Phycocyanin là một loại protein chức năng chính trong tảo Spirulina, chiếm 20% hàm lượng tảo Spirulina khô.
Phycocyanin có thể được sử dụng như một chất tạo màu tự nhiên và nguyên liệu thô cho các sản phẩm dinh dưỡng sức khỏe trong ngành công nghiệp thực phẩm; nó có thể được phát triển như một chất phụ gia trong ngành công nghiệp mỹ phẩm; nó cũng có tiềm năng phát triển lớn trong ngành công nghiệp dược phẩm, nhưng độ nhạy sáng và nhiệt của phycocyanin, cũng như không dung nạp axit và kiềm, đã dẫn đến việc ứng dụng phycocyanin trong công nghiệp không được phổ biến.
Tuy nhiên, trong những năm gần đây, với sự tiến bộ của khoa học công nghệ, công nghệ tách và tinh chế phycocyanin đã liên tục được cập nhật và cải tiến, chất lượng sản phẩm và hiệu quả kinh tế được cải thiện nhanh chóng, khiến lĩnh vực phát triển và ứng dụng dần thu hút sự chú ý của nhiều ngành công nghiệp và học giả.
Phycocyanin có hoạt tính chống oxy hóa. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng phycocyanin có thể điều chỉnh các rối loạn chuyển hóa do loại bỏ và tạo ra các gốc tự do, và các gốc tự do có liên quan trực tiếp hoặc gián tiếp đến sự xuất hiện của nhiều bệnh.
Nghiên cứu chiết xuất Phycocyanin
Hàm lượng phycocyanin liên quan đến điều kiện nuôi trồng và công nghệ chế biến tảo Spirulina.Hàm lượng phycocyanin trong Spirulina thu được từ các môi trường nuôi cấy nguồn nitơ khác nhau là khác nhau. Hàm lượng phycocyanin trong Spirulina được chiếu xạ bằng ánh sáng đỏ cao hơn hàm lượng trong Spirulina được chiếu xạ bằng ánh sáng xanh. Hàm lượng phycocyanin trong Spirulina được nuôi trồng vào mùa xuân và mùa hè cao hơn hàm lượng vào mùa thu. Các phương pháp sấy khô thông thường đối với Spirulina bao gồm sấy trong bóng râm, phơi nắng, sấy trong lò, sấy bằng lò vi sóng, sấy chân không, sấy đông lạnh, sấy phun, v.v. Trong số đó, sấy đông lạnh, sấy trong bóng râm và sấy phun có lợi cho sự ổn định của phycocyanin.
Phycocyanin là một loại protein nội bào và hiệu quả chiết xuất liên quan đến phương pháp phá vỡ thành tế bào và các thông số của quy trình chiết xuất.Các phương pháp phá vỡ thành tế bào cơ học phổ biến bao gồm phương pháp trương nở, phương pháp đông lạnh-tan băng lặp lại, phương pháp phá vỡ thành tế bào hỗ trợ siêu âm, phương pháp đồng nhất hóa áp suất cao, phương pháp nghiền mô, v.v., cũng như phương pháp dung môi hóa học, phương pháp enzyme sinh học, v.v. Các phương pháp điện trường xung và gia nhiệt điện trở cũng đã được sử dụng trong ứng dụng phá vỡ thành tế bào và chiết xuất phycocyanin trong những năm gần đây. Tuy nhiên, trong hoạt động thực tế, để đạt được hiệu quả phá vỡ thành tế bào lý tưởng, một số phương pháp phá vỡ thành tế bào thường được kết hợp và sử dụng.
Phương pháp trương nở là ngâm bột tảo xoắn trong dung dịch nước. Do áp suất thẩm thấu bên trong và bên ngoài tế bào khác nhau, nước đi vào tế bào, phá vỡ thành tế bào và phycocyanin bị hòa tan. Phương pháp trương nở đòi hỏi thiết bị đơn giản và dễ vận hành, nhưng nhược điểm là mất nhiều thời gian.
Phương pháp đông lạnh-tan băng lặp lại sử dụng môi trường đông lạnh nhiệt độ thấp để đông lạnh hỗn dịch tảo xoắn, và rã đông ở nhiệt độ phòng, lặp đi lặp lại để đạt được hiệu quả phá vỡ tế bào, phá vỡ tế bào và hòa tan phycocyanin. Phương pháp đông lạnh-tan băng lặp lại dễ vận hành, nhưng nhược điểm là mất nhiều thời gian để mở rộng quy mô sản xuất và khó đạt được.
Phương pháp phá vỡ thành tế bào bằng sóng siêu âm chủ yếu sử dụng lực cắt và sóng xung kích do hiệu ứng tạo lỗ rỗng tạo ra trong quá trình truyền siêu âm để phá vỡ hoàn toàn thành tế bào và giải phóng protein nội bào. Phương pháp phá vỡ thành tế bào bằng sóng siêu âm có chu kỳ thử nghiệm ngắn và tốc độ phá vỡ tế bào cao. Nhược điểm là mức tiêu thụ năng lượng sản xuất của nhà máy cao và nhiệt sinh ra trong quá trình phá vỡ thành tế bào bằng sóng siêu âm khiến nhiệt độ vật liệu tăng cao, dễ gây biến tính protein.
Phương pháp đồng nhất hóa áp suất cao sử dụng hiện tượng cắt và va đập tốc độ cao được tạo ra trong quá trình tăng áp và giải nén đột ngột khi vật liệu trong máy đồng nhất hóa áp suất cao đi qua van đồng nhất hóa áp suất cao để tạo ra vật liệu thực nghiệm dạng lỏng-lỏng hoặc lỏng-rắn không trộn lẫn thành trạng thái nhũ tương cực kỳ mịn và đồng nhất để hòa tan phycocyanin.
Phương pháp cắt tốc độ cao sử dụng lực cắt mạnh do lưỡi dao quay tốc độ cao tạo ra để chuyển toàn bộ vật liệu bị vỡ và môi trường dung môi trong dòng chảy tốc độ cao, do đó thúc đẩy quá trình hòa tan các chất hòa tan.
Thuốc thử hóa học [2-(N-morpholino)ethylsulfonic acid, canxi clorua, v.v. có thể trực tiếp phá hủy cấu trúc tổ chức của thành tế bào, cải thiện tính thấm và cho phép protein chảy ra khỏi tế bào. Có ít tạp chất tế bào hơn trong mẫu được xử lý, nhưng việc đưa thuốc thử hóa học vào không có lợi cho quá trình tinh chế sau đó và thuốc thử hóa học dễ làm hỏng cấu trúc protein.
Ngoài ra, phương pháp bioenzyme sử dụng bioenzyme để xử lý thành tế bào nhằm thúc đẩy quá trình hòa tan các chất nội bào.
Phương pháp điện trường xung là đưa tế bào vào điện trường xung, tạo ra điện áp xuyên màng bên trong và bên ngoài tế bào, gây tổn thương màng tế bào, do đó hòa tan các chất bên trong tế bào. Nói chung, sự phá vỡ tế bào càng hoàn chỉnh thì tốc độ hòa tan phycocyanin càng cao, nhưng sự hòa tan của polysaccharides vỏ tế bào Spirulina làm cho việc tách và tinh chế phycocyanin sau đó trở nên khó khăn hơn.
Nói chung, phycocyanin dạng bột ổn định hơn phycocyanin dạng lỏng, và phycocyanin dạng vi nang và phycocyanin biến đổi về mặt hóa học ổn định hơn. Hiện nay, phycocyanin thường bao gồm hai loại dạng bào chế: phycocyanin dạng lỏng và phycocyanin dạng bột. Phycocyanin dạng bột thường được sản xuất bằng phương pháp sấy phun hoặc sấy đông khô. Các tá dược chính trong sản phẩm là trehalose, glucose và maltodextrin.
Là một sắc tố xanh tự nhiên hiếm, phycocyanin có giá trị ứng dụng quan trọng trong thực phẩm, y học, mỹ phẩm và các lĩnh vực khác. Phycocyanin có màu sắc độc đáo, dinh dưỡng phong phú, chống oxy hóa, chống viêm và các chức năng sinh lý khác, có triển vọng phát triển và ứng dụng rộng rãi. Tuy nhiên, theo quan điểm phát triển hiện tại, công nghệ tinh chế phycocyanin cần được cải thiện. Mặc dù việc tách và tinh chế phycocyanin đã có những tiến bộ nhất định trong những năm gần đây, nhưng công nghệ then chốt phù hợp với sản xuất công nghiệp quy mô lớn vẫn cần được giải quyết. Ngoài ra, vấn đề ổn định của nó vẫn chưa được giải quyết tốt, điều này hạn chế nghiêm trọng việc ứng dụng rộng rãi của sắc tố. Do đó, công nghệ chế biến và ổn định phycocyanin vẫn cần được nghiên cứu và khám phá sâu rộng.
Công ty TNHH Công nghệ sinh học Pincredit Tây Anlà nhà sản xuất và cung cấp chuyên nghiệpPhycocyanin.
Để biết thêm thông tin về sản phẩm liên quan, vui lòng truy cập trang web của chúng tôi:https://www.nutritionand.com/hoặcLiên hệ với chúng tôi For More Details>>