¿Cómo extraer ficocianina de espirulina?

Ficocianinun(PC) es un tipo de ficobiliproteína, formada por la combinación de la ficocianina azul (ficoeritrina) y la proteína soluble. Ficocianina (ficoerythrin) es un tipo de proteína fotosintética accesorio que se encuentra en cianobacteri, algas rojas, criptófitas y dinoflagelados. Comprende una proteína portadora y un grupo auxiliar cromóforo (un compuesade tetrapirrol linealmente extendido, ver figura 1) para formar una proteína compleja.

La proteína portadora y el cromóforo están Unidos por un enlace sulfur. Cada molécula de ficobiliproteína contiene dos cadenas peptídicas, − y −, y cada cadena peptcontiene uno o más cromóforos Unidos coval[1-2]. La molécula de ficobiliproteína contiene tres cromóforos, que están Unidos a las posiciones − -84, − -84 y − -155. El peso molecular de la ficobiliproteína es de 44 kDa, el punto isoeléctrico (pI) es de 4.3, y la máxima longitud de onda de absorción es de 620 nm. La pureza de ficocianina a menudo se expresa como A620 nm/A280 nm, y ficocianina se divide en tres tipos de acuerdo cella pureza (P): grado alimentario (P > 0.7), grado reactivo (0.7 < P < 3.9), y grado analítico (P > 4.0) [3].

Ficocianina es inestable a la luz y el calor. Después de 10 días de almacenamiento a temperatura ambiente bajo la luz, la tasa de retención del pigmento en una solución acuosa de 100 mg/L de ficocianina fue de solo 19,34%. Después de 10 días de almacenamiento a 40 °C en la oscuridad, la tasa de retención del pigmento fue de solo 24,89% [4]. Es térmicamente estable por debajo de 50 °C, pero su estabilidad térmica disminuye significativamente cuando la temperatura alcanza o supera los 60 °C.Cuando la temperatura se eleva a 70 °C, la solución de ficocianina se desvaninmediatamente a incoloro y un precipitfloculde de color gris azulado aparece [5]. Ficocianina es sensible al pH. a pH 3 y pH 5, la solubilidad de ficocianina es relativamente baja. unpH 5 a 9, puede inhibir mejor la oxidlipí, pero la estabilidad emulsificante de ficocianina es mejor a pH 3 y pH 11[6].

PhycocyaninTiene actividades funcionales tales como anti-tumor, anti-oxid, anti-inflamación y mejora de la inmunidad. Ficocianina puede inhibir la migración in vitro de las células de cáncer de pulmón LTEP-a-2 mediante la regulación de los genes de la apoptosis [7]. Puede mejorar el efecto terapéutico del cáncer de colelradioactivo mediante la inhibición de la expresión de COX-2 [8]. Puede aumentar significativamente la actividad de la enzima SOD en el plasma y el hígado de los ratones después de la radiación, aumentar la actividad de GSH-PX, reducir el contenido de especies reactivas de oxígeno (ROS) en el tejido hepático, y reducir el daño oxidativo causado por la radiación al cuerpo [9]. Además, las partes de la proteína y cromóforo de ficocianina puede ejercer efectos antioxidantes a través de diferentes vías [10]. La ficocianina puede aliviar la neumonía indupor rayos x a través de la vía de señalización TLR-MyD88-NF-κB [11], promover la proliferación de linfocitos esplénicos de ratón y mejorar la actividad inmun[12]. Ficocianina también puede inhibir la transformación de osteoblaen osteoclastos y osteoclastos específicos [13]. La ficocianina es ampliamente utilizada como agente colornatural en cosméticos, bebidas, helados, goma de mascar y productos lácteos [14]. Como ingrediente funcional, ha atraído la atención de la industria.

Ficocianina puede ser hasta el 20% del peso seco de espirulinaplatensis[3,15], que es significativamente mayor que el 6% de cianobacteridel lago Chaohu [16]y el 7% de Arthrospira maxima [17]. El éxito del cultivo intensivo de espirulinaplatensisla ha convertido en la materia prima preferida para la producción industrial de ficocianina. La extracción a gran escala, purificación y estabilización de ficocianina siempre ha sido el foco del procesamiento profundo de espirulina. Este documento revisa el progreso de la investigación en la extracción, purificación y preparación de ficocianina en espirulina en los últimos cinco años, celel fin de proporcionar una comprensión sistemática del desarrollo profundo y la aplicación de ficocianina.

1 avance de la investigación en la extracción de ficocianina

elEl contenido de ficocianina está estrechamente relacionado cellas condiciones de cultivo y la tecnología de procesamiento de espirulina. El contenido de ficocianina de espirulina obtenida de diferentes fuentes de nitrógeno en el medio de cultivo es diferente [18], y el contenido de ficocianina de espirulina irradicelluz roja es 42% mayor que el de espirulina irradicelluz azul [19]. Espirulina cultivada en primavera y verano tiene un mayor contenido de ficocianina que espirulina cultivada en otoño [20]. Espirulina se seca comúnmente de varias maneras: secado al frío, secado al sol, secado en horno, secado por microondas, secado al vacío, secado por congelación y secado por pulveri. Los métodos de secado que ayudan a estabilizar la ficocianina son el secado por congelación, el secado en frío y el secado por pulveri. Otros métodos de secado resultan en una pérdida de ficocianina que oscila entre 40% y 80% [21]. Las ficobiliproteínas son proteínas intracelulares, y el efecto de extracción está relacionado con el método de ruptura de la pared celular y los parámetros del proceso de extracción.

1.1 métodos de ruptura de pared celular

Los métodos mecánicos comunes incluyen hinchazón, congelación y descongelación repetida, interrupción celular asistida por ultrasonidos, homogeneide alta presión, molienda de tejidos, etc.; También hay métodos de disolventes químicos y métodos de enzimas biológicas. Los campos eléctricos pulsados y los métodos de calentamiento por resistencia también se han utilizado en los últimos años para extraer ficocianina por interrupción celular. En la práctica, varios métodos de interrupción celular se pueden utilizar en combinación para lograr el efecto deseado.

Método de inflamación 1.1.1

Espirulina polvo seco se remoja en una solución acuosa. Debido a la diferencia en la presión osmótica dentro y fuera de la célula, el agua entra en la célula, rompe la pared celular, y la ficobiliproteína se libera. El método de hinchazón requiere un equipo simple y es fácil de operar. La desventaja es que toma mucho tiempo. Yu Jianfeng Yu etAl.[22]agregó espirulina polvo seco a una solución de fosfato con un pH de 7,0 y permitió que se hinchara durante 6 h. El rendimiento de ficocianina fue de 8.08%. MARIetAl.[23]empapado espirulina seca polvo (líquido-polvo relación = 1:250, m:V) en agua desionzed y solución de fosfato (pH 7.0), y midió el contenido medio de ficocianina en espirulina polvo para ser 151,80 mg/g.

1.1.2 método repetido de congelación y descongelación

El uso de un ambiente de baja temperatura de congelación para congelar una espirulina suspensión, seguido de deshielo a temperatura ambiente, se puede repetir varias veces para lograr el efecto de la interrupción celular. Las células se rompy ficobiliproteínas se liberan. El método repetido de congelación y descongelación es fácil de implementar, pero la desventaja es que la producción a gran escala toma mucho tiempo y es difícil de lograr. Yang Ying [24]espirulina dispersa polvo en 0,01 mol/L de fosfato de buffer (pH 7.0), repiel proceso de congelación y deshielo 3 veces, y la pureza del extracto crudo ficocianina fue de 0,97.

1.1.3 método de interrupción de la pared celular por ultrasonidos

El principal método consiste en utilizar el efecto cavitación de la transmisión ultrasónica para generar fuerza de cizallamiento y ondas de choque, que altercompletamente la pared celular y liberar proteínas intracelulares. El método ultrasónico de ruptura de la pared celular tiene las ventajas de un ciclo experimental corto y una alta tasa de aplastcelular. Sin embargo, la desventaja es que el consumo de energía de la producción de la fábrica es alta, y el calor generado durante el proceso de ruptura de la pared celular ultrasónica hace que la temperatura del material para aumentar, Que puede causar fácilmente la desnaturalización de proteínas. CHENEt al.[25]utilizó 20 kHz de ultrasonido para 60 s, con intervalos de 60 s, a 4 ℃ durante 20 min para procesar espirulina en polvo solución (líquid-sólido relación 1:100, m:V), la obtención de un extracto crudo de ficocianina con una concentración de 0,73 mg/mL.

1.1.4 homogeneia alta presión

Cuando el material en el homogeneide alta presión pasa a través de la válvula de homogeneide alta presión, el corte de alta velocidad y los fenómenos de impacto generados durante el proceso de presurización y descompresión repentina causan materiales experimentales líquido-líquido o líquisólido inmiscibles para formar una emulsión extremadamente fina y uniforme. Mari etAl.[23] utilizaron la homogeneia presión de 1600 bar para romper las paredes celulares, y el contenido de ficobiliproteínas en el extracto crudo fue (291,9 ± 6,7) mg/g.

1.1.5 método de corte a alta velocidad

La fuerte fuerza de corte generada por la hoja rotatoria de alta velocidad hace que el material roto transfiera completamente sustancias con el medio solvente durante el flujo de alta velocidad, promoviendo la disolución de sustancias solubles. Shen Xiangyang etAl.[15]dispersó la espirulina platensisa 10.000 r/min y homogeneila mezcla para un total de 40 minutos en tres lotes, El rendimiento de ficocianina fue de 213.32 mg/g. La fuerza mecánica generada por un molino coloide, molino de bolas, etc se utiliza para destruir la pared celular de espirulina. POTT etAl.[26]utilizado cuentas de óxido de zirconio para moler continuamente una suspensión de espirulina fresca durante 48 h, y el 90% de la ficocianina en la espirulina platensis se disol.

1.1.6 método de reactivo químico

Reactivos químicos [2-(N-morpholino) ácido etanesulfónico, clorde calcio, etc.] pueden destruir directamente la estructura del tejido de la pared celular, aumentar la permeabilidad, y causar que las proteínas fluyan fuera de la célula. La muestra tratada contiene menos impurezas celulares, pero la introducción de reactivos químicos no conduce a la purificación posterior, y los reactivos químicos pueden causar daños a la estructura de la proteína. PUROHIT,etc. [27]espirulina tratada con 2-(N-morpholino) etthanesulfonic buffer ácido, y la pureza de ficobiliproteína en el extracto crudo fue de 0,64. KHAZYo,etc. [18]utilizó una solución de clorde calcio al 1,5% para empapespirulina para 12 h, y la pureza de la ficobiliproteína alcanzó 1,18.

1.1.7 método enzimático biológico

La pared celular es tratada con una enzima biológica para promover la disolución de sustancias intracelulares. TAVANANDIetAl.[28]espirulina tratado con 1% lisozema, y la pureza de ficocianina fue de 1,19. El tratamiento enzimasistido por ultras(0,6% de lisozamina, temperatura 37 °C − 2 ± C) es más eficiente que el uso de surfac(tritón X-100, Tween 20, Tween 80) y enzimas solas. La eficiencia de extracción de ficobiliproteínas alcanzó 92.73 mg/g, Con una pureza de 1,09. IZADI etAl.[29]tratados con una suspensión de espirulina en polvo con 100 μg/mL de lisozima durante 24 h, y la pureza del extracto crudo de ficocianina fue de 0,70, y la concentración de proteína fue de 0,23 mg/mL.

Método de campo eléctrico de impulsos 1.1.8

La exposición de las células a un campo eléctrico pulsado provoca que se forme tensión transmembrana dentro y fuera de la célula. Esto causa daño a la membrana celular, que a su vez causa que el material intracse disuelva. AKABERIetAl.[30]utilizaron un campo eléctrico pulsado (40 kV/cm, 1 μs) para tratar espirulina cultivada en pH 8 tampón para obtener un extracto crudo ficobiliproteína pureza de 0,51. AOUIR etAl.[31]usaron un campo eléctrico pulsado y ultrasonido para extraer ficobiliproteínas. La pureza de las ficobiliproteínas extraídas por el método del campo eléctrico pulsado (P=0.50) fue mayor que la del método ultrasónico (P=0.44). La pureza de ficobiliproteínas en el extracto crudo fue menor que la de la extracción tradicional, pero la eficiencia fue mayor.

1.1.9 método de calentamiento por resistencia

Un campo eléctrico adecuado se utiliza para proporcionar resistencia A través de un material semiconductor, que genera directamente calor dentro del material, causando que la membrana se desordeny produzca un patrón polar, que en última instancia hace que los componentes intracelulares fluyan hacia fuera. PEDROetAl.[32]tratado una espirulina solución en polvo por calentamiento de resistencia a temperatura ambiente y mide la espirulina en polvo ficocianina contenido en ser (45.54±1.93) mg/g, que es 51% superior a la obtenida por calentamiento directo de la espirulina solución para extraer ficocianina.

Hou Zhaoquan etAl.[33]compararon el método de congelación-deshielo, el método ultrasónico usado solo y la combinación de congelación-deshielo y ultrasónico, y encontraron que la tasa de extracción de la combinación era 3,07% más alta que la del método ultrasónico usado solo. Yu Jianfeng et al. [22] compararon el método de hinchazón, el método de cizallamiento ultra-fino, el método ultrasónico, el método de congelación y descongelación repetida, el método de cizallamiento hinchultrafino y el método ultrasónico de cizallamiento hinchultra-fino para extraer ficobiliproteínas y encontraron que el método de cizallamiento ultra fino acoplamiento hinches es adecuado para la extracción de ficobiliproteínas y la tasa de extracción puede ser tan alta como de 9,22%. En general, cuanto más completa sea la interrupción celular, mayor será la tasa de disolución de la ficobiliproteína, pero la disolución de los polisacáride de la vaina celular espirulina y similares hace la posterior separación y purificación de ficobiliproteínas más difícil.

1.2 proceso de extracción

Disolvente de extracción

Pang Xiaoyu [34]utilizó el método de congelación y descongelación para comparar el efecto de 0,3% (m:V) de Acolectin-CHAPS(AC) de buffer (pH 6,7), 0,1 mol/L de buffer fosfato (pH 7,0), y 0,1 mol/L de buffer Tris-HCl (pH 7,0) en la extracción de ficobiliproteínas. Donde el buffer AC fue el más efectivo, el buffer fosfato fue el segundo, y el buffer Tris-HCl fue el menos efectivo. KHAZIet al. [18] usaron una solución de clorcálcico al 1,5% para extraer ficobiliproteínas y la pureza del extracto crudo de ficobiliproteína fue de 1,18.

1.2.2 relación líquido-material

Wanida et al. [35]compararon los experimentos de extracción de ficobiliproteínas en tres relaciones líqui-material diferentes de 0,06, 0,04 y 0,02 g/mL. Las concentraciones de ficobiliproteínas en los extractos crudos fueron de 6.64, 4.18y 2.19 mg/mL,respectivamente. Liu Yuhuan et al. [36]extraído bajo las condiciones de un tampón de ácido fosfido-cítrico de sodio a pH 7,0 y 30 °C para 1,5 h, y se compararon las concentraciones de espirulina solución en varias relaciones líqui-material de 1:20 a 1:60 (m:V). 30 ℃ condiciones, Extraído por 1.5 h, En comparación con la relación de la solución de material de 1:20~1:60 1:60 (m:V) varias concentraciones de espirespirsolución encontró que, Cuando la relación de la solución del material es mayor que 1:50 (m:V), La cantidad de ficobiliproteína (A618 nm) no aumenta significativamente. Una mayor relación líquido A material resulta en una mayor concentración de ficobiliproteínas en el extracto crudo, pero el rendimiento de ficobiliproteínas disminuye. Una menor relación líquido/material resulta en una disolución proteica más completa y un mayor rendimiento de ficobiliproteínas, pero la concentración de proteínas subsecuy el trabajo de purificación aumenta.

1.2.3 fuerza de iones

LIet al. [37]encontraron que la fuerza iónica del NaCl es mayor de 5 g/L para reducir más efectivamente la clorofila extraída al mismo tiempo. POTT et al. [26] compararon el efecto de 0,1 — 0,8 mol/L de solución de clorcálcico en la extracción de ficobiliproteínas y encontraron que 0,5 mol/L de clorcálcico y 0,35 mol/L de amortigude acetato a pH 6,0 dieron los mejores resultados.

1.2.4 pH

El estado de polimeri(monómero, trímero, hexamer u otros oligómeros) de ficobiliproteínas está relacionado con el pH. a pH 7,0, 82% de ficobiliproteínas existen en la forma trímero [38]. Shen Xiangyang et al. [15] compararon los efectos de diferentes sistemas tampón pH (5,0 — 9,0) en la extracción de ficobiliproteínas y encontraron que el rendimiento de ficobiliproteínas a pH 7,0 puede alcanzar 157,75 mg/g.

1.2.5 temperatura

Es de conocimiento común que las proteínas son sensibles a la temperatura. Bocker et al. [5]encontraron por calorimetría de barridiferencial que las ficobiliproteínas experimentan una rápida despolimeriy desnaturación a 50-70 °C, y que los trímeros de ficobiliproteínas son más propensos a la desnaturalización que los hexámeros. WANIDAet al. [39]encontró por comparación que 0,06 g/mL espirulina hinchen 0,1 mol/L de fosfato de memoria a 25, 4 y -20 ℃ para 12 h, Las concentraciones de ficobiliproteínas en los extractos crudos fueron 7.52, 6.25 y 4.06 mg/mL,respectivamente. El aumento de la temperatura de extracción dentro de un rango adecuado ayudará a aumentar la tasa de extracción de ficobiliproteínas.

2 Progreso de la investigación en la purificación de ficobiliproteínas

Espirulina extractos crudos contienen una amplia gama de componentes, incluyendo polisacáridos, proteínas, sales minerales y otros componentes funcionales (clorofila, caroteno, vitaminas, ácido − -linolénico, etc.). Las ficobiliproteínas en los extractos crudos necesitan ser purificadas hasta cierto grado de pureza para satisfacer diferentes necesidades. Los métodos comunes de purificación de ficobiliproteínas incluyen precipitación de salida de la sal, filtración por membrana, extracción de dos fases, electroforesis de flujo libre, cromatode columna, etc. El uso combinado de varios métodos de purificación puede obtener ficobiliproteínas de alta pureza.

2.1 método de precipitación salina

Una solución de sulfato de amonio de baja concentración (saturmenos del 25%) puede precipimpurezas tales como ácidos nucle, clorofila, y algunas proteínas diversas, mientras que una solución de sulfato de amonamonde de alta concentración (saturmayor del 40%) puede precipficobiliproteínas. Ambos métodos se pueden utilizar para precipficobiliproteínas en un solo paso. Zhu Xiaochen [40]utilizó una solución de sulfato de amonio satural 40% para salar en un solo paso para aumentar la pureza del extracto crudo de ficobiliproteína de 0,56 a 1,08. Ficobiliproteína también puede ser purimediante el uso de una solución de sulfato de amonio de baja concentración y una solución de sulfato de amonio de alta concentración en múltiples pasos. En el primer paso, algunas de las impurezas en el extracto crudo se eliminan, y en el segundo paso, se recoge la ficobiliproteína. Xu Run [41]usó sulfato de amonio satural 10%/40% para aumentar la pureza de ficobiliproteína de 0,59 a 1,62. Shen Xiangyang [42]usó 20%/50% sulfato de amonio saturpara aumentar la pureza de ficobiliproteína de 0.3 a 2.3 en dos pasos.

Cuando se purificobiliproteínas con sulfato de amonio, el sulfato de amonio introducido en la solución de ficobiliproteína causa problemas en el procesamiento posterior.

Filtración por membrana 2.2

El proceso de filtración por membrana se ha utilizado a gran escala en campos como el tratamiento de aguas, extractos de plantas y procesamiento de alimentos. Las ficobiliproteínas de grado alimenticio o más alto se pueden obtener usando filtración de membrana.

García-López et al. [20]usaron una membrana de microfiltración de 0,2 μm para filtrar el extracto crudo de ficobiliproteína, y luego usaron una membrana de ultrafiltración de 10 kDa para filtrarlo. La pureza de ficocianina aumentó de 2,65 a 3,72. Qin Song et al. [43]utilizaron membranas de ultrafiltración de 300~200 kD y 100~50 kD para puriel concentrado de ficocianina de manera gradual, y la pureza fue > 1.0.

2.3 método de extracción con disolvente en dos fases

Qi Qinghua et al. [44]preparó una suspensión de polvo espirulina y utilizó un método repetido de congelación y descongelación para romper la pared celular y añadir un disolvente de dos fases (PEG 2000 sulfato de magnesio) para la extracción. La pureza de ficocianina se incrementó de 0,78 a 2,64.

Zhu Xiaochen [40] purificó ficobiliproteína por un paso de salsal con sulfato de amonio, y luego extracon una doble fase acuosa de PEG 4000-fosfato. La pureza de la ficobiliproteína se incrementó de 1,08 a 3,47.

El método de extracción de dos fases puede separar ficobiliproteínas de impurezas, pero el costo del material de dos fases limita su aplicación en la producción industrial. Además, las impurezas recién introducidas en ficobiliproteínas dificulla la posterior separación.

2.4 electroforesis de flujo libre

Yang Ying [24] utilizó dos pasos de precipitación de sulfato de amonio para precipel extracto crudo de ficobiliproteína, y luego utilizó electroforesis de flujo libre (temperatura 14 °C, volta500 V, flujo de muestra 200 μL/min) para purifibiliproteína, y la pureza de ficobiliproteína se incrementó de 2,19 a 4,60.

Cromatografía de 2,5 columnas

Shen Xiangyang [42] utilizó dos pasos de precipitación de sulfato de amonio para puriuna solución de 2,3% de ficobiliproteína, y luego purila la ficobiliproteína usando cromatode intercambio aniónico débil en DEAE Tanrose FF,alcanzando una pureza máxima de 4,0%.

Shao Mingfei [45]añadió 1,25 mol/L de sulfato de amonio al extracto crudo de ficocianina para salar, y luego usó macroprep Methy1 HIC (cromatode columna hidrofóbica de éster de metacrilamida) cromatode columna de un paso para aumentar la pureza de ficocianina de 0.506 a 4.017.

Zhang Xiaomeng et al. [46]usaron una combinación de cromatode carbón activado en polvo y columna de hidroxiapatipara aumentar la pureza de ficobiliproteína de 0,77 a 4,51 usando 1,0 mg/mL de extracto crudo de ficobiliproteína.

El proceso de cromatode columna tiene una pequeña capacidad y baja eficiencia, y la tecnología de regeneración verde de la resina se enfrenta a desafíos, por lo que es adecuado para la producción de ficobiliproteínas de alta pureza.

2.6 combinación de varios métodos

PUROHIT, etc. [27] utiliza un tampón que contiene 2-morpholineethanesulfonic ácido para hinchespirulina fresca. Después de la diálisis del extracto crudo, la pureza de las ficobiliproteínas aumentó de 0,64 a 1,34, y la pureza alcanzó 6,17 después de la cromatode columna DEAE.

Zhang Fayu [16] utilizó repetidas congelaciones y descongelcon 1,0 y 1,8 mol/L de sulfato de amonio en dos pasos para aumentar la pureza del extracto crudo de ficobiliproteína de 0,40 a 1,69. Después de la salida en dos etapas, la solución de ficobiliproteína se extracon una PEG/(NH4)2SO4 fase aqueuos, la pureza de ficobiliproteína aumentó de 1,69 a 2,62; La solución de ficobiliproteína extrapor sal de dos pasos fue sucesivamente pasada a través de una columna de A-500 y HA celufina, y la pureza de ficobiliproteína podría alcanzar 4,59.

3. Progreso de la investigación en la estabilización de ficocianina

La ficocianina está disponible en ficocianina líquida, polvo de ficocianina, tabletas de ficocianina, microcápsulas de ficocianina y otras preparaciones. El mantenimiento de la actividad fisiológica de ficocianina está estrechamente relacionado con su estado de existencia. En la actualidad, los métodos para mejorar la estabilidad física y química de la ficocianina incluyen ajustar el pH, añadir estabilizadores o conservantes, y preparar microcápsulas o nanopartículas de ficocianina.

3.1 ajustar el pH

Qi Qinghua et al. [44] encontraron que una solución pura de ficocianina de 0,78% es más estable cuando se almacena a bajas temperaturas, con una estabilidad que disminuye rápidamente después de > 40 °C. La estabilidad es mejor a pH 4-7, con la mejor estabilidad a pH 5. La absortividad de ficocianina no cambia después de ser almacenada en la oscuridad durante 7 h.

3.2 añadir estabilizadores o conservantes

Xu Run et al. [47]encontraron que cuando la solución de floroglucinol se almacenó en condiciones neupor debajo de 40 °C en la oscuridad, y se agregglucosa, clorde sodio y sorbato de potasio y luego se dejó durante 72 h, la tasa de preservación de floroglucinol se incrementó en 53,4%, 31,7% y 35,7%, respectivamente.

WANIDA et al. [39] compararon dos soluciones: una que contenía 1 mg/mL de ficobiliproteína en 0,4% de ácido cítrico y la otra sin ácido cítrico. Después de ser colocado a 80 °C durante 1 h, la concentración de ficobiliproteína en la solución con ácido cítrico disminuyó de 65% a 19%, Y la concentración de la solución sin ácido cítrico disminuyó de 51% a 11%.

«FAIETA»et al. [48]estudiaron el efecto del azúcar en la estabilidad de la cianina mediante espectrofotometría y dicroismo circular, y encontraron que con la extensión del tiempo de almacenamiento, el color de la solución de cianina se perdió gradualmente y la estructura se volvió inestable. La solución de cianina con sacarosa añadiera era más estable, La proteína algina es más estable en una solución de sacarosa al 70% que en soluciones de sacarosa al 20% y 40% cuando se almacena a 65 °C durante 1 h.

3.3 microencapsulación

SCHMATZ et al. [49]utilizaron la electropulverización para producir microcápsulas de ficocianina, que protela actividad de la ficocianina. Las partículas ultrafinas PC-PVC (ficocianin-alcohol polivinílico) producidas aumentaron la temperatura de tolerancia de la ficocianina a 216 °C, mientras que la tasa de absorción de DPPH disminuyó de 27% para la ficocianina a 9,2% para las microcápsulas.

«FAIETA»et al. [50]usaron polvo mezclado puro de trehalosa/trehalosa y maltodextrina, ficocianina (contenido de 0,5%) para producir microcápsulas de ficocianina por liofilización y secado por pulveri. Se encontró que las microcápsulas preparadas por liofilización tenían un 89% de ficocianina, mientras que el secado en aerosol tenía un 77% de ficocianina. Cuanto más trehalosa había, mejor era la protección de ficocianina. Cuando las microcápsulas de ficocianina se colocaron a 80 °C durante 1 h, el contenido de ficocianina de las microcápsulas liofilizdisminuyó a 64% del valor original, mientras que el contenido de ficocianina de las microcápsulas desecadas en aerosol disminuyó a 90% del valor original.

GUSTININGTYAS et al. [51]usaron nanopartículas solubles de quitosano para preparar microcápsulas de ficocianina. Cuando la relación de masa de quitosano a ficocianina era 1:0.75, las microcápsulas de ficocianina podían ser almacena 50 °C durante 90 min, y la absorción de luz a 620 nm se mantuvo básicamente sin cambios.

3.4 modificación química

MUNAWAROH et al. [52]modificaron ficobiliproteínas con formaldehído. La longitud de onda máxima de absorción del complejo ficobiliproteína-formaldehído se desplazó a 611 nm. Después de ser expuesto a la luz amarilla durante 5 h, la absorción de luz del complejo ficobiliproteina-formaldehído en 612 nm disminuyó en un 3,95%, y la absorción de luz de la ficobiliproteína en 620 nm disminuyó en un 5,71%. Ficocianina modificada con formaldemodificado es más estable que ficocianina no modificada; Sin embargo, no es estable bajo luz blanca o UV-A (320-400 nm).

Ou et al. [53]modificaron ficocianina con polietilenglicol (PEG). Cuando la relación molar de PEG a ficocianina fue 5, La tasa de modificación de ficocianina fue de 55%. En un experimento simulen en ratas, las vidas medias de PEG-PC y PC se encontraron en (1366 × 55) min y (817 × 42) min, respectivamente.

En general, la ficocianina en polvo es más estable que la ficocianina líquida, y la ficocianina microencapsuly químicamente modificada es aún más estable. Actualmente, la ficocianina generalmente incluye dos formas de dosificación: ficocianina líquida y ficocianina en polvo. La ficocianina en polvo se produccióngeneralmente por secado por pulverio secado por congelación. Los excipientes principales del producto son la trehalosa, la glucosa y la maltodextrina.

4 conclusión

En los últimos años, se han logrado algunos avances en la extracción y separación de ficocianina, pero todavía hay algunos problemas como la baja eficiencia de producción y el alto consumo de energía. La investigación y el desarrollo todavía se necesita para la tecnología eficiente de romper paredes para espirulina y la tecnología de purificación específica para ficocianina. La naturaleza inestable de la ficocianina en sí misma limita su aplicación en industrias de aguas abajo hasta cierto punto. La tecnología para estabilizar y mantener la actividad de la ficocianina todavía se centra en la estabilidad de los ingredientes de la ficocianina. La estabilidad de los ingredientes de ficocianina después de la estabilización en aplicaciones de alimentos todavía necesita ser estudiado en profundidad con el fin de desarrollar aún más el procesamiento profundo y la aplicación de ficocianina.

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