Phycocyanin 분말의 용도는?

Phycocyanin is 한natural pigment 단백질와한unique structure 그리고remarkable biological activity다. It is widely found 에서조류such 로spirulin한그리고anabaena[1], 그리고not only h로a charming 파란색color, but also contains rich nutritional 그리고medicinal value. In 이음식industry, phycocyaninpowder can be used 로a natural 파란색coloring additive to add attractive color to foods. In 이pharmaceutical industry, 이antioxidant 그리고anti-tumor biological activities 의phycocyaninmake it a potential therapeutic drug ingredient [2]. However, extracti에그리고purificati에기술is crucial to the efficient 사용의phycocyanin. Therefore, in-depth 연구그리고optimizati에의the 추출그리고정화technology 의phycobiliproteins, 그리고the development 의new, efficient, economical, 그리고environmentally friendly 정화processes, are 의great significance 을promoting the 응용 프로그램의phycobiliproteins에서various fields. Most 의the existing reviews on the 추출and 정화processes 의phycobiliproteins introduce a single wall-breaking or 추출technique, lacking an analysis and discussion 의the overall process flow [3].

This paper provides a detailed description 의the working principles, advantages and disadvantages 의various processes. It also discusses the freeze-thaw method and 결합processes that are expected to meetthe requirements 의large-scale industrial production. 한comprehensive review 의the extraction 그리고 정화technology 의phycobiliproteins is also provided, analyzing the advantages and disadvantages of various 방법and exploring future development trends. 이current status of the application phycocyanin의is summarized, pointing out the current deficiencies and methods 을further improvement, with the aim of providing a reference 을related research and industrial applications.

의 1 속성Phycocyanin

Phycocyanins are natural, highly 형광proteins that are the main light-harvesting color proteins in marine algae. They can be divided into phycocyanin(PC), phycoerythrin (PE) and allophycocyanin(APC) according to their composition and structure. 로shown in Figure 1, these proteins are located on the thylakoid membrane and assembled on the surface of the thylakoid membrane.

Phycocyanin파우더물에 쉽게 녹지만 알코올과 기름에는 녹지 않는 수용성 단백질이다.phycobilin chromophore를 함유하고 있으며 고체 형태의 밝은 파란색 분말로 나타난다.피코시아닌 수용액은 280, 348, 620 nm에서 3개의 자외선 흡수 피크를 갖는다.620 nm에서 가장 강한 흡수 피크는 phycocyanin의 특성이며, 280과 348 nm에서 가장 약한 피크는 각각 phycocyanin의 방향족 아미노산 분자와 염색체에 기인한다.피코시아닌의 순도는 620/280 nm (A620/A280) 에서의 흡광도의 비율을 기준으로 결정되며, 식품 등급 (A620/A280 ≤ 0.7), 시약 등급 (0.7 ≤ A620/A280 ≤ 3.9) 및 분석 등급 (A620/A280 ≥ 4.0) [4]으로 나눌 수 있다.

phycocyanin(그림 2)의 분자는 탈양성자화된 단백질과 황화결합을 통해 공유적으로 연결된 tetrapyrrole 구조를 가진 chromophore로 구성되어 있다.Phycocyanin에는 두 개의 다른리 펩타이드아 단위,에 상대적인 작은 분자량 α subunit (12-19 kDa)과에 상대적인 큰 분자량 β subunit (21 kDa 내주)이다.이 러한 두아 단위들은 α 형성 할 수 있는 β 단 량 체 형성 하기 위해 더 분자 간 힘과 골재을 통해 고분자 (α β) n.Phycobiliproteins는 주로 trimeric에서 발견 된 (α β) 3과 (α β) 6 형태와 다른 polymeric 형태 [5].

의 추출 및 정화 2Phycocyanin

phycobiliproteins을 효율적이고 정확하게 추출하는 방법이 그 가치를 위한 전제조건이다.phycobiliproteins의 추출 과정은 복잡하고 조류의 선택과 세포 분열 수단 [6]과 같은 많은 요인에 의해 영향을 받습니다.phycobiliprotein 추출의 효율은 조류세포의 파괴 정도에 크게 좌우된다.조류세포 분열 방법은 크게 phycobiliprotein 추출의 효율과 순도에 영향을 줄 수 있다.적합한 조류의 세포벽과 세포막을 물리적, 화학적 또는 효소적으로 부수어 세포로부터 피코빌리단백질 (phycobiliprotein)을 방출하는 과정을 crude phycobiliprotein 추출이라고 한다.

2.1 Crude phycobiliprotein 추출

현재 복잡한 조류 세포에서 phycocyanin을 분리할 수있는 많은 방법이 있습니다.이러한 원유 추출 공정은 phycobiliproteins의 분리 및 정제를 위한 전처리로 많이 이용되고 있으며, 분쇄법, 고압균질화법, 동결해동법 등의 전통적인 방법과 새롭게 등장하고 있는 초음파 방법이 있다.프로세스마다 작동 원리, 장단점이 다르며, 따라서 적합한 응용 시나리오도 다르다 (표 1).보다 비용 효율적인 추출 프로세스를 얻기 위해 다양한 방법의 원리, 장단점을 심도 있게 살펴본다.

천유 [11]는 단일인자 실험을 통해 결과를 비교하였고 최종적으로 동결융해법과 고압 균질화를 병용할 경우 고압 균질화만을 사용함으로써 야기되는 phycobiliprotein 변성 문제를 효과적으로 피할 수 있을 것으로 판단하였다.고압 추출 기술은 많은 양의 물질을 한 번에 효율적으로 처리할 수 있기 때문에 공장에서 스피룰리나의 대규모 분쇄를 위해 다른 온도 제어 공정과 결합되는 경우가 많습니다.허우자오캉 등 12명은 사이클 수가 스피룰리나에서 추출한 피코빌리 단백질의 수율과 순도에 미치는 영향에 대해 심층적인 연구를 진행한 결과 가장 좋은 조건은 4번의 동결융해 사이클인 것으로 나타났다.

사란 등 [13]이의 모델을 사용했다스 피 루 리나 platensisto explore the effects of citrate (pH=5.0), acetate buffer (pH=6.0) and sodium phosphate buffer (pH=7.0) 로solvents on the extraction rate of phycobiliproteins. 이연구found that the sodium phosphate buffer had the best extraction effect, with an extraction rate of 146.0 mg/g of phycobiliprotein. Yu Xiaolei [14] extracted phycobiliprotein with the aid of ultrasound technology, effectively reducing the working time. It w로found that ultrasound technology has the characteristics of good reproducibility, low solvent consumption and low temperature operation, and can maintain the activity of phycobiliprotein to the greatest extent.

2.2 phycobiliprotein의 정화

상기 일련의 작용으로 얻어진 조추출물에는 불순물 단백질이 다량 포함되어 있다.그러나 일부 특정 산업의 경우 사용되는 phycocyanin의 원료가 시약 등급 이상이어야 합니다.따라서 조류를 전처리한 후, 원유 추출물을 추가로 분리 및 정제하여 수득할 필요가 있다고순도의 phycocyanin다.현재 피코빌리단백질을 정제하는 방법으로는 크로마토그래피, 2 상 추출, 3 상 추출, 활성탄 흡착 등이 일반적으로 사용되고 있다.

2.2.1 크로마토그래피

크로마토그래피는 단백질을 정제하는데 가장 보편적으로 사용되는 방법으로서 현재 정제의 공업생산에 필요한 조건을 기본적으로 충족시켰다crude spirulina 추출물다.아마란테 등은 pH 구배 용출과 이온 크로마토그래피를 결합해 스피룰리나에서 피코시아닌을 추출하는 1단계 정제 공정을 개발했다.이 과정을 통해 순도가 4.2, 3.5인 phycocyanin을 얻었으며, 회수율은 각각 32.6%, 49.5%로 나타났다.겔 여과 크로마토그래피는 상대 분자 질량에 따라 물질을 분리할 수 있다.포장재의 대부분은 다공성 네트워크 구조를 가진 불활성 재료입니다.하이드 록시 아파타이트 (HAP)는 칼슘과 인으로 구성된 천연 인산 칼슘 결정입니다.표면에 칼슘이온과 인산이온이 있으며 칼슘이온은 피코시아닌과 이온교환이 가능하고 인산이온은 피코시아닌과 흡착이 가능하다 [21].HAP는 또한 높은 알칼리 저항성과 독특한 분리 메커니즘을 가지고 있으며, 단백질 및 핵산 정제에 직접 사용할 수있는 유일한 무기 크로마토그래피 충전제입니다.또한 HAP는 phycobiliproteins과 다른 phycobiliproteins을 동시에 분리 및 정제할 수 있습니다.따라서 HAP은 두 단백질의 동시 분리 및 정제를 위한 affinity chromatography의 filler로 사용되는 경우가 많다 [22].

2.2.2 2 상 용매 추출

In addition to 사용a single 수용액을solution to 추출phycocyanin, there is also a special 수용액을solution extraction method called 2 상solvent extraction. In general, aqueous extraction refers to the direct use of a single aqueous solution as a solvent to dissolve and extract the targetsubstance. Although the 2 상solvent extraction method also takes place in an aqueous environment, it uses a special 시스템with two components that form immiscible aqueous phases. Common two-phase systems are shown in Table 4 [23]. 이determination of the two-phase 시스템usually depends on the partition coefficient (Kp) of the protein. Compared with other 분리techniques, the two-phase solvent extraction method has the advantages of high biocompatibility, mild operating conditions, 빨리extraction rate and suitability 을scale-up

처리하며, phycocyanin의 추출에 널리 사용됩니다.CHETHAN한등 (24)은 2 상 용매 추출기술을 이용하여 phycocyanin을 추출하고 정제하는 과정에 대한 심층적인 연구를 수행하였으며, 표준화된 조건에서 순도 4.32, 회수율 79%의 phycocyanin을 얻었다.

3 상 추출법 2.2.3

20세기 말 파나다레 등 [25]은 간단하고 빠르게 단백질을 추출하고 정제하는 데 사용할 수 있는 TPP (3 상 추출법)를 제안했다.전통적인 방법에 비해 TPP는 새로운 비크로마토그래피 생물학적 분리 기술로서 이와 관련된 많은 한계를 극복할 수 있다.

을 때crude extract phycocyanin의is mixed evenly with an appropriate amount of buffer solution and organic reagent, the mixture can form three phases. The upper organic phase can collect pigments and lipids, the middle phase contains precipitates such as proteins, and the lower aqueous phase contains polar components such as sugars. Compared with other organic reagents, tert-butanol has a high boiling point, is less flammable, and has a special branched chain structure that prevents protein denaturation. Therefore, tert-butanol is often used as an organic reagent in the TPP technique for the extraction and purification of phycocyanin [26]. As a simple, effective, relatively inexpensive and promising extraction technique, TPP has been used in upstream and downstream biomolecule purification processes. At the same time, this technology is more environmentally friendly and can be used for large-scale preparation. It is a new purification technology with great development potential.

2.2.4 Ultrafiltration

초미세여과의 원리는 특정 세공 크기를 가진 초미세여과막을 이용해 분자 크기와 모양의 차이에 따라 물질을 분리, 정제하는 것이다.phycocyanin을 정제할 때, 초미세여과 효과를 최적화하기 위해 피코빌리단백질 함유 용액을 불순물을 제거하고, 용액의 pH와 이온강도 등을 조정하는 등의 전처리를 먼저 할 필요가 있다.phycocyanin의 분자크기보다 세공크기가 작은 초미세여과막을 선택하여 phycobiliproteins이 세포막의 한쪽에 유지되도록 하는 한편,보다 작은 불순분자와 용매가 세포막을 통과할 수 있도록 한다.

초미세여과 중에는 일정 압력을 가하거나 원심분리를 통해 용액을 강제로 초미세여과 막을 통과시킨다.

피코시아닌은 농축된 쪽에 유지되는 반면 불순물과 작은 분자는 막을 통과하여 투과된 쪽에 들어가기 때문에 예비 분리 및 정제가 이루어집니다.초미세여과는 조작이 간단하고, 대규모로 적용할 수 있으며, 단백질 활성을 비교적 잘 유지할 수 있는 장점이 있다.하지만 막오염으로 인한 분리효율의 감소와 상대분자량이 비슷한 불순물에 만족스럽지 못한 분리효과가 발생할 수 있는 등의 한계점도 있다 [27].요컨대, 초미세여과는 phycobiliproteins의 정제에 효과적인 방법이지만, 실제 응용에서는 다양한 요소들을 종합적으로 고려해야 하며, 고품질의 정제된 제품을 얻기 위해서는 다른 공정과 결합해야 하는 경우가 많다.

활성탄 흡착 2.2.5

활성탄은 인위적인 가공을 통해 얻은 강한 흡착력을 가진 흡착제이다.그 모양에 따라 0.18 mm 이하의 직경을 갖는 분말활성탄과 >0.18 mm의 직경을 갖는 미세활성탄으로 나눌 수 있다.활성탄은 발달된 세공 구조를 가지고 있다.구경이 50 mm 이상인 모공을 대모공, 2 mm 이하인 모공을 소모공, 둘 사이의 모공을 메소포공이라고 한다.그 중 마이크로 모공은 흡착 모공이라고도 불리는데, 마이크로 모공은 활성탄의 주된 흡착 모공이며 [28] 활성탄의 흡착 성능에 결정적인 역할을 한다.활성탄은 하수처리 및 포름알데히드 제거와 같은 환경적인 측면에서 좋은 응용가치를 보였다.최근 활성탄이 phycocyanin의 분리와 정제에 잠재적인 응용 가치가 있다는 것이 밝혀졌다 [29].

자유유동 전기영동 2.2.6

자유흐름 전기영동은 온화한 조건에서 단백질과 같은 거대 분자를 연속적으로 분리, 정제하는 중요한 전기영동 기술로, 표적 구조의 무결성과 생물학적 활성을 잘 유지할 수 있다.이 기술의 작동 원리는 그림 3에 나와 있습니다.분리실은 매우 가까이 붙어 있는 두 개의 평행한 판으로 이루어져 있으며, 이는 매우 얇은 분리실을 형성한다.완충기가 압력펌프를 통해 분리실에 들어가면 안정적인 층류가 형성된다.전기장이 없을 때, 목적 단백질을 함유한 원유 추출물은 분리실로 들어와 완충제와 함께 출구 끝으로 흐른다.완충흐름의 방향에 수직으로 전기장을 가하면 원액 추출물의 하전입자들이 전기영동으로 인해 다른 속도로 이동하게 되고, 그 결과 성분들이 분리실 내에서 다른 거리를 이동하며 배출구 끝의 다른 위치에 수집된다.이를 통해 목표 단백질의 분리 및 정제를 달성합니다.

기존의 자유류 전기영동 장치는 구조가 복잡하고, 완충용 유입구가 거의 없으며, 안정적인 층류가 형성되기 전에 입구부터 분리실까지의 거리가 멀어 분리 및 정제가 잘 이루어지지 않았다.최근에는 자유류 장치에 많은 개량이 이루어져 분리실 내에 층류를 형성하기 위해 기체-액체 완충장치와 중력에 의한 평형 집진기가 개발되어 층류가 형성되기 전에 완충액이 분리실 내로 먼 거리를 이동해야 하는 문제를 해결하였다.이 장치는 현재 천연 생물 시료에서 유기물, 세포, 단백질을 분리하고 정화하는 데 사용되고 있다.

양 등 30명은 자유흐름 전기영동 장치의 성능을 더욱 향상시키기 위해 주입 방법을 개선하여 자유흐름 전기영동 장치 구조를 새롭게 탄생시켰다.sheath flow injection 기술의 도입은 작동 과정을 간소화하고 단백질의 분리 효율을 효과적으로 향상시키며 전통적인 장치에서 시료가 야기하는 기-액체 완충제의 오염을 방지합니다.연구팀은 개선된 sheath flow injection 방법을 이용해 원유 스피룰리나 추출물에서 phycocyanin을 분리 및 정제했다.얻어진 phycobiliprotein의 순도는 4.60에 달하였고, 회수율은 79% [31]였다.이 기술의 성공적인 적용은 분석급 phycocyanin의 대규모 생산에 새로운 수단을 제공합니다.

추출과 정제 과정을 결합한 3

In practical applications, the extraction and purification of phycocyanin cannot obtain high-purity phycocyanin in a single process. Therefore, it is often necessary to combine two or more process structures to obtain high-purity phycocyanin with high yields. Because the freeze-thaw method is simple to operate, low-cost and can be applied on a large scale, it is often used in the current process for the extraction and purification of phycocyanin to pretreat phycocyanin and obtain a crude phycocyanin extract. The crude phycocyanin extract 얻을에 의해the freeze-thaw method has low purity and requires subsequent purification to further improve the purity of the phycocyanin.

염습과 다른 방법의 조합 3.1

The crude phycocyanin solution obtained 에 의해the freeze-thaw method has low purity and requires subsequent 치료to further improve the purity of the phycocyanin. Salting-out is a traditional protein purification method. The current process is relatively mature, the source of materials is relatively wide, the operation is simple and it is easy to achieve industrial production. Therefore, when treating the crude phycocyanin solution obtained 에 의해the freeze-thaw method, combining salting-outwith other methods in the process can greatly improve the purity and recovery rate of phycocyanin.

3. 1. 크로마토그래피와 병용한 염출법에 의한 원액의 정제1

본 연구자는 차오후 레이크에 있는 시아노균을 동결해동 처리한 후, 2단계 염장법으로 피코시아닌의 원액 추출물을 얻은 후, 겔 크로마토그래피, 이온교환 크로마토그래피 및 친화 크로마토그래피로 각각 정제하였다 [15,32-33].먼저 단일인자 실험을 통해 1.0과 1.8 mol/L (NH4)2SO4를 각각 1단계 및 2단계 염장처리에서 첨가하여 순도 2.40의 crude phycobiliprotein 추출물을 얻을 수 있음을 확인하였다.이어서, 세 가지 크로마토그래피 방법으로 원유 추출물을 정제하였다.그 중 겔 크로마토그래피의 회수율이 높고, 이온 크로마토그래피가 더 경제적이다.affinity chromatography를 동시에 정제하여 reagent 등급의 phycocyanin과 phycocyanin을 얻을 수 있다는 것을 언급 할 가치가 있습니다.염분과 친화성 크로마토그래피의 결합은 phycocyanin과 phycocyanin의 동시 분리 및 정제에 새로운 기술적 아이디어를 제공하며, 이는 향후 규모화 생산에 긍정적인 가이드 역할을 할 것이다.

3. 추출과 결합한 염출에 의한 원액의 정화 1.2

Yuan Mengyuan etal.[34] conducted an in-depth study on the sequential operation order of the salting-out method and the two-phase liquid process. First, the effects of three salting-out agents, ammonium sulfate, ammonium citrate and potassium citrate, were compared in the crude extraction of phycocyanin, and ammonium sulfate was determined to be the best salting-out agent. Phycobiliproteins with a purity of 3.0 or higher were obtained by two-step salting-out 결합with two-phase liquid extraction. The order of the salting-out method and the two-phase solvent extraction method in the process was also explored [35]. The results showed that polyethylene glycol was difficult to remove 에서the phycobiliprotein extract, so it was determined that the process was first extracted by salting-out, and finally purified by two-phase solvent extraction. 왕etal.[36] changed the concentration of the salting-out agent and the system of the two-phase extraction method to obtain a fluorescent reagent-grade phycobiliprotein with a purity of 4.60 and a recovery rate of 91%. In addition to purifying phycocyanin by combining them with a two-phase solvent extraction method, Wang Xueying [17] obtained phycocyanin with a purity of 3.46 by combining salting out with a three-phase solvent extraction system, with a recovery rate of 52.41% (Table 6). When the process was scaled up 10 times, the extraction system remained stable, providing a rapid, gentle and efficient route for industrial-scale purification of phycocyanin.

3.2 활성탄 공정 (Activated 탄소process)

화학적 방법은 시스템에 화학 시약을 첨가해야 하는데, 이는 단백질의 비가역적인 변성을 쉽게 초래할 수 있고 또한 후속 공정에서 정제의 난이도를 높일 수 있다.따라서 복합물리방법의 개발은 phycobiliproteins의 순도와 수율을 향상시킬 수 있는 새로운 아이디어를 제공할 것이다.활성탄은보다 비용 효율적인 정화 공정이며, 다른 공정과 결합하면 phycocyanin의 순도를 더욱 향상시켜 대규모 산업 생산에보다 경제적인 공정 아이디어를 제공할 수 있습니다.코코넛 껍질 (coconut shell), 과일 껍질 (fruit shell), 나무 (wood), 석탄 (coal)의 4가지 활성탄의 입자 크기 (100, 200, 300, 400, 500 mesh)를 달리하고, phycocyanin의 순도 및 회수율을 모두 고려하여 정화효과를 스크리닝한 결과, 400-500 mesh 분말 석탄계 활성탄을 이용한 흡착실험이 가장 좋은 결과를 준다는 결론을 얻었다 [37].

Sheng Jingmeng et알다.[38] found that the purity of phycocyanin obtained by a combined 활성화탄소and extraction process was greatly improved compared to a single extraction process, increasing 에서1.06 to 3.46. The purity of phycocyanin obtained by a combined 활성화carbon and salting-out process was not only much higher than that obtained by a single salting-out process, but the recovery rate also increased 에서67% to 72% [37]. Compared with the combined salting-out and extraction method, the combined activated carbon and 색 층 분석법method is more suitable for the industrial production of reagent-grade phycocyanin [39]. After obtaining pharmaceutical-grade phycobiliproteins by the freeze-thaw method and 가루activated carbon 흡착method, the phycocyanin extract was further concentrated using ultrafiltration, and finally purified by HAP chromatography to increase the purity of the phycocyanin to the reagent level (Table 7). This process route provides the possibility for the industrial production of reagent-grade phycocyanin, but one-step HAP chromatography is not sufficient to completely remove small molecular impurities and foreign proteins 에서the phycocyanin solution.

phycocyanin의 4 응용

Phycocyanin contains 17 essential and non-essential amino acids, except tryptophan, and is an ideal protein source for humans. Due to 의unique physicochemical properties and biological activity, phycocyanin has a good performance in the fields of food, medicine and cosmetics.

4.1 식품 분야

파란색은 음식에 없어서는 안 될 색이다.현재 천연청색물질은 비교적 부족한데 중국은 식품에 합성청색색소를 사용하는것을 허용하고있다.Phycocyanin 분말은 독성이 없고 수용성이 좋기 때문에 합성 안료 대신 천연 식품 색소로 사용됩니다.그것은 소비자 &를 충족#39; demand for natural and harmless food and is therefore attracting widespread attention in the food industry. However, it is difficult for phycocyanin to maintain a stable state for a long time in aqueous or phosphate solutions. As the phycocyanin subunit continues to depolymerize, the aggregated form of phycocyanin will gradually change 에서(αβ)6 to αβ monomers, which will lead to a deviation in color. In recent years, researchers have improved the light and heat phycocyanin의 안정성by combining it with polysaccharides, adding whey protein or forming micelles.

phycocyanin의 항균 및 항산화 특성으로 식품 포장 업계에서 인기가 있습니다.골마카니 등은 전기방사를 이용하여 피코시아닌이 장전된 제인 단백질의 나노섬유를 얻었다.전기방사 기술로 얻은 GSPE의 화학 구조 및 열 안정성이 현저히 향상되었으며, 우수한 살균 및 항산화 특성이 활성 식품 포장 분야에서 탁월하게 사용되었다.

4.2 제약 분야

피코시아닌은 푸른 광택 외에도 항산화, 항암, 지혈 및 천연 형광성 특성으로 인해 의료 분야에서 널리 사용됩니다.

phycocyanin 분말의 높은 생체적합성과 광역학적 특성으로 인해 감광제 연구에 널리 이용되고 있다.SHEN등 48은 selenium-rich 스 피 루 리나platensis에서 selenium-rich phycocyanin (Se-PC)을 추출하여 생쥐 폐암세포의 생존율을 감소시켜 폐암 치료에 잠재적으로 효과적인 광감응제를 제공하는 것으로 나타났다 (그림 5). 암세포에 대한 phycocyanin의 특이성을 향상시키기 위해 다양한 특성을 가진 나노입자로 만드는 경우가 많다.이를 통해 세포 내 광감작제의 발현을 개선할 수 있지만, 암세포의 세포기관 환경을 표적으로 하는 광감작제에 대한 보고는 거의 없었다.광선학치료를 통해 피코시아닌을 주체로 하여 암세포를 사멸시키는 외에 병용치료도 암세포치료의 일반적인 접근법이다.단일 오리지널 약물의 효과와 비교할 때, 피코시아닌을 병용하면 오리지널 약물이 체내에 미치는 손상을 크게 완화하고 암세포의 사멸효과를 강화시킨다.

알기닌분말은 흥분광을 흡수한후 강한 형광신호를 방출할수 있다.다른 천연 형광제와 비교하여 양자 수율이 높고 스톡스 이동이 크며 몰 소멸계수가 높다.따라서 형광 프로브의 제작에도 사용되어 한층 더 세포나 생물 조직에서 현장 가시화 형광 영상을 실현하여 환경 테스트와 질병 진단에 새로운 아이디어를 제공합니다.HOU 등 [52]은 phycocyanin을 원료로 사용하여 수은 이온 검출을 위한 형광 탐침을 개발하였다.탐사결과 해산물 (굴, 메기)의 수은이온 검출에서 좋은 결과를 보여 환경오염물질 검출에 새로운 수단을 제공하였다.SHAO 등 53)은 peroxynitrite의 ratiometric fluorescence 측정이 가능한 phycobiliprotein-carbon dot nano-probe를 보고하여 암과 신경변성 등 질병의 발병 원인을 탐구하는 데 새로운 해결책을 제공하였다.phycobiliprotein 탐침의 개발이 최근 들어 어느 정도 성과를 보이고 있으나, phycocyanin과 다른 phycocyanin 탐침에 비해 연구건수가 월등히 낮으며, 이는 빛 및 열량이 매우 낮기 때문인 것으로 판단된다stability of phycocyanin 효과적으로 해결되지 않았다.

지혈 특성을 가진 무독성 천연 소재는 상처 드레싱 디자인의 핵심입니다.AZAZA et알다.[54]은 키토산 및 phycocyanin과 같은 물질을 사용하여 쥐 실험에서 상처 치유를 촉진하는 특정 능력을 보인 복합 하이드로겔 HG-20을 합성하여 비용 효율적인 상처 드레싱에 대한 새로운 연구 아이디어를 제공하였다.

상술한 제약분야에서의 응용외에도 생식계통의 보호, 당뇨병 방지, 대장암 예방을 위한 세포모델에서의 피코시아닌의 좋은 성능이 보건의료 약품의 생산에 널리 사용되게 되였다 [55-56].

4. 3 화장품

의 일부 합성첨가물화장품 및 피부 관리 제품종종 사람의 피부와 접촉하여 일부 사용자에게 알레르기를 유발합니다.화장품에 사용되는 화학물질이 건강에 미치는 영향에 대해 사람들이 점점 더 관심을 갖기 시작하면서 전 세계적으로 천연 원료에서 추출한 제품이 점점 더 인기를 끌고 있다.또한 phycocyanin 분말은 천연색소의 원료로서 항산화 및 항염증 특성으로 인해 화장품 제형의 매력적인 대안으로 여겨지고 있다.스피루리나에서 추출한 C-phycocyanin은 생쥐 흑색종 세포 (B16F10) 세포주에서 tyrosinase의 발현을 조절하여 멜라닌 억제 효과가 있어 [57] 피부 미백제로 화장품 업계에 추가된다.크라세진트라 등 [58]은 사용자 &의 문제를 피하기 위해 천연 피코시아닌을 염색약으로 사용했다#39;화학 염색에 의한 알레르기.ADL나는et 알다.[59]은 poly(lactic acid), phycocyanin 및 alginate의 복합 소재를 무독성 및 항산화 화장품 패치로 가공하기 위해 solvent casting을 사용했다.이 소재로 만든 화장품 패치는 생분해성이 있어 전통적인 화장품 패치의 비생분해성과 이로 인한 환경오염을 피할 수 있다.

4.4기타 분야

피코시아닌은 친환경적이고 저렴하며, 식품, 의약품, 화장품 분야뿐만 아니라 농업 분야에서도 좋은 응용성을 보인다.VARIA 등 [60]은 수경재배 상추 재배를 위한 생장자극제로 phycocyanin이 풍부한 spirulina 추출물을 사용하였다.상추의 생장주기는 6 d 단축되었으며, 수율은 12.5% 증가하였다.이러한 자료들은 phycocyanin 분말이 작물의 생장과 발전을 위한 경제적이고 친환경적인 생물자극제가 될 것으로 기대됨을 보여준다.

결론 및 전망 5

As a natural pigment protein with important biological activity and application value, the continuous development of the extraction and purification process of phycocyanin powder provides a guarantee for its application in the fields of food, medicine and cosmetics. Through the research and comparison of various extraction methods and purification techniques, it is found that although physical extraction is simple to operate, the extraction efficiency is low; chemical methods can improve the extraction rate, but may affect the protein structure and activity; biological methods are environmentally friendly and gentle, but the cost is high. In terms of purification, chromatography has become the mainstream method due to its high efficiency and selectivity, but it also needs to be combined with other techniques to further improve purity and recovery. The appropriate extraction and purification method needs to be selected based on 여러factors such as the characteristics of the raw material, the target purity, and the cost.

phycocyanin의 추출 및 정화 기술은 다음과 같은 측면에서 획기적인 발전을 이룰 것으로 기대된다:현재, phycocyanin으로 선택된 조류는 비교적 단일하며, 향후 다른 조류에 적합한 phycocyanin의 추출 및 정화 과정을 탐색할 수 있다;보다 효율적이고 친환경적이며 저렴한 세포벽 파괴 방법을 개발할 수 있으며, 새로운 복합 피코빌리단백질 추출 및 정제 공정을 통해 운영비를 절감하면서보다 효율적이고 고순도 정화 효과를 얻을 수 있다.

In addition, with in-depth research on the biological activity and function of phycocyanin, their 응용 프로그램in the fields of medicine, food, and cosmetics will continue to expand. Some of the deficiencies of phycocyanin need to be improved, for example: the poor photothermal and chemical stability of phycocyanin limits their development as photosensitizers and fluorescent probes; phycocyanin will undergo depolymerization in aqueous solutions over time, resulting in color deviations in the product.

How to obtain high-purity, highly stable and diverse phycocyanin economically and greenly will be the focus of future research. It is believed that through continuous research and innovation, stronger support will be provided for the large-scale production and application of phycobiliproteins, bringing greater economic and social benefits to related industries.

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