羌 璽, 王旭雷, 牛建峰, 閆舒恒, 張玉紅, 宋玉齡, 王廣策, 宮相忠, 王立軍, 4

江蘺屬不同種質(zhì)資源中藻膽蛋白和瓊膠含量差異及綜合提取工藝研究

羌 璽1, 2, 4, 王旭雷2, 3, 牛建峰2, 3, 閆舒恒2, 3, 張玉紅5, 宋玉齡2, 王廣策2, 3, 宮相忠1, 王立軍2, 3, 4

(1. 中國海洋大學(xué) 海洋生命學(xué)院, 山東 青島 266003; 2. 中國科學(xué)院 海洋研究所 中國科學(xué)院實(shí)驗海洋生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗室 海洋大科學(xué)研究中心, 山東 青島 266071; 3. 青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國家實(shí)驗室 海洋生物學(xué)和生物技術(shù)功能實(shí)驗室, 山東 青島 266237; 4. 南通中科海洋科學(xué)與技術(shù)研究發(fā)展中心, 江蘇 南通 226334; 5. 青島市市南區(qū)疾病預(yù)防控制中心, 山東 青島 266072)

藻膽蛋白和瓊膠是來源于藻類的重要活性物質(zhì), 隨著藻膽蛋白和瓊膠需求量的日益提升, 尋找合適的提取原料尤為重要。本研究比較了中國8種常見江蘺()的藻膽蛋白和瓊膠含量, 建立了一種環(huán)保的綜合提取工藝并進(jìn)一步優(yōu)化了瓊膠提取條件。研究結(jié)果顯示不同品種江蘺的藻膽蛋白和瓊膠含量有顯著差異, 張氏江蘺()的藻膽蛋白和瓊膠含量相對較高。以張氏江蘺為綜合提取藻源, 藻藍(lán)蛋白的得率為0.073 mg/g, 藻紅蛋白得率為0.088 mg/g, 通過單因素實(shí)驗和正交模型優(yōu)化瓊膠提取工藝, 最佳提取工藝為堿濃度4%, 堿處理時間2 h, 堿處理溫度65 ℃, 瓊膠得率為43.51%。結(jié)果表明, 張氏江蘺有較高生物資源利用率, 綜合提取藻膽蛋白和瓊膠可以提高張氏江蘺的應(yīng)用價值, 研究為張氏江蘺的綜合開發(fā)提供理論依據(jù)。

江蘺(); 瓊膠; 藻膽蛋白; 綜合提取; 高值化利用

紅藻中富含蛋白質(zhì)、多酚、膳食纖維等活性物質(zhì)。藻膽蛋白是一種水溶性熒光活性蛋白, 包括藻紅蛋白、藻藍(lán)蛋白、別藻藍(lán)蛋白和藻紅藍(lán)蛋白[1]。藻膽蛋白具有抗氧化、增強(qiáng)免疫力、抗腫瘤、熒光活性等多種生物活性[2]。藻膽蛋白具有很高的經(jīng)濟(jì)價值, 不僅可作為安全無毒的天然染料, 還可作為食品添加劑、腫瘤治療光敏劑、熒光檢驗試劑等用于保健食品、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域[3-4]。

瓊膠也是紅藻中重要的活性物質(zhì), 是紅藻細(xì)胞壁的重要組成成分之一, 其分子式為(C12H18O9)n。瓊膠是由1,3連接的β-D-半乳糖和1,4連接的α-3, 6-內(nèi)醚-L-半乳糖組成的瓊脂糖與瓊脂膠構(gòu)成的長鏈線性結(jié)構(gòu)[5]。瓊膠具有較好的親水性、凝膠性、可逆性、穩(wěn)定性, 是重要的工業(yè)原料, 可作為增稠劑、穩(wěn)定劑和澄清絮凝劑用于食品、日用化工、生物、醫(yī)藥等行業(yè)[6]。隨著對瓊膠深入研究, 瓊膠還可用于生物培養(yǎng)基、電泳層析介質(zhì), 保健功能食品及新型納米材料[7-8]。近年來, 隨著瓊膠應(yīng)用范圍的擴(kuò)大, 瓊膠的需求量遠(yuǎn)高于生產(chǎn)量, 使得瓊膠的價格逐年上升, 因此擴(kuò)大瓊膠產(chǎn)量是瓊膠工業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。

江蘺屬海藻種類豐富, 在中國分布范圍廣、生長周期短、人工養(yǎng)殖技術(shù)成熟, 是中國重要的經(jīng)濟(jì)藻類[9]。江蘺屬海藻是中國瓊膠的主要提取來源之一[10]。隨著瓊膠需求量的擴(kuò)大, 提取藻源不足限制了瓊膠產(chǎn)量, 從而阻礙瓊膠工業(yè)的發(fā)展。另外, 不同江蘺之間的瓊膠含量差異較大, 需要篩選含膠量高、藻膽蛋白量多的江蘺作為藻源, 以便提高瓊膠的產(chǎn)量, 增加江蘺經(jīng)濟(jì)價值。目前, 中國尚未有報道多種江蘺的藻膽蛋白和瓊膠含量比較, 因此對中國常見江蘺的藻膽蛋白和瓊膠含量展開詳細(xì)研究, 這對中國江蘺屬海藻種質(zhì)資源及瓊膠工業(yè)的發(fā)展十分重要。

傳統(tǒng)提取瓊膠的方法為常溫濃堿法或者高溫稀堿法[11], 使用堿處理的目的是為了去除藻中的硫酸基、色素和可溶性蛋白質(zhì), 來提高瓊膠質(zhì)量。目前瓊膠工藝優(yōu)化研究大多在傳統(tǒng)堿提法的基礎(chǔ)上加入超聲[12]、微波[13]工藝, 造成可溶性蛋白、色素、含氮物質(zhì)流入堿處理廢水中, 不僅使得活性物質(zhì)被浪費(fèi), 還增加廢液處理成本和環(huán)境保護(hù)壓力[14]。如何改善傳統(tǒng)瓊膠提取工藝的缺陷、降低生產(chǎn)成本、進(jìn)一步提高海藻的經(jīng)濟(jì)價值, 成為一個亟需解決的問題。

本研究選取中國常見的8種江蘺, 比較分析不同品種江蘺中藻膽蛋白和瓊膠含量, 選取藻膽蛋白和瓊膠相對含量較高的江蘺為綜合提取藻源, 并建立一種綜合提取兩種活性物質(zhì)藻膽蛋白和瓊膠的方法-先提取江蘺中藻膽蛋白再提取瓊膠, 通過單因素和正交模型實(shí)驗, 進(jìn)一步優(yōu)化瓊膠提取的工藝。本研究不僅篩選合適江蘺品種為瓊膠藻源, 還建立了綜合提取藻膽蛋白和瓊膠的方法, 減輕了瓊膠提取工業(yè)的環(huán)保壓力, 并提高了本土養(yǎng)殖江蘺的利用率, 降低對原料進(jìn)口依賴, 為中國相關(guān)藻業(yè)的發(fā)展提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

縊江蘺()、異枝江蘺()WC-150采集于海南省文昌市。細(xì)基江蘺繁枝變種()、異枝江蘺()HSK18、張氏江蘺()采集于海南省?？谑?。帚狀江蘺()采集于海南省樂東市。鳳尾菜()采集于海南省三亞市。龍須菜()采集于山東省威海市。脆江蘺()購于青島膠南利群市場。氫氧化鈉、鹽酸、次氯酸鈉均為分析純。

1.2 方法

1.2.1 江蘺藻膽蛋白含量

采后的江蘺洗凈、去除雜藻。稱取200 g江蘺, 按1∶1.5(g∶mL)料液比加入去離子水, 用沙冰機(jī)破碎,放入–20 ℃冰箱中, 反復(fù)凍融, 篩絹過濾, 6 000 r/min離心10 min, 去除雜質(zhì), 得藻膽蛋白粗提液, 反復(fù)凍融3次[15]。合并3次提取液, 用紫外分光光度計(UV-1900, 日本島津公司)對稀釋一定倍數(shù)的藻膽蛋白粗提液在250～700 nm波長進(jìn)行全波長掃描, 并記錄A652、A617、A565、A557、A280 nm, 藻膽蛋白濃度和純度計算公式如下[16]。

1.2.2 江蘺瓊膠含量

瓊膠提取參照紀(jì)明侯的方法[17], 具體如下: 取50 g洗凈的江蘺藻渣, 加入NaOH, 65 ℃水浴加熱2 h, 隨后用去離子水洗至中性, 加入NaClO漂白5 min, 洗凈后用鹽酸軟化藻體5 min, 然后洗滌至中性, 酸化后的江蘺加入去離子水, 95 ℃水浴加熱3 h, 趁熱過濾凝固, 真空冷凍干燥, 得到干燥的瓊膠。瓊膠得率計算公式如下。

瓊膠得率/%=(瓊膠干燥后質(zhì)量/江蘺干質(zhì)量)×100%

1.2.3 瓊膠提取單因素實(shí)驗

影響瓊膠得率的因素有堿濃度、料液比、堿處理時間、堿處理溫度, 通過單因素實(shí)驗優(yōu)化瓊膠提取合適條件。

1.2.3.1 堿濃度對瓊膠提取的影響

取10 g江蘺, 分別加入2%、4%、6%、8%、10%、12%的NaOH溶液, 料液比1∶1, 堿處理溫度65 ℃, 堿處理時間2 h, 比較瓊膠得率。

1.2.3.2 料液比對瓊膠提取的影響

取10 g江蘺, 分別按1∶0.5、1∶1、1∶2、1∶3、1∶4料液比(g∶mL), 加入6%NaOH, 堿處理溫度65 ℃, 堿處理時間2 h, 比較瓊膠得率。

1.2.3.3 堿處理時間對瓊膠提取的影響

取10 g江蘺, 加入6%NaOH, 分別堿處理1、2、3、4、5 h, 料液比1∶2, 堿處理溫度65 ℃, 比較瓊膠得率。

1.2.3.4 堿處理溫度對瓊膠提取的影響

取10 g江蘺, 加入6%NaOH, 分別堿處理溫度55 ℃、65 ℃、75 ℃、85 ℃、95 ℃, 料液比1∶2, 堿處理時間2 h, 比較瓊膠得率。

1.2.4 江蘺瓊膠提取正交實(shí)驗

通過單因素實(shí)驗, 確定堿濃度、堿處理時間、堿處理溫度為影響瓊膠得率的3個因素。采用3因素3水平L9(33)正交實(shí)驗確定瓊膠最佳提取工藝, 實(shí)驗設(shè)計見表1。

表1 因素及水平

1.2.5 瓊膠表征

1.2.5.1 瓊膠硫酸根含量

瓊膠硫酸根含量測定采用BaCl2-明膠比濁法[18]。將100 mg 瓊膠樣品加入試管中, 加入10 mL 1 mol/L HCl于100 ℃水浴3.5 h。隨后將反應(yīng)液4 ℃ 6 000 r/min 離心10 min, 取上清液于360 nm處測定的吸光度OD值, 帶入標(biāo)準(zhǔn)曲線, 計算出硫酸根濃度。瓊膠中硫酸根含量計算公式如下。

=[(×)×100%]/,

式中,為樣品中硫酸鹽的百分比(%);為硫酸鹽質(zhì)量濃度(mg/mL);為樣品體積(mL);為樣品質(zhì)量(mg)。

1.2.5.2 瓊膠傅里葉變換紅外光譜

使用傅里葉變換紅外(FTIR)光譜儀(Nicolet iS 10, Thermo Fisher, USA)在4 000 cm–1～500 cm–1的波長下分析瓊膠粉末, 分辨率4 cm–1, 掃描次數(shù)16次。

1.2.5.3 瓊膠分子量

使用GPC測定提取的瓊膠的分子量。瓊膠溶解在去離子水(5 mg/mL)中, 柱溫為40 ℃, 進(jìn)樣量為40 μL, 流速為0.8 mL/min, 流動相為去離子水。

1.2.5.4 瓊膠凝固和融化溫度

取1.5%瓊膠水浴融化, 測定凝固和融化溫度[19]。

1.2.6 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel和SPSS 13.0對實(shí)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析, 采用Origin 2018繪制圖像。

2 結(jié)果與分析

2.1 江蘺藻膽蛋白含量比較

異枝江蘺WC-150、縊江蘺、帚狀江蘺、細(xì)基江蘺繁枝變種、鳳尾菜、張氏江蘺、異枝江蘺HSK18、脆江蘺、龍須菜經(jīng)過反復(fù)凍融后, 提取的藻膽蛋白粗提液在652、617、565、540和498 nm具有別藻藍(lán)蛋白、藻藍(lán)蛋白和藻紅蛋白特征吸收峰。實(shí)驗結(jié)果顯示8種江蘺中藻藍(lán)蛋白、別藻藍(lán)蛋白、藻紅蛋白的含量有顯著差異(表2)。采自不同海域的異枝江蘺藻膽蛋白含量具有差異, 可能是環(huán)境溫度、鹽度、營養(yǎng)鹽差異造成江蘺藻膽蛋白含量不同。8種江蘺的別藻藍(lán)蛋白含量相對較少, 藻紅蛋白含量相對較多。其中脆江蘺、龍須菜、異枝江蘺HSK18、張氏江蘺藻紅蛋白得率較高, 張氏江蘺、異枝江蘺HSK18、細(xì)基江蘺繁枝變種的藻藍(lán)蛋白得率較高。綜合比較, 脆江蘺、異枝江蘺HSK18、張氏江蘺、龍須菜的藻膽蛋白得率較高, 可作為藻膽蛋白提取來源, 提高江蘺的經(jīng)濟(jì)價值。

2.2 江蘺瓊膠含量比較

比較異枝江蘺WC-150, 縊江蘺、帚狀江蘺、細(xì)基江蘺繁枝變種、鳳尾菜、張氏江蘺、異枝江蘺HSK18、脆江蘺、龍須菜瓊膠含量(表3)。采自不同海域的異枝江籬瓊膠含量略有差異。8種江蘺的瓊膠含量有顯著差異。鳳尾菜、細(xì)基江蘺繁枝變種、張氏江蘺、帚狀江蘺的瓊膠得率較高(得率大于35%), 可作為瓊膠提取原料。8種江蘺提取的瓊膠的硫酸根含量沒有顯著差異, 表明其瓊膠質(zhì)量沒有顯著差異。綜合比較8種常見的江蘺, 張氏江蘺的藻膽蛋白總含量和瓊膠的得率相對較高、經(jīng)濟(jì)價值高, 所以選擇張氏江蘺作為后續(xù)優(yōu)化瓊膠得率的江蘺品種。

表2 8種江蘺藻藍(lán)蛋白、別藻藍(lán)蛋白、藻紅蛋白含量與得率

表3 8種江蘺瓊膠得率和瓊膠硫酸根含量

2.3 瓊膠提取單因素實(shí)驗結(jié)果

2.3.1 堿濃度對瓊膠得率影響

NaOH堿濃度對瓊膠得率的影響如圖1a所示。隨著堿濃度的增加, 瓊膠的得率呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢, 當(dāng)NaOH濃度達(dá)到8%時, 瓊膠得率達(dá)到最大值為42.93%, 隨后瓊膠得率下降。堿處理可減少瓊膠的硫酸根含量, 提高瓊膠的凝膠強(qiáng)度, 但是堿濃度過高, 也可能將瓊膠分解成小分子物質(zhì), 降低瓊膠得率, 同時增加了瓊膠的生產(chǎn)成本和污水處理的難度。因此, 最佳的NaOH濃度為6%。

2.3.2 料液比對瓊膠得率影響

料液比對瓊膠得率的影響見圖1b。隨著料液比的增加, 瓊膠的得率呈現(xiàn)先增加后不變的趨勢, 當(dāng)料液比從1∶0.5增加到1∶2(g∶mL)時, 瓊膠的得率從35.20%緩慢上升到39.50%, 隨后隨著料液比增加略有下降。料液比的增加對瓊膠得率沒有顯著影響, 且料液比過高, 堿處理時NaOH使用量提高, 增加瓊膠生產(chǎn)成本。因此, 最佳料液比為1∶2(g∶mL)。

2.3.3 堿處理時間對瓊膠得率影響

堿處理時間對瓊膠得率的影響見圖1c。瓊膠得率隨著堿處理時間的增加先增加后減少。堿處理2 h內(nèi)瓊膠得率上升, 堿處理2 h得率最高為42.93%。隨著堿處理時間增加, 江蘺細(xì)胞壁被破壞, 瓊膠溶出量增加, 降低后續(xù)瓊膠提取得率。因此, 最佳堿處理時間為2 h。

2.3.4 堿處理溫度對瓊膠得率影響

堿處理溫度對瓊膠得率的影響見圖1d。瓊膠得率先隨著堿處理溫度的升高而增加, 在65 ℃時達(dá)到最高, 其得率為42.93%。隨后堿處理溫度提高使得瓊膠得率迅速下降, 可能是在高溫條件下江蘺細(xì)胞更易破裂, 使得瓊膠溶出, 降低瓊膠得率。過高溫度還可能破壞瓊膠結(jié)構(gòu), 使瓊膠失去凝膠性。因此, 最佳堿處理溫度為65 ℃。

2.4 瓊膠提取正交實(shí)驗結(jié)果

綜合單因素實(shí)驗結(jié)果進(jìn)行分析, 選定了堿濃度(A)(4%、6%、8%)、堿處理時間(B)(1、2、3 h)、堿處理溫度(C)(55 ℃、65 ℃、75 ℃)作為正交實(shí)驗因素和水平, 以瓊膠得率為參考指標(biāo), 根據(jù)3因素3水平進(jìn)行正交設(shè)計, 正交實(shí)驗結(jié)果如表4所示。對正交實(shí)驗結(jié)果進(jìn)行分析, 堿處理溫度極差最大, 堿處理時間極差最小, 瓊膠提取得率的因素影響程度為: 堿處理溫度> 堿濃度> 堿處理時間, 其中堿處理溫度對瓊膠提取得率影響最顯著。得到張氏江蘺提取瓊膠最佳工藝條件為A1B2C2, 即堿濃度4%NaOH, 堿處理時間2 h, 堿處理溫度65 ℃。按照最佳工藝條件進(jìn)行驗證實(shí)驗, 瓊膠的得率為43.51%, 與正交實(shí)驗結(jié)果相符, 驗證了正交實(shí)驗結(jié)果的可行性。

圖1 單因素實(shí)驗結(jié)果

a. 堿濃度; b. 料液比; c. 堿處理時間; d. 堿處理溫度

a. alkali concentration; b. solid-liquid ratio; c. alkali treatment time; d. alkali treatment temperature

表4 正交實(shí)驗結(jié)果

2.5 瓊膠表征

從張氏江蘺提取出的瓊膠理化性質(zhì)測定結(jié)果如下。硫酸鹽濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線:= 1.989 1+ 0.006 8, 其中為吸光度OD值,為硫酸鹽濃度, 經(jīng)計算提取的瓊膠硫酸根含量為5.67%, 表明堿處理工藝可以去除大部分硫酸根。瓊膠的凝固溫度和融化溫度分別為38.7 ℃和77.5 ℃。GPC結(jié)果表明, 提取的瓊膠分子量主要為0.593、0.836、1.474和290 kDa(圖2), 95%的瓊膠分子量為290 kDa, 與文獻(xiàn)報道的分子量較為一致[20], 部分低分子量瓊膠可能是由于提取過程中高溫使部分瓊膠降解。FTIR光譜結(jié)果表明, 提取的瓊膠在3 350、1 358、1 030、932、892和860～820 cm–1處顯示瓊膠特征峰, 即-OH、-SO42–、CH2OH的C-O、3, 6-AG、瓊脂糖和半乳糖硫酸基的特征吸收峰(圖3)[21]。

圖2 瓊膠GPC曲線

圖3 瓊膠紅外光譜圖

3 討論

中國瓊膠產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速, 據(jù)調(diào)查中國年產(chǎn)瓊膠超過2萬噸, 占世界瓊膠產(chǎn)量的65%, 并呈現(xiàn)逐年上升趨勢。不同品種江蘺瓊膠含量相差較大, ZHAO等[22]以細(xì)基江蘺為原料, 得到瓊膠得率為21.3%; 史升耀等[23]以北海江蘺為藻源, 堿處理后瓊膠得率為48.4%; SAHU等[24]以真江蘺為原料, 瓊膠得率超過50%; LEE等[25]比較了馬來西亞3種江蘺的瓊膠含量, 發(fā)現(xiàn)帚狀江蘺、縊江蘺和張氏江蘺的瓊膠含量差異較大?？梢? 合適的江蘺品種對瓊膠工業(yè)十分重要。中國江蘺資源豐富, 需要系統(tǒng)研究比較不同江蘺的瓊膠含量, 為瓊膠工業(yè)篩選合適藻源。本研究比較中國8種常見江蘺的瓊膠含量, 不同品種江蘺瓊膠含量差異顯著, 鳳尾菜中瓊膠含量與龍須菜中瓊膠含量相差高達(dá)20%, 本研究相關(guān)結(jié)果將為中國江蘺養(yǎng)殖品種的選擇提供重要參考。本研究顯示采自不同海域的異枝江蘺的瓊膠含量也存在差異, 后續(xù)可研究江蘺生長環(huán)境對江蘺瓊膠的影響。

堿處理是瓊膠生產(chǎn)中的最關(guān)鍵步驟, 研究表明, 堿處理能使江蘺瓊膠中的硫酸基去除, 使得瓊膠酯轉(zhuǎn)換成瓊膠, 提高瓊膠的凝膠強(qiáng)度和得率[26]。本實(shí)驗研究結(jié)果表明堿濃度、堿處理溫度、堿處理時間對瓊膠得率有顯著影響, 且堿處理溫度對瓊膠得率的影響最為顯著, 這與KUMAR[27]研究結(jié)果相類似。本實(shí)驗采用高溫低堿法提取瓊膠, 與低溫高堿法相比, 高溫低堿法使用堿量低, 并且避免了低溫高堿法中過低的溫度會使硫酸基去除不徹底、處理時間長和成本高等缺點(diǎn)。不過, 提取過程中的高溫會造成部分瓊膠結(jié)構(gòu)(小于5%)的破壞降解, 使得瓊膠得率略微降低, 這與史升耀[23]研究結(jié)果相似。

瓊膠生產(chǎn)會產(chǎn)生大量高堿高鹽的廢水, 朱寧連[14]用膜過濾裝置處理制膠過程中產(chǎn)生廢水, 處理前后的廢水中蛋白濃度差額為0.132 mg/mL, 表明廢水中含有大量可溶性蛋白。本研究運(yùn)用綜合提取工藝, 將江蘺中的可溶性藻膽蛋白優(yōu)先提取, 降低后續(xù)瓊膠提取過程中廢水中的可溶性蛋白和含氮量, 降低了廢水處理成本并且提高了海藻的經(jīng)濟(jì)價值。目前有部分文獻(xiàn)報道龍須菜[28]和細(xì)基江蘺藻膽蛋白含量, 其余品種江蘺尚未有文獻(xiàn)報道藻膽蛋白含量, 本文測定了中國8種常見的江蘺的藻膽蛋白含量, 為江蘺作為藻膽蛋白提取藻源提供參考。

4 結(jié)論

本研究系統(tǒng)比較了中國常見8種江蘺的藻膽蛋白含量和瓊膠含量, 以藻膽蛋白和瓊膠含量較高的張氏江蘺為藻源, 建立了藻膽蛋白和瓊膠的綜合提取工藝。綜合提取的藻藍(lán)蛋白得率0.073 mg/g, 藻紅蛋白得率0.088 mg/g, 并通過單因素實(shí)驗和正交模型優(yōu)化瓊膠提取工藝, 得出提取瓊膠的最佳工藝為堿濃度4%, 堿處理時間2 h, 堿處理溫度65 ℃, 瓊膠得率為43.51%。相關(guān)研究結(jié)果為張氏江蘺等海藻資源的高值化利用奠定了基礎(chǔ), 并為瓊膠工業(yè)相關(guān)的發(fā)展和研究提供了重要參考。

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Optimization of content and comprehensive extraction of phycobiliprotein and carrageenan from

QIANG Xi1, 2, 4, WANG Xu-lei2, 3, NIU Jian-feng2, 3, YAN Shu-heng2, 3, ZHANG Yu-hong5, SONG Yu-ling2, WANG Guang-ce2, 3, GONG Xiang-zhong1, WANG Li-jun2, 3, 4

(1. College of Marine Life Sciences, Ocean University of China, Qingdao 266003, China; 2. CAS and Shandong Province Key Laboratory of Experimental Marine Biology, Center for Ocean Mega-Science, Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266071, China; 3. Laboratory for Marine Biology and Biotechnology, Pilot National Laboratory for Marine Science and Technology (Qingdao), Qingdao 266237, China; 4. Nantong Zhong Ke Marine Science and Technology R & D Center, Nantong 226334, China; 5. Qingdao Shinan District Center for Disease Control & Prevention, Qingdao 266072, China)

Phycobiliproteins and agar are active compounds isolated from algae, which have widespread applications in various fields. It is vital to select suitableas the raw material for agar extraction, considering the increasing demand and consumption of phycobiliproteins and agar. In this study, phycobiliproteins and agar were extracted fromin China for a comparative analysis of the differences in their contents. Additionally, an environmentally friendly comprehensive method for extraction of phycobiliprotein and agar was established. The results demonstrated the differences in contents of phycobiliproteins and agar from eight species of.had higher contents of phycobiliproteins and agar. The yields of phycocyanin and phycoerythrin fromwere 0.073 mg/g and 0.088 mg/g, respectively. The extraction conditions of agar were optimized by single factor experiments and an orthogonal model. The yield of agar was 19.60% at 4% alkali concentration, 2 h alkali treatment time, and extraction at 62 ℃. Therefore, this study showed thathad a higher utilization rate than other seven species. It also showed that the comprehensive extraction method can make better use of, which improved its application value. Thus this study provides valuable information required for the development of.

; agar; phycobiliprotein; comprehensive extraction; high-value utilization

Sep. 7, 2022

P745

A

1000-3096(2022)11-0107-09

10.11759/hykx20220907001

2022-09-07;

2022-09-19

國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目(2018YFD0901500); 山東省重大科技創(chuàng)新工程項目(2019JZZY010815); 國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-50); 南通市科技計劃項目(MS22021017); 山東省“泰山學(xué)者”工程專項經(jīng)費(fèi)資助項目(tspd20210316)

[National Key R&D Program of China, No. 2018YFD0901500; Major Scientific and Technological Innovation Projects of Shandong Province, No. 2019JZZY010815; Ministry of Agriculture and Rural Affairs of the People's Republic of China, No. CARS-50; Nantong Municipal Science and Technology Planning Project, No. MS22021017; Research Fund for the Taishan Scholar Project of Shandong Province, No. tspd 20210316]

羌璽(1997—), 女, 江蘇南通人, 碩士研究生, 主要從事海洋生物學(xué)研究, E-mail: qx1123@stu.ouc.edu.cn; 宮相忠(1963—),通信作者, E-mail: gxzhw@163.com; 王立軍(1974—), 通信作者, E-mail: wanglijun@qdio.ac.cn

(本文編輯: 譚雪靜)