A ficocianina é uma das principais proteínas funcionais da espirulina, representando 20% da base seca da espirulina.
A ficocianina pode ser usada como corante natural e matéria-prima para produtos nutricionais de saúde na indústria alimentícia; pode ser desenvolvida como aditivo na indústria de cosméticos; também tem grande potencial de desenvolvimento na indústria farmacêutica, mas a sensibilidade à luz e ao calor da ficocianina, bem como sua intolerância a ácidos e álcalis, fizeram com que a aplicação industrial da ficocianina não fosse popularizada.
Entretanto, nos últimos anos, com o avanço da ciência e da tecnologia, a tecnologia de separação e purificação da ficocianina tem sido continuamente atualizada e iterada, e a qualidade do produto e a eficiência econômica têm sido rapidamente melhoradas, fazendo com que o campo de desenvolvimento e aplicação atraia gradualmente a atenção de várias indústrias e acadêmicos.
A ficocianina tem atividade antioxidante. Estudos têm demonstrado que a ficocianina pode regular distúrbios metabólicos causados pela remoção e geração de radicais livres, e os radicais livres estão direta ou indiretamente relacionados à ocorrência de muitas doenças.
Estudo sobre Extração de Ficocianina
O conteúdo de ficocianina está relacionado às condições de cultivo e à tecnologia de processamento da Spirulina.O conteúdo de ficocianina na Spirulina obtida de diferentes meios de cultura de fonte de nitrogênio é diferente. O conteúdo de ficocianina na Spirulina irradiada com luz vermelha é maior do que na Spirulina irradiada com luz azul. O conteúdo de ficocianina na Spirulina cultivada na primavera e no verão é maior do que no outono. Os métodos comuns de secagem para Spirulina incluem secagem à sombra, secagem ao sol, secagem em forno, secagem por micro-ondas, secagem a vácuo, liofilização, secagem por pulverização, etc. Entre eles, a liofilização, a secagem à sombra e a secagem por pulverização são propícias à estabilidade da ficocianina.
A ficocianina é uma proteína intracelular e o efeito de extração está relacionado ao método de ruptura da parede celular e aos parâmetros do processo de extração.Métodos comuns de quebra de parede celular mecânica incluem método de inchaço, método de congelamento e descongelamento repetido, método de quebra de parede celular assistido por ultrassom, método de homogeneização de alta pressão, método de moagem de tecido, etc., bem como método de solvente químico, método de enzima biológica, etc. Métodos de aquecimento por resistência e campo elétrico pulsado também têm sido usados na aplicação de quebra de parede celular e extração de ficocianina nos últimos anos. No entanto, na operação real, para atingir o efeito ideal de quebra de parede celular, vários métodos de quebra de parede celular são geralmente acoplados e usados.
O método de inchaço é embeber o pó de espirulina em uma solução aquosa. Devido às diferentes pressões osmóticas dentro e fora das células, a água entra nas células, quebra as paredes celulares e a ficocianina é dissolvida. O método de inchaço requer equipamento simples e é fácil de operar, mas a desvantagem é que leva muito tempo.
O método de congelamento e descongelamento repetido usa um ambiente de congelamento de baixa temperatura para congelar a suspensão de espirulina e descongela-a em temperatura ambiente, repetidamente para atingir o efeito de quebra de células, quebra de células e dissolução de ficocianina. O método de congelamento e descongelamento repetido é fácil de operar, mas a desvantagem é que leva muito tempo para aumentar a produção e é difícil de atingir.
O método de quebra de parede assistido por ultrassom usa principalmente a força de cisalhamento e a onda de choque geradas pelo efeito de cavitação durante a transmissão ultrassônica para quebrar completamente a parede celular e liberar proteínas intracelulares. O método de quebra de parede ultrassônica tem um ciclo experimental curto e uma alta taxa de quebra de células. A desvantagem é que o consumo de energia da produção da fábrica é alto, e o calor gerado durante o processo de quebra de parede ultrassônica faz com que a temperatura do material aumente, o que é fácil de causar desnaturação de proteínas.
O método de homogeneização de alta pressão usa o fenômeno de cisalhamento e impacto de alta velocidade gerado durante o processo de pressurização e descompressão repentina quando o material no homogeneizador de alta pressão passa pela válvula de homogeneização de alta pressão para fazer com que os materiais experimentais líquido-líquido ou líquido-sólido imiscíveis formem um estado emulsionado extremamente fino e uniforme para a dissolução da ficocianina.
O método de cisalhamento de alta velocidade usa a forte força de cisalhamento gerada pela lâmina rotativa de alta velocidade para transferir completamente o material quebrado e o meio solvente no fluxo de alta velocidade, promovendo assim a dissolução de substâncias solúveis.
Reagentes químicos [2-ácido (N-morfolino)etilsulfônico, cloreto de cálcio, etc. podem destruir diretamente a estrutura organizacional da parede celular, melhorar a permeabilidade e permitir que as proteínas fluam para fora da célula. Há menos impurezas celulares na amostra tratada, mas a introdução de reagentes químicos não é propícia à purificação subsequente, e os reagentes químicos são propensos a danificar a estrutura da proteína.
Além disso, o método bioenzimático utiliza bioenzimas para tratar a parede celular e promover a dissolução de substâncias intracelulares.
O método de campo elétrico pulsado expõe as células a um campo elétrico pulsado, formando uma voltagem transmembrana dentro e fora da célula, causando danos à membrana celular, dissolvendo assim substâncias intracelulares. Em termos gerais, quanto mais completa a ruptura celular, maior a taxa de dissolução da ficocianina, mas a dissolução dos polissacarídeos da bainha celular da Spirulina torna a separação e purificação subsequentes da ficocianina mais difíceis.
Em termos gerais, a ficocianina em pó é mais estável do que a ficocianina líquida, e a ficocianina microencapsulada e a ficocianina quimicamente modificada são mais estáveis. Atualmente, a ficocianina geralmente inclui dois tipos de formas de dosagem: ficocianina líquida e ficocianina em pó. A ficocianina em pó é geralmente feita por secagem por pulverização ou liofilização. Os principais excipientes do produto são trealose, glicose e maltodextrina.
Como um pigmento azul natural raro, a ficocianina tem importante valor de aplicação em alimentos, medicamentos, cosméticos e outros campos. A ficocianina tem cor única, nutrição rica, antioxidante, anti-inflamatória e outras funções fisiológicas, e tem amplas perspectivas de desenvolvimento e aplicação. No entanto, do ponto de vista do desenvolvimento atual, a tecnologia de purificação da ficocianina precisa ser melhorada. Embora a separação e purificação da ficocianina tenham feito certo progresso nos últimos anos, a tecnologia-chave adequada para produção industrial em larga escala ainda precisa ser resolvida. Além disso, seu problema de estabilidade não foi bem resolvido, o que restringe seriamente a ampla aplicação do pigmento. Portanto, a tecnologia de preparação e estabilização da ficocianina ainda precisa de pesquisa e exploração aprofundadas.
Empresa: Xi'an Pincredit Bio-Tech Co., Ltd.é um fabricante e fornecedor profissional deFicocianina.
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