藻类因具有生物多样性被广泛应用于食品、饲料、高价值产品以及生物燃料的生产。然而,藻类生物量低及下游加工成本高等因素使其工业化生产还存在一些瓶颈。因此,急需开发新技术以降低生产成本,而目前主要挑战在于藻体的高密度生产和产物的分离。本研究对螺旋藻FACHB-314的培养条件进行优化。结果表明,代谢压力结合硝酸盐补料策略可显著促进细胞生长及藻蓝蛋白积累。代谢压力下,第7天藻蓝蛋白的含量显著增加。此外,硝酸盐补加可提高藻蓝蛋白的含量,并缩短培养时间。接下来,对基因表达水平进行研究。qRT-PCR分析结果显示,相较于对照组,在代谢压力下,cobA/hemD、hemG和ho基因的表达水平分别提高了 5.05,3.44和4.45倍。接下来,本研究对藻蓝蛋白的提取条件进行优化。将氯化铵替代磷酸钠应用于藻蓝蛋白的提取。结果表明,氯化铵可有效提取高纯度的藻蓝蛋白。统计分析表明粗提取物中藻蓝蛋白浓度没有显着差异(使用磷酸钠和氯化铵提取的浓度分别为0.208和0.215)。然而,这两种提取物方法得到的藻蓝蛋白纯度(A620/A280)差异显著(使用磷酸钠和氯化铵提取的纯度为分别0.742和1.428)。使用氯化铵进行藻蓝蛋白的提取,经过最优提取步骤和以沉淀作为初始纯化步骤,得到的藻蓝蛋白纯度分别为1.5和2.81。本研究得到了一种新的藻蓝蛋白纯化方法,可以在不需要多次纯化步骤的情况下获得高纯度的藻蓝蛋白。开发微藻资源用于解决目前可持续发展所面临的全球挑战具有很好的前景。因此,本研究强调了微藻资源在绿色经济和可持续发展中的应用。