丰桥科技大学 一种高效快速提取蓝藻细胞中多氯联苯的方法
学分:丰桥工业大学
藻蓝胆素是蓝藻中发现的一种天然蓝色发色团
多氯联苯有望被用作食品着色剂和具有抗炎和抗氧化特性的药物
多氯联苯还作为光开关的发色团，在合成生物学中控制生物功能
多氯联苯与藻蓝蛋白共价结合，藻蓝蛋白是光合天线蛋白的一种成分，其提取需要专业知识、耗时的程序和/或昂贵的试剂
由丰桥工业大学助理教授宇宏领导的一个研究小组通过在高温高压条件下用酒精处理蓝细菌细胞，成功地开发了一种高效、快速的多氯联苯提取方法
他们还证明了该方法可用于多氯联苯的同位素标记及其与光开关蛋白的重组
这项技术有望开发新的功能性食品和药物，并对各种多氯联苯结合光开关进行结构解析
蓝细菌是原核生物，它们进行释氧光合作用，并利用藻胆体作为光合作用的集光天线复合体
藻蓝蛋白是一种构成藻胆体的色素蛋白，在冰淇淋等食品中被用作天然蓝色着色剂
藻蓝蛋白由蓝色多氯联苯发色团和共价结合多氯联苯的无色蛋白质基质组成
藻蓝蛋白的蛋白质基质在酸性和高温条件下容易变性，这限制了藻蓝蛋白作为食品着色剂的应用
然而，多氯联苯耐高温和酸性条件，并有可能弥补藻蓝蛋白的局限性
然而，从藻蓝蛋白中提取多氯联苯的常规方法需要耗时的藻蓝蛋白纯化步骤和/或10小时以上的低效化学反应来切割多氯联苯
由丰桥技术大学应用化学和生物技术系的高纳里·卡莫(Takanari Kamo)、俊彦(Toshihiko Eki)和宇宏(Yuu Hirose)组成的小组建立了一种从蓝细菌细胞中提取多氯联苯的简单快速的方法
在该方法中，蓝细菌细胞在环境温度和大气压力下用乙醇洗涤以除去非共价结合的发色团，如叶绿素(图
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然后将多氯联苯从蛋白质基质中分离出来，并在高温(125℃)和高压(100巴)条件下通过三次5分钟的处理在乙醇中提取
多氯联苯的提取效率与传统方法相当
提取的多氯联苯可以用作食品着色剂，因为它使用乙醇作为提取溶剂
据动物实验报告，多氯联苯具有药理作用，如抗炎和抗氧化作用
预计人类通过口服摄入会将其作为干燥的蓝细菌细胞粉末或纯化的藻蓝蛋白来消耗
多氯联苯的提取将使多氯联苯的浓度分别相对于干燥的细胞粉末和纯化的藻蓝蛋白富集143倍和25倍，并可促进人类消费
因此，这项技术的使用有望导致含有更高浓度多氯联苯的食品和药品的开发
多氯联苯在合成生物学中也很重要，因为它是控制生物功能的光开关蛋白的发色团
在这项研究中，我们证明了用同位素元素(13C和15N)标记的多氯联苯可以从生长在同位素介质中的蓝细菌细胞中提取出来
同位素标记的多氯联苯可用于通过振动光谱学和核磁共振光谱学研究光开关的详细结构
我们还证实，提取的多氯联苯被纳入光开关蛋白，感应绿光和红光，并显示正常的光谱敏感性
因此，我们的技术将有助于阐明各种印刷电路板结合光开关的结构及其性能的改进
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