. Mon MARIet Al., et al.[23] [en]ont trempé de la poudre de spiruline séchée (rapport liquide/poudre = 1:250, m:V) dans de l’eau désionisée et une solution tampon de phosphate (pH 7,0), et ont mesuré la teneur moyenne en phycocyanine de la poudre de spiruline à 151,80 mg/g.
1.1.2 méthode répétée de congélation et de décongélation
L’utilisation d’un environnement de congélation à basse température pour congeler une suspension de spiruline, suivie par la décongélation à température ambiante, peut être répétée plusieurs fois pour obtenir l’effet de la perturbation cellulaire. Les cellules sont cassées et des phycobiliprotéines sont libérées. La méthode de congélation et de décongélation répétée est facile à mettre en œuvre, mais l’inconvénient est que la La productionà grande échelle prend beaucoup de temps et est difficile à réaliser. Yang Ying [24] [traduction]a dispersé la poudre de spiruline dans un tampon de phosphate de 0,01 mol/L (pH 7,0), répété le processus de gel et de dégel 3 fois, et la pureté de l’extrait brut de phycocyanine était de 0,97.
1.1.3 méthode de rupture de la paroi cellulaire assistée par ultrasons
La principale méthode consiste à utiliser l’effet de cavitation de la transmission ultrasonique pour générer une force de cisaillement et des ondes de choc, qui perturbent complètement la paroi cellulaire et libèrent des protéines intracellulaires. La méthode ultrasonique de rupture de la paroi cellulaire présente les avantages d’un cycle expérimental court et d’un taux élevé d’écrasement cellulaire. Cependant, l’inconvénient est que la consommation d’énergie de la production d’usine est élevée, et la chaleur produite pendant le processus de rupture de la paroi cellulaire ultrasonique provoque la température du matériel à augmenter, Ce qui peut facilement causer la dénaturation des protéines. Mon - sunEt al.[25] [traduction]ont utilisé des ultrasons de 20 kHz pendant 60 secondes, avec des intervalles de 60 secondes, à 4 ℃ pendant 20 minutes pour traiter la solution en poudre de spiruline (rapport liquide-solide 1:100, m:V), en obtenant un extrait brut de phycocyanine à une concentration de 0,73 mg/mL.
1.1.4 homogénéisation à haute pression
Lorsque le matériau de l’homogénéisateur à haute pression passe à travers la vanne d’homogénéisation à haute pression, les phénomènes de cisaillement et d’impact à grande vitesse générés pendant le processus de pressurisation et de décompression soudaine provoquent des matériaux expérimentaux liquide-liquide ou liquide-solide immiscibles pour former une émulsion extrêmement fine et uniforme. Mari et Al., et al.[23] ont utilisé une homogénéisation de pression de 1600 bars pour briser les parois cellulaires, et la teneur en phycobiliprotéines dans l’extrait brut était de (291,9 ± 6,7) mg/g.
1.1.5 méthode de cisaillement à grande vitesse
La forte force de cisaillement générée par la lame tournante à grande vitesse fait en sorte que le matériau cassé transfère entièrement les substances avec le milieu solvant pendant l’écoulement à grande vitesse, favorisant la dissolution des substances solubles. Shen Xiangyang et Al., et al.[15] [traduction]ont dispersé la spirulina platensisà 10 000 r/min et ont homogénéisé le mélange pendant 40 minutes en trois lots, Le rendement en phycocyanine était de 213,32 mg/g. La force mécanique générée par un moulin à colloïdes, un moulin à boulets, etc. est utilisée pour détruire la paroi cellulaire de la spiruline. POTT et Al., et al.[26] [en]ont utilisé des billes d’oxyde de zirconium pour broyer en continu une suspension fraîche de spiruline pendant 48 h, et 90% de la phycocyanine de spirulina platensis a été dissoute.
1.1.6 méthode de réactif chimique
Les réactifs chimiques [acide éthanesulfonique 2-(N-morpholino), chlorure de calcium, etc.] peuvent directement détruire la structure tissulaire de la paroi cellulaire, augmenter la perméabilité, et provoquer le flux de protéines hors de la cellule. L’échantillon traité contient moins d’impuretés cellulaires, mais l’introduction de réactifs chimiques ne favorise pas une purification ultérieure, et les réactifs chimiques sont susceptibles d’endommager la structure protéique. PUROHIT, T,etc. [27] [traduction]a traité la spiruline avec un tampon d’acide éthanesulfonique 2-(N-morpholino), et la pureté de la phycobiliprotéine dans l’extrait brut était de 0,64. KHAZJe,etc. [18] [traduction]a utilisé une solution de chlorure de calcium à 1,5% pour tremper la spiruline pendant 12 h, et la pureté de la phycobiliprotéine a atteint 1,18.
1.1.7 méthode enzymatique biologique
La paroi cellulaire est traitée avec une enzyme biologique pour favoriser la dissolution des substances intracellulaires. «TAVANANDI»et Al., et al.[28] [traduction]ont traité la spiruline avec 1% de lysozyme, et la pureté de la phycocyanine était de 1,19. Le traitement enzymatique par ultrasons (0,6% de lysozyme, température 37 °C ± 2 °C) est plus efficace que l’utilisation d’agents tensioactifs (Triton X-100, Tween 20, Tween 80) et d’enzymes seules. L’efficacité d’extractiondes phycobiliprotéines a atteint 92,73 mg/g, D’une pureté de 1,09. IZADI et Al., et al.[29] [en]ont traité une suspension en poudre de spiruline avec 100 μg/mL de lysozyme pendant 24 h, et la pureté de l’extrait brut de phycocyanine était de 0,70, et la concentration en protéines était de 0,23 mg/mL.
1.1.8 méthode du champ électrique par impulsion
L’exposition des cellules à un champ électrique pulsé provoque la formation d’une tension transmembranaire à l’intérieur et à l’extérieur de la cellule. Cela cause des dommages à la membrane cellulaire, qui à son tour provoque la dissolution de la matière intracellulaire. AKABERIet Al., et al.[30] [en]ont utilisé un champ électrique pulsé (40 kV/cm, 1 μs) pour traiter la spiruline cultivée dans un tampon de pH 8 pour obtenir un extrait brut de phycobiliprotéine pureté de 0,51. AOUIR et Al., et al.[31] [en]ont utilisé un champ électrique pulsé et des ultrasons pour extraire les phycobiliprotéines. La pureté des phycobiliprotéines extraites par la méthode du champ électrique pulsé (P= 0,50) était supérieure à celle de la méthode ultrasonore (P= 0,44). La pureté des phycobiliprotéines dans l’extrait brut était inférieure à celle de l’extractiontraditionnelle, mais l’efficacité était plus élevée.
1.1.9 méthode de chauffage par résistance
A suitable électriqueSur le terrainis used to provide resistance through a semiconductor material, which directly generates heat inside the material, causing the membrane to become disordered and Les produitsa polar pattern,which ultimately causes the intracellular components to fluxout. PEDROet Al., et al.[32] [traduction]treated a spirulina powder solution by resistance chauffageat room temperature and measured the spirulina powder phycocyanin content to be (45.54±1.93) mg/g, which is 51% higher than that obtained by directly heating the spirulina solution to extract phycocyanin.
Hou Zhaoquan et Al., et al.[33] [traduction]ont comparé la méthode de gel-dégel, la méthode par ultrasons utilisée seule et la combinaison de gel-dégel et d’ultrasons, et ont constaté que le taux d’extractionde la combinaison était 3,07% plus élevé que celui de la méthode par ultrasons utilisée seule. Yu Jianfeng et al. [22] ont comparé la méthode de gonflement, la méthode de cisaillement ultra-fin, la méthode ultrasonique, la méthode de congélation et de décongélation répétée, la méthode de cisaillement ultra-fin et la méthode de gonflement ultra-fin de cisaillement ultrasonique pour l’extractiondes phycobiliprotéines, et ont constaté que la méthode de cisaillement ultra-fin couplée au gonflement est appropriée pour l’extraction des phycobiliprotéines, et le taux d’extraction peut atteindre 9,22%. En général, plus la rupture cellulaire est complète, plus le taux de dissolution des phycobiliprotéines est élevé, mais la dissolution des polyLes saccharidesde gaine cellulaire spiruline et autres rend la séparation et la purification ultérieures des phycobiliprotéines plus difficiles.
1.2 procédé d’extraction
1.2.1 solvant d’extraction
Pang Xiaoyu [34] [traduction]a utilisé la méthode de gel et de dégel pour comparer l’effet du tampon d’acolectin-chaps (AC) à 0,3 % (m:V) (pH 6,7), du tampon de phosphate à 0,1 mol/L (pH 7,0) et du tampon de Tris-HCl à 0,1 mol/L (pH 7,0) sur l’extraction des phycobiliprotéines. where AC buffer was the most effective, phosphate buffer was second, and Tris-HCl buffer was the least effective. KHAZIet al. [18] used a 1.5% calcium chloride solution to extract phycocyanin, et la pureté de labrutphycocyanin extractÉtait de 1,18.
1.2.2 rapport liquide/matière
Wanida et al. [35] [traduction]compared the experiments of extracting phycocyaninÀ trois rapports liquide/matière différents de 0,06, 0,04 et 0,02 g/mL. Les concentrations de phycobiliprotéines dans les extraits bruts étaient respectivement de 6,64, 4,18et 2,19 mg/mL. Liu Yuhuan et al. [36] [traduction]ont extrait dans les conditions d’un tampon phosphate-acide citrique à pH 7,0 et 30 °C pendant 1,5 h, et ont comparé les concentrations de la solution de spiruline à plusieurs rapports liquide-matière de 1:20 à 1:60 (m:V). Conditions de 30 ℃, Extrait pour 1,5 h, Comparé au rapport de solution matérielle de 1:20~1:60 (m:V) plusieurs concentrations de solution de spiruline ont trouvé que, Lorsque le rapport solution matériau est supérieur à 1:50 (m:V), Le montant dephycocyanin (A618 nm) does not increase significantly. A higher liquid-to-material ratio results in a higher concentration of phycobiliproteins in the crude extract, but the rendementof phycobiliproteins decreases. A lower liquid-to-material ratio results in more complete protein dissolution and a higher yield of phycobiliproteins, but the subsequent protein concentration and purification work increases.
1.2.3 résistance aux ions
L let al. [37] [traduction]ont constaté que la force ionique du NaCl est supérieure à 5 g/L pour réduire plus efficacement la chlorophylle extraite en même temps. POTT et al. [26] ont comparé l’effet de 0,1 à 0,8 mol/L de solution de chlorure de calcium sur l’extraction des phycobiliprotéines et ont constaté que 0,5 mol/L de chlorure de calcium et 0,35 mol/L de tampon d’acétate à pH 6,0 donnaient les meilleurs résultats.
1.2.4 pH
L’état de polymérisation (monomère, trimer, hexamer ou d’autres oligomères) des phycobiliprotéines est lié au pH. À pH 7,0, 82% des phycobiliprotéines existent sous forme de trimer [38]. Shen Xiangyang et al. [15] ont comparé les effets de différents systèmes tampons de pH (5,0-9,0) sur l’extraction des phycobiliprotéines et ont constaté que le rendement en phycobiliprotéines à pH 7,0 peut atteindre 157,75 mg/g.
1.2.5 température
On sait que les protéines sont sensibles à la température.
2 Progrès de la recherche dans la purification des phycobiliprotéines
Spirulina crude extracts contain a wide range of components, including polysaccharides, proteins, mineral salts, and other functional components (chlorophyll, carotene, vitamins, γ-linolenic acid, etc.). The phycocyaninL ldans les extraits bruts doivent être purifiés à un certain degré de pureté pour répondre à différents besoins. Les méthodes courantes de purification des phycobiliprotéines comprennent la précipitation par salaison, la filtration sur membrane, l’extraction en deux phases, l’électrophorèse à flux libre, la chromatographie sur colonne, etc. L’utilisation combinée de plusieurs méthodes de purification peut obtenir une grande puretéphycocyanin.
2.1 méthode de précipitation par salage
Une solution de sulfate d’ammonium à faible concentration (saturation inférieure à 25%) peut précipiter des impuretés telles que les acides nucléiques, la chlorophylle et certaines protéines diverses, tandis qu’une solution de sulfate d’ammonium à forte concentration (saturation supérieure à 40%) peut précipiter des phycobiliprotéines. Les deux méthodes peuvent être utilisées pour précipiterphycocyaninEn une seule étape. Zhu Xiaochen [40] [traduction]a utilisé une solution de sulfate d’ammonium saturé à 40% pour le salage en une étape pour augmenter la pureté de l’extrait brut de phycobiliprotéine de 0,56 à 1,08. La phycobiliprotéine peut également être purifiée en utilisant une solution de sulfate d’ammonium à faible concentration et une solution de sulfate d’ammonium à forte concentration en plusieurs étapes. Dans la première étape, certaines des impuretés de l’extrait brut sont éliminées, et dans la deuxième étape, la phycobiliprotéine est collectée. Xu Run [41] [traduction]a utilisé 10%/40% de sulfate d’ammonium saturé pour augmenter la pureté de la phycobiliprotéine de 0,59 à 1,62. Shen Xiangyang [42] [traduction]a utilisé 20%/50% de sulfate d’ammonium saturé pour augmenter la pureté de la phycobiliprotéine de 0,3 à 2,3 en deux étapes.
Lors de la purification des phycobiliprotéines avec le sulfate d’ammonium, le sulfate d’ammonium introduit dans lephycocyaninLa solution cause des problèmes lors du traitement ultérieur.
2.2 filtration sur Membrane
Le procédé de filtration sur membrane a été utilisé à grande échelle dans des domaines tels que le traitement de l’eau, les extraits de plantes et la transformation des aliments. Catégorie alimentaire ou plus hautphycocyaninPeut être obtenu en utilisant la filtration de membrane.
Garcemon emon emon emon pez et al. [20] [en]ont utilisé une membrane de microfiltration de 0,2 μm pour filtrer l’extrait brut de phycobiliprotéine, puis ont utilisé une membrane d’ultrafiltration de 10 kDa pour le filtrer. La pureté de la phycocyanine est passée de 2,65 à 3,72. Qin Song et al. [43] [traduction]ont utilisé des membranes d’ultrafiltration de 300~200 kD et de 100~50 kD pour purifier le concentré de phycocyanine de manière progressive, et la pureté était > 1,0.
2.3 méthode d’extraction au solvant en deux phases
Qi Qinghua et al. [44] [traduction]ont préparé une suspension en poudre de spiruline et ont utilisé une méthode de gel et de dégel répétée pour briser la paroi cellulaire et ajouter un solvant à deux phases (PEG 2000 sulfate de magnésium) pour l’extraction. Le conseil des ministresPureté de la phycocyanine was increased À partir de0.78 to 2.64.
Zhu Xiaochen [40] purifiéphycocyaninPar salage en une étape avec du sulfate d’ammonium, puis extrait avec une double phase aqueuse de PEG 4000-phosphate. La pureté dephycocyaninA été augmenté de 1,08 à 3,47.
La méthode d’extraction à deux phases peut efficacement séparerphycocyaninDes impuretés, mais le coût du matériau à deux phases limite son application dans la production industrielle. En outre, les impuretés nouvellement introduites dans les phycobiliprotéines rendent la séparation ultérieure difficile.
2.4 électrophorèse à écoulement libre
Yang Ying [24] a utilisé une précipitation de sulfate d’ammonium en deux étapes pour précipiter le brut.phycocyaninExtrait, puis utilisé électrophorèse libre (température 14 °C, tension 500 V, débit d’échantillon 200 μL/min) pour purifierphycocyanin, et la pureté dephycocyaninA été augmenté de 2,19 à 4,60.
2.5 chromatographie sur colonne
Shen Xiangyang [42] a utilisé une précipitation de sulfate d’ammonium en deux étapes pour purifier une solution de 2,3% dephycocyanin, puis purifié lephycocyaninUtilisation de la chromatographie à échange d’anions faibles sur DEAE Tanrose FF,atteignant une pureté maximale de 4,0%.
Shao Mingfei [45] [traduction]a ajouté 1,25 mol/L de sulfate d’ammonium à l’extrait brut de phycocyanine pour le saler, puis a utilisé la chromatographie en une étape de la macroprep méthy1 HIC (méthacrylamide ester hydrophobe column chromatography) pour augmenter la pureté de la phycocyanine de 0,506 à 4,017.
Zhang Xiaomeng et al. [46] [traduction]ont utilisé une combinaison de charbon actif en poudre et de chromatographie sur colonne d’hydroxyapatite pour augmenter la pureté desphycocyaninDe 0,77 à 4,51 en utilisant 1,0 mg/mL d’extrait brut de phycobiliprotéine.
Le processus de chromatographie sur colonne a une faible capacité et une faible efficacité, et la technologie de régénération verte de la résine fait face à des défis, ce qui la rend adaptée à la production de haute puretéphycocyanin.
2.6 une combinaison de plusieurs méthodes
PUROHIT, etc. [27] a utilisé un tampon contenant de l’acide 2-morpholineéthanesulfonique pour gonfler la spiruline fraîche. Après dialyse de l’extrait brut, la pureté dephycocyaninA augmenté de 0,64 à 1,34, et la pureté a atteint 6,17 après la chromatographie sur colonne DEAE.
Zhang Fayu [16] a utilisé la congélation et la décongélation répétées avec 1,0 et 1,8 mol/L de sulfate d’ammonium en deux étapes pour augmenter la pureté de l’extrait brut de phycobiliprotéine de 0,40 à 1,69. Après la salaison en deux étapes, la solution de phycobiliprotéine a été extraite avec une phase aqueuos de PEG/(NH4)2SO4, la pureté de la phycobiliprotéine a augmenté de 1,69 à 2,62; Le sel extrait en deux étapesphycocyaninLa solution a été successivement passée à travers une colonne Cellufine A-500 et Eh bien,A,A,A,A,et la pureté dephycocyaninPourrait atteindre 4,59.
3. Progrès de la recherche dans la stabilisation de la phycocyanine
Phycocyanin is available in Phycocyanine liquide, phycocyanin powder, phycocyanin tablets, Microcapsules de phycocyanineEt d’autres préparations. Le maintien de l’activité physiologique de la phycocyanine est étroitement lié à son état d’existence. Actuellement, les méthodes pour améliorer la stabilité physique et chimique de la phycocyanine comprennent l’ajustement du pH, l’ajout de stabilisants ou de conservateurs, et la préparation de microcapsules ou de nanoparticules de phycocyanine.
3.1 ajustement du pH
Qi Qinghua et al. [44] ont constaté qu’une solution de phycocyanine pure à 0,78% est plus stable lorsqu’elle est entreposé à de basses températures, la stabilité diminuant rapidement après >40 °C. La stabilité est meilleure à pH 4-7, avec la meilleure stabilité à pH 5. L’absorbance de la phycocyanine ne change pas après avoir été stockée dans l’obscurité pendant 7 h.
3.2 ajout de stabilisants ou de conservateurs
Xu Run et al. [47] [traduction]ont constaté que lorsque la solution de phloroglucinol était entreposée dans des conditions neutres à moins de 40 °C dans l’obscurité, et que du glucose, du chlorure de sodium et du sorbate de potassium étaient ajoutés, puis laissés pendant 72 h, le taux de conservation du phloroglucinol augmentait respectivement de 53,4 %, 31,7 % et 35,7 %.
WANIDA et al. [39] ont comparé deux solutions: l’une contenant 1 mg/mL de phycobiliprotéine dans de l’acide citrique à 0,4% et l’autre sans acide citrique. Après une mise à 80 °C pendant 1 h, la concentration en phycobiliprotéines dans la solution avec de l’acide citrique est passée de 65 à 19%, Et la concentration de la solution sans acide citrique a diminué de 51% à 11%.
faïtaet al. [48] [traduction]ont étudié l’effet du sucre sur la stabilité de la cyanine par spectrophotométrie et dichroisme circulaire, et ont constaté qu’avec l’allongement du temps de stockage, la couleur de la solution de cyanine perdait graduellement et la structure devenait instable. La solution de cyanine additionnée de saccharose était plus stable, The algin protein is more stable in a 70% sucrose solution than in 20% and 40% sucrose solutions when stored at 65 °C pour1 h.
3.3 Microencapsulation
SCHMATZ et al. [49] [traduction]ont utilisé l’électropulvérisation pour produire des microcapsules de phycocyanine, qui protègent l’activité de la phycocyanine. Les particules ultrafines PC-PVC (phycocyanine - alcool polyvinylique) produites ont augmenté la température de tolérance de la phycocyanine à 216 °C, tandis que le taux de prélèvement de la DPPH a diminué de 27% pour la phycocyanine à 9,2 % pour les microcapsules.
faïtaet al. [50] [traduction]ont utilisé de la poudre pure mélangée de tréhalose/tréhalose et de maltodextrine, de la phycocyanine (teneur de 0,5 %) pour produire des microcapsules de phycocyanine par lyophilisation et pulvérisation. Il a été constaté que les microcapsules préparées par lyophilisation avaient une teneur en phycocyanine de 89%, tandis que le séchage par pulvérisation avait une teneur en phycocyanine de 77%. Plus il y avait de trehalose, meilleure était la protection de la phycocyanine. Lorsque les microcapsules de phycocyanine ont été placées à 80 °C pendant 1 h, la teneur en phycocyanine des microcapsules lyophilisées a diminué à 64% de la valeur initiale, tandis que la teneur en phycocyanine des microcapsules séchées par pulvérisation a diminué à 90% de la valeur initiale.
GUSTININGTYAS et al. [51] [traduction]ont utilisé des nanoparticules solubles de chitosan pour préparer des microcapsules de phycocyanine. Lorsque le rapport massique du chitosan à la phycocyanine était de 1:0,75, les microcapsules de phycocyanine pouvaient être conservées à 50 °C pendant 90 minutes et l’absorption de la lumière à 620 nm demeurait pratiquement inchangée.
3.4 modification chimique
MUNAWAROH et al. [52] [traduction]ont modifié les phycobiliprotéines avec du formaldéhyde. La longueur d’onde maximale d’absorption du complexe phycobiliprotéine-formaldéhyde a été déplacée à 611 nm. Après avoir été exposé à la lumière jaune pendant 5 heures, l’absorption lumineuse du complexe phycobiliprotéine-formaldéhyde à 612 nm a diminué de 3,95 %, et l’absorption lumineuse de la phycobiliprotéine à 620 nm a diminué de 5,71 %. La phycocyanine modifiée au formaldéhyde est plus stable que la phycocyanine non modifiée; Cependant, il n’est pas stable sous lumière blanche ou UV-A (320-400 nm).
Ou et al. [53] [traduction]phycocyanine modifiée avec le polyéthylèneglycol (PEG). Lorsque le rapport molaire de PEG à la phycocyanine était de 5, Le taux de modification de la phycocyanine était de 55%. Dans une expérience simulée sur des rats, les demi-vies du PEG-PC et du PC étaient respectivement de (1366±55) min et de (817±42) min.
En général, la phycocyanine en poudre est plus stable que la phycocyanine liquide, et la phycocyanine microencapsulée et chimiquement modifiée est encore plus stable. Actuellement, la phycocyanine comprend généralement deux formes posologiques:liquid phycocyanin and powder phycocyanin. Powder phycocyanin is generally produced by spray drying or freeze drying. The main excipients in the product are trehalose, glucose and maltodextrin.
4 Conclusion
In recent years, some progress has been made in the extraction and separation of phycocyanin, but there are still some problems such as low production efficiency and hauteenergy consumption. Research and development is still needed pourefficient wall-breaking La technologiefor spirulina and specific purification technology for phycocyanin. The unstable nature of phycocyanin itself limits its application in downstream industries to a certain extent. The technology for stabilizing and maintaining the activity of phycocyanin is still focused on the stabilitéof phycocyanin ingredients. The stabilitéof phycocyanin ingredients after stabilization in La nourritureapplications still needs to be studied in depth in order to further develop the deep processing and application of phycocyanin.
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