一種藻類細胞的破碎方法
2023-07-16 20:41:36
一種藻類細胞的破碎方法
【專利摘要】本發明涉及一種藻類細胞的破碎方法，其是將藻類置於針板電暈放電器中，然後進行高壓脈衝放電處理。上述提供的方法具有處理效率高、無選擇性，不產生二次汙染等特點，而且針對性強，處理時間短，可應用於工業大規模生產、且綠色、環保、節能。
【專利說明】一種藻類細胞的破碎方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及藻膽蛋白提取領域，具體設計一種藻類細胞的破碎方法。
【背景技術】
[0002]藻膽蛋白是藻類特有的捕光色素蛋白，主要包括藻藍蛋白、藻紅蛋白和別藻藍蛋白3類。藻類適應性強，養殖成本低，適宜規模化生產，被聯合國糧農組織推薦為人類明天最理想的食品。藻膽蛋白用途極為廣泛，可作為天然色素應用於食品、化妝品、染料等工業，又可製成螢光試劑，用於臨床醫學診斷和免疫化學等研究領域中，同時藻膽蛋白具有抗氧化、提高機體免疫力和抗腫瘤等重要生理功能，是保健品及藥品等的重要資源。
[0003]對於藻膽蛋白的提取包括細胞壁破碎和藻膽蛋白純化兩個階段，其中對於細胞壁破碎所採用的方法眾多，但這些方法都存在不同程度缺陷，具體分析如下:
[0004](I)機械破碎法:包括超聲波破碎法、研磨法；該類方法的缺點是適用於實驗室規模，工業化困難，而且超聲處理會產生局部高溫，破碎過程需在冰浴中進行；
[0005](2)物理破碎法:包括凍融法、液氮研磨法；該類方法的缺點是適用於實驗室規模，工業化困難，凍融法破碎時間需長達20小時左右；
[0006](3)化學滲透法:包括SDS溶液提取法、CaCl2提取法、細胞溶脹法、纖維素酶提取法；該類方法的缺點是破碎時間長，容易降低蛋白活性，並且提取液中增加了新的物質化學物質，增加了藻膽蛋白後續純化操作的難度。
[0007]因此，有必要提供一種破碎時間短、不會產生二次汙染、處理效率高的、能夠工業大規模應用、綠色環保的藻類細`胞破碎方法。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在於克服上述技術的缺陷，提供一種破碎時間短、不會產生二次汙染、處理效率高的、能夠工業大規模應用對藻類細胞破碎的方法。
[0009]為實現上述目的，本發明採用以下技術方案:
[0010]一種藻類細胞的破碎方法，其是將藻類置於針板電暈放電器中，然後進行高壓脈衝放電處理。
[0011]上述方案中以及採用，高壓脈衝等離子體放電技術對藻細胞進行處理。高壓脈衝等離子體放電技術因其處理效率高、無選擇性，不產生二次汙染等優點，廣泛應用於各領域。目前，在生物、化學領域，高壓脈衝等離子體放電技術主要集中廢水處理的研究，尤其在處理含酚廢水、染料廢水以及水體殺菌等方面。本發明中利用高壓脈衝等離子體放電技術對藻細胞進行處理，由於高壓脈衝等離子體放電技術是一種集光、電、化學氧化於一體的高級氧化過程，高壓電場對介質放電，強的電場在放電空間形成特定的等離子體通道，同時還伴隨紫外輻射，水體電導率、電極腐蝕對放電都有影響，引起放電狀態的不穩定，水面上方，氣相放電，產生.0、03、0'.N以及高能電子等活性物質，在電場力、濃度梯度和電子風的共同作用下，可以直接進入液體，在水中擴散，並與水作用，產生強氧化性的.0Η，從而引起水中一系列物化反應和生物反應。複雜的放電現象可以破壞物體的化學結構或生理結構，針對藻類，可以在其細胞壁上打洞，破碎細胞，達到提取細胞內容物的目的。從而實現短時間內對藻細胞進行高效破碎，且不會產生二次汙染，只要設計出相應反應器，可以進行大規模操作，綠色、環保、節能。
[0012]在實現本發明目的的基礎上，通過大量實驗和數據分析，優選按如下實施方案作為優選實施方案，以取得最佳的藻細胞破碎效果
[0013]優化方案為:
[0014]高壓脈衝放電處理採用針板電暈放電法進行；
[0015]針板電暈放電法施加的電壓為8~12kV、頻率為50Hz ；
[0016]針板電暈放電法的處理時間為I~lOmin。
【具體實施方式】
[0017]以下通過【具體實施方式】來對本發明作進一步說明，但其不應理解為對本發明保護範圍的限制。
[0018]實施例1
[0019]針板電暈放電法:稱取一定量的藻粉溶於去離子水，置於反應器中採用針板電暈放電法進行處理，控制輸出電壓分別為8、10、12kV，放電時間分別為l、3、5、10min，頻率為50Hz ；
[0020]其他方法:另外分別取相同量的藻粉分別利用低濃度CaCl2提取法、SDS提取法、細胞溶脹法、纖維素酶提取法、反覆凍融法、液氮研磨法、針板電暈放電法、超聲波破碎法進行細胞破碎處理；
[0021]對針板電暈放電法和其他方法進行早細胞破碎處理的結果進行記錄和統計，具體結果如表1所示:
[0022]表1為不同方法進行藻細胞破碎處理的結果
[0023]
【權利要求】
1.一種藻類細胞的破碎方法，其是將藻類置於針板電暈放電器中，然後進行高壓脈衝放電處理。
2.如權利要求1所述的藻類細胞的破碎方法，其特徵在於:高壓脈衝放電處理採用針板電暈放電法進行。
3.如權利要求2所述的藻類細胞的破碎方法，其特徵在於:針板電暈放電法施加的電壓為8~12kV、頻率為50Hz。
4.如權利要求2所述的藻類細胞的破碎方法，其特徵在於:針板電暈放電法的處理時間為I~IOmin。`
【文檔編號】C12R1/89GK103555709SQ201310525033
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月22日 優先權日:2013年10月22日
【發明者】趙麗, 孫文軍, 彭一良 申請人:哈爾濱師範大學