Экстракция хлорофилла и каротиноидов из биомассы Spirulina

Экстракция хлорофилла и каротиноидов из биомассы Spirulina platensis
КОЛКЕР Татьяна, БУЛЬМАГА Валентина
Молдавский Государственный Университет. Лаборатория «Фикобиотехнологии»
Рецензент: РЕВА В. А,
др. хабилитат, профессор
Ключевые слова: Spirulina platensis, экстракция пигментов, растворители.
Исследования последних десятилетий показали, что низкое количество антиоксидантов приводит к
окислительному стрессу, в случае которого имеет место неконтролируемое образование свободных
радикалов, которые вызывают повреждение белков, липидов и нуклеиновых кислот. Антиоксиданты
обладают способностью нейтрализовать свободные радикалы. Антиоксидантная активность стала
предметом интенсивных исследований в связи с постоянно возрастающим потребностями пищевой и
фармацевтической промышленности в использовании природных биологически активных соединений в
целях борьбы с раком и против старения, которые показывают значительную пользу антиоксидантов для
здоровья. Более глубоко были изучены антиоксидантные вещества, полученные из таких натуральных
источников, как семена масличных, зерен, бобов, овощей, фруктов и др. Остаются менее изученными
антиоксиданты, полученные из цианобактерий, в том числе и Spirulina platensis.
Данная цианобактенрия является богатым источником хлорофилла и каротиноидов. Хлорофилл
используется при лечении язв. Кроме этого, хлорофилл и его производные широко используются для
профилактики раковых заболеваний. Также хлорофилл находит применение как пищевая добавка.
Производное хлорофилла — хлофиллин медный комплекс (тринатриевая соль) получил распространение в
качестве пищевого красителя. Хорошо известен хлорофиллипт - фармацевтический продукт, используемый
в качестве антибактериального средства, оказывающего антибактериальное и противовоспалительное
действие. β-каротин препятствует развитию сердечно сосудистых заболеваний. Кроме того, он способствует
повышению количества липопротеинов высокой плотности. β-каротин частично превращается в витамин
"А", который играет важную роль в поддержании иммунитета, кроме того этот пигмент активизирует работу
вилочковой железы, которая является очень важным органом в иммунной системе.
Из данных научной литературы известны способы выделения пигментов с использованием ацетона,
гексана и других органических растворителей. Несмотря на то, что гексан и ацетон являются хорошими
экстрагентами, остается неоспоримым тот факт, что эти соединения являются довольно токсичными.
Учитывая растущий спрос на натуральные антиоксиданты, и в целях их получения из биомассы спирулины,
становится актуальными экстракция и разделение пигментов менее токсичными растворителями.
Целью работы является выявление наиболее оптимальных в отношении безопасности и
экстрагирующей способности растворителей для извлечения хлорофилла и каротиноидов.
Для определения количества пигментов был использован спектрофотометрический метод. Как
показали данные, полученные опытным путем, экстракция со спиртом немного эффективнее и что еще
очень важно – лидирует по нетоксичности.
Помимо опытов, на определение самого подходящего по большинству параметров растворителя,
проводился опыт на разделение пигментов путём их экстракции различными растворителями. В качестве
растворителей были испробованы:
1)Гексан с водой в соотношении 1:1, с последующей экстракцией 96% спиртом
2)70% спирт, с последующей экстракцией 96% спиртом
3)Ацетон 60%, с последующей экстракцией 95% ацетоном
4)Ацетон 50%, с последующей экстракцией 60% ацетоном
Результаты исследований показали, что оптимальным вариантом является двух этапная экстракция
пигментов: гексан с водой (в соотношении 1:1), а затем - 96% спиртом.