基于Cite Space对螺旋藻藻蓝蛋白的研究进展与热点分析

螺旋藻(Spirulina)藻蓝蛋白具有独特的理化特性及生理功能,是药物、食品和化妆品的天然原料,具有较大的开发潜力。为探讨螺旋藻藻蓝蛋白的研究现状与发展前景,对中国知网和Web of Science数据库中1990—2023年发表的文献进行检索并筛选,使用Cite Space软件对文章发文量、研究团队及研究热点进行图谱分析。综合分析可知,国内年发文量偏少,呈平稳趋势;国外年发文量持续上升,尤其近几年发文量迅速增长,且发文量超过了100篇;国外研究热点集中于藻蓝蛋白在食品、医药行业的应用方面,而国内研究热点集中在提取纯化、稳定性、功能活性的研究与应用,下一步应结合研究现状开发适合规模化生产的提取纯化工艺,进一步加强藻蓝蛋白研究的广度与深度;国内外研究群体主要是高校的相关生物技术学院或研究机构等,总体来讲,学者间存在较为密切的合作,但研究机构间尚未形成紧密的合作关系,在地域上比较分散,各大高校和研究机构应突破地区或机构间的各种限制,促进该研究领域的深度融合和快速发展,深入挖掘藻蓝蛋白在各个领域的潜在应用。

藻蓝蛋白面霜的制备与性能研究

研究以藻蓝蛋白作为原料制备的面霜,探究其抗氧化、抗紫外线活性和吸湿保湿性能.对A(PEG 100硬脂酸甘油硬脂酸酯、鲸蜡硬脂醇、甘油硬脂酸酯、石蜡油、十四酸异丙酯)、B(甘油、丁二醇、黄原胶、EDTA二钠、藻蓝蛋白)两相原料进行处理,混合均匀后制得面霜;以抗坏血酸作为对照组,测定藻蓝蛋白的DPPH清除率、还原性、总抗氧化活性,以及面霜的抗紫外线性能和吸湿保湿能力.结果显示,当藻蓝蛋白浓度为1.6 mg/mL时,其对DPPH的清除率可达89.20%,还原和总抗氧化能力均较强,吸湿率和保湿率的大小,以及抗紫外线的能力均优于市售欧珀莱面霜样品.以藻蓝蛋白为原料制备面霜既可以发挥其功效性作用,又可以实现对天然生物成分的有效利用,能够为化妆品的发展开拓新方向.

胃蛋白酶酶法改性藻蓝蛋白及其稳定性研究

目的探究胃蛋白酶酶法改性藻蓝蛋白在不同温度和pH条件下的呈色和结构稳定性。方法通过比较藻蓝蛋白在胃蛋白酶改性前后的分子量变化和色度色差,确定最佳的改性条件;利用紫外-可见吸收光谱和圆二色谱分析改性对藻蓝蛋白结构的影响;并通过液相色谱-质谱技术分析改性藻蓝蛋白的肽段序列;最终以色度和色差、色素保留率、紫外-可见吸收光谱和圆二色谱等指标,评价改性藻蓝蛋白在不同温度和pH下的呈色和结构稳定性。结果藻蓝蛋白的最佳改性条件为酶解pH 2.0、灭酶方式煮沸6 min、酶解时间2 h。此条件下改性藻蓝蛋白与未改性藻蓝蛋白相比,紫外-可见吸收光谱显示藻蓝蛋白分子结构发生变化,圆二色谱结果说明酸性和酶解条件会导致藻蓝蛋白从典型的α-螺旋结构向无序结构转变。通过液相色谱-质谱联用技术,本研究鉴定到7条含有藻蓝胆素的肽段序列,这些肽段与藻蓝胆素的稳定结合对维持改性藻蓝蛋白的呈色稳定性起关键作用。稳定性评价结果表明,改性藻蓝蛋白在高温和酸性环境显示出优异的呈色和结构稳定性。70℃以下的温度范围内,色素保留率大于(91.25±0.08)%,关键色度b^(*)和二级结构占比无显著变化;在pH 2.0附近时改性藻蓝蛋白呈色和结构最稳定。结论本研究所得改性藻蓝蛋白较未改性藻蓝蛋白在高温和酸性环境的呈色和结构稳定性显著提升,为藻蓝蛋白在食品加工过程中应用于不同食品基质、应对不同加工处理条件提供理论基础和技术支持。

基于620 nm藻蓝蛋白特征吸收峰提取蓝藻水华光谱指数的方法研究

湖库蓝藻水华为全球性水生态环境问题之一,藻蓝蛋白是蓝藻水华的特征标志物,在620 nm处具有明显吸收的特性,为此利用620 nm波段开展湖库蓝藻水华提取方法研究具有重大意义。本研究基于Sentinel-3数据,利用余弦定理计算光谱曲线上第7波段(中心波长为620 nm)与相邻波段反射率的夹角,构建出新型蓝藻水华光谱指数-PCAI(Phycocyanin Angle Index),并应用于太湖和大通湖蓝藻水华的提取,同时与NDVI、PCI、MCI等指数法的蓝藻水华提取结果、藻密度实测浓度、藻蓝蛋白反演浓度进行比对,研究PCAI指数法提取蓝藻水华的可行性和适用性。结果表明:①本研究构建的光谱指数PCAI,能够准确表征藻蓝蛋白的生物量和水华程度,以角度的形式表示水华程度,较其他指数更加形象、直观。②从太湖和大通湖水华分布、强度和面积来看,PCAI指数法与PCI指数法的蓝藻水华提取结果基本相当,与NDVI指数法仅部分甚至极少部分结果相当或接近,与MCI指数法较为接近,但其非水华区域MCI值相对较高。③采用PCAI指数法提取蓝藻水华,克服了NDVI指数法对较重水华过饱和、对轻度或轻微水华识别极不灵敏的问题,避免了MCI指数法易受富营养化水体中叶绿素a影响的问题,较PCI指数法更易于判定蓝藻水华程度。④PCAI与藻密度、蓝藻密度的相关性最强,因其不受叶绿素a影响在水华定性方面较NDVI、PCI和MCI指数法更具优势。研究显示,PCAI构建原理简单,方法独特,提取蓝藻水华的结果较为可信,可推广使用。

C-藻蓝蛋白纳米微球的制备及体外抗脂多糖联合海水诱导急性肺损伤的作用机制研究

目的制备C-藻蓝蛋白纳米微球(CPC-NPs)并评价其对脂多糖(LPS)联合海水诱导急性肺损伤的体外作用机制。方法采用离子交联法,以CPC为药物、羧甲基壳聚糖(CMCS)为载体、CaCl2为交联剂制备CPC-NPs,对CPC-NPs进行基础表征。小鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞MLE-12和巨噬细胞RAW264.7均分为7组:正常组(Con组),模型组(Mod组),空白NPs组,CPC-NPs 30、60、120、240μg/mL组。除Con组外其余各组均采用10μg/mL LPS和25%海水联合处理6 h,造模后各给药组加相应剂量药物处理24 h。检测MLE-12细胞中丙二醛(MDA)、总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)水平,B细胞淋巴瘤2(Bcl-2)、Bcl-2关联X蛋白(Bax)、胱天蛋白酶-3(caspase-3)蛋白和mRNA,以及CAT、谷胱甘肽S-转移酶(GST)mRNA表达水平;检测RAW264.7细胞中白细胞介素1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、IL-6水平,NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)、剪切的caspase 1(cleaved-caspase-1)蛋白及IL-1β、TNF-α、IL-6、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)mRNA表达水平。结果制备的CPC-NPs粒径为(675.69±64.58)nm,Zeta电位为(-20.11±0.98)mV,多分散系数为0.455±0.010(n=3);包封率为35.60%,载药量为16.13%;形态为规则的球形;其中药物可持续释放30h以上。与Mod组比较,CPC-NPs各浓度组MLE-12细胞中T-AOC、SOD、CAT(除CPC-NPs 30μg/mL组外)、GSH-Px水平和CAT、GST mRNA表达水平以及Bcl-2/Bax蛋白比值和mRNA比值均显著升高,MDA水平和caspase-3蛋白及mRNA表达水平均显著降低(P<0.01或P<0.05)。与Mod组比较,CPC-NPs各浓度组RAW264.7细胞中IL-1β、TNF-α、IL-6水平和NLRP3、cleaved-caspase-1蛋白表达水平以及IL-1β、TNF-α、IL-6、iNOS mRNA表达水平均显著降低(P<0.01或P<0.05)。结论成功制备了具有肺靶向性和缓释性的CPC-NPs。CPC-NPs可以通过抗氧化应激及抑制细胞凋亡和炎症反应来缓解LPS联合海水诱导的急性肺损伤。

活性炭对极大节旋藻来源藻蓝蛋白和蛋白质的吸附性能和机制研究

通过等温吸附、吸附动力学和吸附热力学试验,揭示活性炭对C-PC和总蛋白质的吸附特性和作用机制。结果显示:同样条件下,活性炭去除杂蛋白质的效率更高,经过活性炭纯化后,C-PC占总蛋白质的比例从31.2%增加到51.5%;活性炭对C-PC和总蛋白质的最大吸附量分别为10.5和88.5 mg/g;活性炭对C-PC的吸附为单分子层化学吸附,符合Langmuir等温吸附模型,而对总蛋白质的吸附为多层级的吸附,符合Freundlich等温线模型。

藻蓝蛋白对小鼠皮肤损伤的治疗效果

为探讨藻蓝蛋白(CPC)对小鼠皮肤损伤的治疗效果,将ICR小鼠分为正常对照组(Con)、模型组(Mod)、空白敷料组(BD)、藻蓝蛋白敷料组(CPC TDD)和藻蓝蛋白敷料+藻蓝蛋白腹腔注射组(CPC+ip.)5个处理组进行小鼠烫伤试验。结果表明,CPC TDD组和CPC+ip.组伤口愈合时间最短,可以降低血清中丙二醛(MDA)含量,提高超氧化物歧化酶(SOD)含量,降低血清中炎症因子TNF-α和IL-6的水平。藻蓝蛋白通过增强机体抗氧化能力,降低炎症因子水平,从而对皮肤损伤的愈合起到促进作用。

螺旋藻藻蓝蛋白的提取及应用研究进展

藻蓝蛋白既是一种蛋白质,又是一种很好的天然食用色素,越来越多地被应用于医药保健食品、化妆品及荧光探针标记领域。广泛的应用增加了研究人员对藻蓝蛋白成分及其影响的兴趣。本文对以往文献中描述的已有的生产、提取方法,包括主要的物理和化学参数进行全面回顾和比较评估,可以利用这些技术来改进藻蓝蛋白制备工艺,使其更加安全有效。另简单介绍了藻蓝蛋白的广泛应用,使人们对螺旋藻藻蓝蛋白相关知识有更深的了解。

层理鞭枝藻藻蓝蛋白E和F基因的克隆及序列分析

克隆并测定了层理鞭枝藻藻蓝蛋白 E和 F基因全序列 ,通过将其氨基酸序列与其他蓝藻的相应序列进行比较 ,表明层理鞭枝藻中 cpc E、cpc F所编码的蛋白质是层理鞭枝藻中 α-

海生红藻中藻蓝、别藻蓝蛋白的凝胶过滤分离

选用Sephadex G-150(G-150)、Sephadex G-200(G-200)、Sephacryl S-200(S-200)和Sephacryl S-300(S-300)四种凝胶对富含藻红蛋白的多管藻藻胆蛋白提取液进行过滤,并对所得藻蓝、别藻蓝蛋白组分做进一步纯化,优化建立了有效分离去除藻红蛋白、纯化制备藻蓝、别藻蓝蛋白组分的技术方法,即依次使用G-150、S-300和S-200凝胶过滤,所得样品中藻蓝和别藻蓝蛋白相对含量显著提高。并且根据实验现象,对凝胶柱的选择性、柱效、内水体积以及样品的蛋白组成等主要因素与凝胶过滤实际效果的相互关系进行了论述。

坛紫菜R-藻蓝蛋白和变藻蓝蛋白的亚基组成和发色团含量

坛紫菜(Porphyra haitanensis T.J.Chang et B.F.Zheng)中的R-藻蓝蛋白在Bio-Rex 70柱上用脲溶液(pH3.0)解离和层析,得到了α和β两个亚基,用SDS-PAGE测定α和β亚基的分子量分别为18 400和20 500。变藻蓝蛋白的α和β两亚基均分子量经测定,分别为18 800和19 700。R-藻蓝蛋白和变藻蓝蛋白的分子量分别确定为117 000和112 000,两藻胆蛋白中α和β两个亚基的摩尔比都为1:1,确定两藻胆蛋白的亚基组成都为(αβ)_3。各亚基的发色团含量为:R-藻蓝蛋白中,α亚基含1个藻蓝胆素,β亚基含1个藻蓝胆素和1个藻红胆素。变藻蓝蛋白中,α和β亚基各含1个藻蓝胆素。

层理鞭枝藻藻蓝蛋白β亚基的体内重组

为研究藻蓝蛋白β亚基的生物合成途径,通过构建相容的3种重组质粒pET-cpcB(C155I)、pCDFDu-et-cpeS和pACYCDuet-ho1-pcyA,将裂合酶基因cpeS、血红素氧化酶基因ho1、藻蓝胆素合成酶基因pcyA和藻蓝蛋白β脱辅基蛋白基因cpcB(C155I)共同转入大肠杆菌.通过色素蛋白锌电泳和光谱检测,结果表明产生了有生物活性的CpcB(C155I)-PCB.而在裂合酶基因cpeS不转入大肠杆菌的情况下,大肠杆菌内只有7.6%的CpcB(C155I)-PCB产生.实现了大肠杆菌内藻蓝蛋白β亚基84位半胱氨酸残基与PCB连接,为进一步在大肠杆菌内合成天然的藻蓝蛋白奠定了基础.

新型重组别藻蓝蛋白的高密度发酵生产和升白作用

在工程菌株JM109中实现了带有6×His标记的新型重组别藻蓝蛋白HAPC的高效表达.工程菌的发酵采用两步法,37℃扩增生长6h,30℃诱导培养10h.发酵液最终菌体密度(OD600)达26.25,表达蛋白占菌体总蛋白的31%.进一步用金属螯合亲和层析纯化使其纯度达90%以上.用纯化的HAPC对S180荷瘤小鼠灌胃,每天1.5～4.5mg/kg,共10天.结果表明HAPC具有明显的升白作用,可对抗环磷酰胺对免疫系统的破坏作用.

别藻蓝蛋白的聚集态研究

为了研究鱼腥藻PCC7120(Anabaenasp.PCC7120)中别藻蓝蛋白(APC)α和β亚基(α-APC和β-APC)中藻蓝胆素(PCB)与脱辅基蛋白的生物合成,并在蓝藻体外对这两种色素蛋白PCB-ApcA和PCB-ApcB合成时聚集过程进行分析,通过多种组合的质粒在大肠杆菌体内共同表达进行重组。色素蛋白的吸收和荧光光谱以及Zn电泳表明,在大肠杆菌体内同时得到色素蛋白PCB-ApcA和PCB-ApcB,并且体内重组色素蛋白的细胞荧光光谱显示,色素蛋白以三聚体的形式存在,而破碎细胞后所得上清液所显示的光谱特征为单聚体的特征。

多管藻中R-藻蓝蛋白与别藻蓝蛋白的分离纯化

以海生大型红藻多管藻(Polysiphonia urceolata)为材料,建立了从多管藻藻胆蛋白提取液中有效分离纯化藻蓝蛋白(R-PC)和别藻蓝蛋白(AP)的层析技术方法,即先使用Sephacryl S-300(S-300)和Sephacryl S-200(S-200)2种凝胶过滤层析从藻胆蛋白提取液中获得R-PC/AP组分,再依次经过Q Sepharose Fast Flow离子交换层析和Phenyl Sepharose 6 Fast Flow疏水层析对凝胶过滤获得的R-PC/AP组分进一步纯化.

钝顶螺旋藻多糖和藻蓝蛋白对小鼠急性放射病的防护作用

本文报告了钝顶螺旋藻多糖（ＳＰＰ）和藻蓝蛋白（Ｃ－ＰＣ）对小鼠受致死剂量￣（６０）Ｃｏγ射线照射后３０天存活率的影响。在照射前５天每天给小鼠腹腔注射ＳＰＰ１２５ｍｇ／ｋｇ或Ｃ－ＰＣ５０ｍｇ／ｋｇ均能分别比对照组提高小鼠的存活率３３％和２８％同时观察了ＳＰＰ和Ｃ－ＰＣ对经￣（６０）Ｃｏγ射线亚致死剂量照射后小鼠血细胞生成的影响，结果显示，ＳＰＰ和Ｃ－ＰＣ可刺激照射后小鼠粒单系祖细胞和造血干细胞的形成，并增加骨髓有核细胞的数量。ＳＰＰ和Ｃ－ＰＣ还可以增加照射小鼠外周血细胞的总数。ＳＰＰ和Ｃ－ＰＣ对外周血红细胞数与血红蛋白量无显著的影响。结果提示：ＳＰＰ和Ｃ－ＰＣ可能促进￣（６０）Ｃｏγ射线照射小鼠造血功能的恢复。

螺旋藻藻蓝蛋白对癌激光疗法增敏作用的实验研究

用藻蓝蛋白处理2种癌细胞作体内外激光治癌试验。人大肠癌细胞株HR_(8348)培养后分别用100μg,50μg和25μg的藻蓝蛋白处理,经光波为630nm的铜激光辐照12J/cm^2,用MTT法检测培养癌细胞存活率分别为22.2％,37.6％和89.7％,显示良好的剂量效应。用S_(180)移植瘤小鼠,分别给予藻蓝蛋白注射2mg或口服20mg后,经铜激光辐照瘤体15d后,有效率分别为50％和53％,与对照组比较,具显著差异(P=0.007)。体内外试验证实藻蓝蛋白确具有光敏作用,且其无毒,无副作用,是一种理想的光敏剂。

葛仙米藻蓝蛋白抗氧化作用研究

通过非脂质体系抗氧化实验、体外抗氧化实验研究了葛仙米藻蓝蛋白的抗氧化能力。结果表明:葛仙米藻蓝蛋白对清除O2·、·OH自由基和H2O2具有较好的量效关系。在体外反应体系中,葛仙米藻蓝蛋白能显著地降低MDA生成和血和肝中过氧化物的含量,起到保护细胞膜和红血球的作用。显示葛仙米藻蓝蛋白对小鼠肝线粒体损伤具有保护作用,并能显著影响血浆的抗活性氧能力。

太湖蓝藻水样中藻蓝蛋白提取方法比较

以2011年8月20日采集的太湖梅梁湾的夏季蓝藻水华为研究对象,通过12个样点平行样的藻蓝蛋白实验提取,基于光谱吸收特征和浓度值,对反复冻融法、超声波法、溶胀法、丙酮法的提取效果进行比较评价.结果表明:4种方法获取的藻蓝蛋白提取液在620 nm附近出现吸收峰,其中,反复冻融法的峰高最强,超声波法最弱,说明反复冻融法的提取效果优于其他方法;反复冻融法、超声波法、溶胀法获取的部分蓝蛋白提取液在670 nm附近具有次吸收峰,与藻蓝蛋白标样的吸收曲线存在差异;反复冻融法、超声波法提取的藻蓝蛋白浓度值变异系数小于0.6,表明这两种方法较其他方法稳定;反复冻融法提取的藻蓝蛋白浓度值高于其他3种方法,可推荐作为太湖蓝藻水样中藻蓝蛋白的提取方法.

钝顶螺旋藻中藻蓝蛋白提取纯化新工艺

用０３ｍｍｏｌ／Ｌ的十二烷基苯磺酸钠提取钝顶螺旋藻中的藻蓝蛋白，提取率达到了９８％。再在硅藻土５４５柱上分级洗脱，进一步经ＤＥＡＥ—纤维素柱纯化，其纯度达到了４１（指可见区最大吸收与２８０ｎｍ处之比），最大吸收峰在６１９ｎｍ，室温荧光发射峰在６４３ｎｍ。