全 文 ： 2004, Vol. 25, No. 6 食品科学 ※工艺技术116
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不同的脱蛋白方法用于螺旋藻多糖
提取工艺的研究
马 丽 1，覃小林2，刘雄民1，邓润祯2
(1.广西大学工业测试实验中心，广西 南宁 530004；2.广西出入境检验检疫局，广西 南宁 530021)
摘 要：对比了两种不同的脱蛋白方法(酶+Sevage法和三氯醋酸法)在螺旋藻多糖提取工艺中的应用。研究结果表
明，不同的除蛋白方法不仅影响蛋白质的去除率和多糖的得率，而且所得到的螺旋藻多糖在组分、分子大小及单
糖组成上存在较大差异。
关键词：螺旋藻多糖；脱蛋白；纯化
Different De-protein Processes for Extraction of Polysaccharide from Spi ulina Platensis
MA Li1，TAN Xiao-lin2，LIU Xiong-ming1，DENG Run-zhen2
(1.The Industrial Testing and Experimental Center of Guangxi University, Nanning 530004, China；
2.Guangxi Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau Technology Center, Nanning 530021, China )
Abstract ：Two different de-protein processes (Enzymolysis+Sevages method and Trichloroacetic acid method (TCA )) were
proposed to improve the traditional process for extraction of polysaccharide from S irulina Platensis. Th production rate of rude
polysaccharides (ESPE, TSPS, SPS), the contents of polysaccharides and the remained protein ratio in the crude polysaccharides,
etc, were compared in this paper. ESPS and TSPS were further purified by loading on DE-52 and Sephadex - 100 . Two
polysaccharide fractions of ESPS and three fractions of TSPS were obtained. The molecular weights of these fractions were 96,
200、85800, 64300, 37400, 17400 respectively. The different efficacy of different molecular weight polysaccharides should
be studied further.
收稿日期：2003-10-03
作者简介：马丽(1971-)，女，工程师，硕士，研究方向为生物化工。
117※工艺技术 食品科学 2004, Vol. 25, No. 6
Key words：Spirulina Platensispolysaccharide；de-protein；pur fication
中图分类号：Q949.22 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2004)06-0116-04
螺旋藻含有丰富的蛋白质及多种对人体有益的微量
物质，如多糖、γ-亚麻酸、不饱和脂肪酸、维生素
及酶类、矿物质等，在医疗保健方面有很大的利用价
值[1]。其中螺旋藻多糖(SPS)具有促进细胞生长、提高免
疫力、抑制移植性癌细胞、抗辐射等作用[2,3]。SPS的
生理活性引起了人们对提取SPS的研究兴趣[4～7]，到目
前为止，所做的研究尚不够充分，不同的SPS提取、
分离、纯化方法对SPS分子的大小及单糖组成的影响还
未见报道。螺旋藻中的蛋白占干重的65%，因此在螺
旋藻的提取、分离、纯化及结构研究中，脱蛋白是一
个重要环节。常用的Sevage法除蛋白时有机溶剂消耗
大，流程长，多糖损失严重。为此，本文采用两种
改进的方法(蛋白酶降解法+Sevage法和三氯醋酸[TCA]
法)去除蛋白，对比了经两种方法脱蛋白后，所得的粗
多糖的得率、蛋白质剩余率、粗多糖精制后的组分、
各多糖组分的分子量大小及单糖组成的差异，为进一步
进行多糖的分离提取与多糖的药效学之间的关系的研究
提供实验依据。
1 实验部分
1.1实验材料
螺旋藻粉，合蒲螺旋藻养殖场提供。
木瓜蛋白酶，酶活力usp/6000/mg，武汉健武生化
公司。
MACROSPHERE GPC柱 Alltech Associates Inc。
1.2实验方法
1.2.1糖含量的测定 蒽酮-硫酸法[8]。
1.2.2蛋白质含量测定 Bradford法[9]。
1.3 螺旋藻提取工艺流程
1.3.1传统工艺流程

80℃水浴，pH=10,8h 减压浓缩
藻粉+20倍体积水—————————→提取液————→浓缩液
乙醇沉淀 Sevage法脱蛋白，10次 乙醇沉淀
————→沉淀——————————→水相————→沉淀

丙酮洗涤
————→多糖粗品(SPS)

冷冻干燥

pH=10,80℃水浴,8h
藻粉+20倍体积水————————→藻粉溶液+0.15%木瓜蛋白酶
1.3.3三氯醋酸法(TCA)除蛋白工艺流程

pH=10,80℃水浴,8h 草酸调pH=7
藻粉+20倍体积水————————→离心→上清液—————→

加适量3%TCA,放置过夜 减压浓缩 乙醇沉淀
———————————→上清液————→浓缩液————→沉淀
丙酮洗涤
————→浅黄色多糖粗品(TSPS)
冷冻干燥
1.4螺旋藻多糖的精制
1.4.1DE－纤维素离子交换柱层析
采用DE－纤维素柱(2.0×50cm)进行多糖分离。以
0.05mol/L Tris-HCl (pH=8) 对1mol/L NaCl的Tris-HCl 盐溶
液进行梯度洗脱，流速0.5ml/min。分步收集各组分。
1.4.2Sephadex-G-100 柱层析
将各多糖组分分别上Sephadex-G-100 柱进行进一步
的分离纯化，用双蒸水进行等浓度洗脱，流速0.3ml/
min。
1.5螺旋藻多糖的纯度及分子量测定
高效凝胶渗透色谱法(HPGPC)[10]
色谱条件 色谱柱：Macrosphere GPCTM 150 7μm
4.6×250mm；Exclusion Limits：Included: 4000；
Excluded: 500,000；流动相：双蒸水；流速：0.3ml/min；
检测器：Shimadzu RID。
1.6各多糖组分的单糖组成测定
取精制多糖各15mg，分别加入2mol/L H2SO44ml，
充氮除氧，封口。100℃，水解10h，水解液用BaCO3
中和，离心,上清液用高效液相色谱仪检测。以标准单糖
的保留时间定性，采用外标法(单点校正)进行定量分析。
色谱条件 色谱柱：NH2柱，5μm，4.6×250mm
流动相：乙腈:水=72:28；流速：1.0ml/min；检测器：
RID-6A。
2 结果与讨论
2.1不同除蛋白方法提取分离得到的螺旋藻粗多糖的对比
从表1的对比可看出，传统Sevage法除蛋白，一
方面用氯仿和正丁醇多次反复所形成的凝胶物中会夹带少
1.3.2酶解+Sevage法除蛋白工艺流程

pH=6.5,60℃,2h 减压浓缩 Sevage法除蛋白,5次
———————→酶解液————→浓缩液—————————→

乙醇沉淀 丙酮洗涤
水相————→沉淀————→黄色多糖粗品(ESPS)

冷冻干燥
2004, Vol. 25, No. 6 食品科学 ※工艺技术118
量多糖物质，特别是与蛋白结合形成复合物的多糖，容
易一齐凝聚沉淀，造成样品损失，导致多糖得率降低。
另一方面，对于少量与多糖结合很牢或被多糖包裹的蛋
白，用Sevage 法很难除去，这样会使得多糖粗制品中蛋
白含量较高。
利用蛋白酶降解+Sevage法除蛋白，由于酶的降解
作用，使得大部分的游离蛋白质和部分结合蛋白水解，
减少了后续有机溶剂除蛋白的次数，从而降低了多糖随
凝胶物沉淀而损失的可能，多糖的得率提高，同时粗
多糖中蛋白含量降低。
TCA法除蛋白，效率最高，两次即可使粗多糖中
蛋白含量降至5%以内，多糖的得率也由于除蛋白操作
次数的减少而增加，而且溶液中的色素随着蛋白沉淀而
大量除去，有利于层析精制。
2.2离子交换柱层析分离粗多糖ESPS、TSPS结果的
比较
粗多糖ESPS和TSPS上DE-纤维素离子交换柱进行
梯度洗脱，分步收集。结果显示：粗多糖ESPS由三
部分组成，即ESPS1、ESPS2和ESPS3；粗多糖TSPS
由两部分组成，即TSPS1和TSPS2。
2.3凝胶柱层析
各螺旋藻多糖分别上Sephadex-G100凝胶柱，洗脱
曲线显示各组分均为单一峰。收集各峰对应溶液，透
析，冷冻干燥，得白色精制多糖。
2.4精制螺旋藻多糖的纯度和分子量
2.4.1高效凝胶渗透色谱法测定已知分子量葡聚糖，将
Kav对lnMW进行线性回归处理，得回归方程：
Kav = 2.447-0.2116 lnMW R = 0.9513
2.4.2高效凝胶渗透色谱测定螺旋藻多糖结果
在HPGPC图谱中，螺旋藻多糖经DE-52纤维素离
子交换柱层析和Sephadex-G-100凝胶柱层析后各组分均
为单一峰，说明所得各组分多糖均为单一纯品。
表1 不同除蛋白方法得到的螺旋藻粗多糖的对比
粗多糖得率(%)粗多糖中总糖(%)总蛋白含量(%)
SPS 4.15 63.1 31.8
ESPS 5.67 72.8 20.4
TSPS 4.59 93.3 4.2
螺旋藻多糖分子量的测定结果如表2所示。
由表2可看出，用酶+Sevage法除蛋白工艺提取得到
的螺旋藻多糖(ESPS1、ESPS2、ESPS3)的分子量均大于用
TCA法除蛋白工艺提取得到的螺旋藻多糖(TSPS1、TSPS2)
的分子量。可能是TCA去除蛋白时，由于反应条件较为
剧烈，引起了多糖的降解，而导致多糖分子变小。
2.4.3螺旋藻多糖的单糖组成分析结果
螺旋藻多糖(SPS)水解液的HPLC图谱见图1：
表2 螺旋藻多糖的保留时间tR、Kav和MW
螺旋藻多糖 保留时间tR(min) Kav M W
ESPS1 5.90 0.01996200
ESPS2 6.03 0.04385900
ESPS3 6.33 0.09866200
TSPS1 6.98 0.21937400
TSPS2 7.85 0.38017500
根据标准单糖的称重和峰面积之比，用单点外标求
得各螺旋藻多糖的单糖组成如下：
ESPS1：Rha:Fru:Glu= 28:10:62
ESPS2：Fru:Glu= 33:67
ESPS3：Rha:Fuc:Glu= 64:25:11
TSPS1：Fru:Glu= 6:94
TSPS2：Rha:Fuc:Glu= 61:13:26
由上述结果可看出，各螺旋藻多糖组分均为己糖组
成的杂多糖。从五种多糖的单糖组成看，TSPS1有可
能是由ESPS1或ESPS2这两种多糖糖链断裂所得到的较
大的片段，小的片段经透析已除掉；TSPS2有可能是由
ESPS3糖链断裂得到。这现象与前面所了解到粗多糖组
成和分子量上的差异的情况有一定的关联。
3 结 论
3.1传统Sevage法除蛋白，有机溶剂消耗大，费时,
脱蛋白效率低下。粗多糖SPS得率最低；利用改进的
蛋白酶降解+Sevage法除蛋白，可以减少后续有机溶剂
除蛋白的次数，降低了多糖随凝胶物沉淀而损失的可
能，粗多糖ESPS的得率提高，同时粗多糖中蛋白含量
降低。TCA法除蛋白，效率最高，粗多糖TSPS的得
率较前两种方法的高，而且溶液中的色素随着蛋白沉淀
而大量除去，有利于层析精制。
3.2粗多糖ESPS由三部分组成，粗多糖TSPS由两部
119※工艺技术 食品科学 2004, Vol. 25, No. 6
分组成；ESPS各多糖组分的分子量均大于TSPS各多糖
组分的分子量；各多糖组分的单糖组成有明显的差异。
因此，在螺旋藻多糖的提取过程中，不同的除蛋白工
艺会影响所得多糖的结构组成。在生产操作中，采用
何种工艺，还需要用所得的螺旋藻多糖进一步作动物药
效实验才能决定。
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葛仙米饮料脱腥技术研究
程 超 1，莫开菊1，汪兴平1，张家年2
(1.湖北民族学院生命科学与技术学院，湖北 恩施 445000；
2.华中农业大学食品科技学院，湖北 武汉 430070)
摘 要：以葛仙米为原料，研究了葛仙米饮料的脱腥技术，结果发现，超滤法、掩蔽法、包埋法、发酵法均
可脱除腥味，但不同的方法生产出的饮料风味存在差异；复合脱腥法的效果优于单因素法脱腥，实验证明超滤和
包埋或者超滤和掩蔽法脱腥效果最好。
关键词：葛仙米；饮料；脱腥
De-odorizing Study on Nostoc sphaeroidesBeverag
CHENG Chao1，MO Kai-ju1，WANG Xing-ping1，ZHANG Jia-nian2
(1. College of Life Science and Technology, Hubei Nationality Institute, Enshi 445000, China；
2. College of Food Science and Technology, Huazhong Agriculture University, Wuhan 430070, China)
Abstract ：Using Nostoc sphaeroides as aw materials, the different de-odorizing technologies were studied. The results were
as following: ultra-filter, sheltering, fermentation, enzyme degradation or encapsulation could eliminate fishy odor effectively,
while different method of de-odorizing could produce beverage with different favor. The effect of compound de-odorizing method
was much better than single de-odorizing method. The results of ultra-filter and encapsulting, ultra-filter and sheltering were the
best. The beverage that was dealt by the compound methods had the optimal flavor and color.
Key words：Nostoc sphaeroide； beverage； de-odorizing technology
收稿日期：2003-10-27
基金项目：湖北省科技攻关项目(2002AA201C15)
作者简介：程超(1975-)，女，讲师，硕士，主要从事生物开发利用研究。