[科普中國]-螺旋藻蛋白

營養(yǎng)價值蛋白質(zhì)質(zhì)量

螺旋藻蛋白質(zhì)是最優(yōu)良的蛋白質(zhì)之一，不僅含量高，而且具有水溶性、易吸收、種類全等其他特點(diǎn)。就含量而言，螺旋藻的蛋白質(zhì)含量高達(dá)60%～70%，居所有食品之首。而傳統(tǒng)高蛋白食品的蛋白質(zhì)含量均較其低，大豆、雞蛋、對蝦、乳酪、雞肉、草魚的蛋白質(zhì)含量分別為33%～36%、18%～20%、22%～25%、28%～30%、26%～28%和 16%～18%。

螺旋藻蛋白質(zhì)屬于植物蛋白，但溶解性卻與其他植物蛋白完全不同。多數(shù)植物蛋白是醇溶性的，不溶于水，不利于人體吸收；而螺旋藻蛋白質(zhì)全部為水溶性，利于人體吸收，消化率高達(dá)93%。螺旋藻中除含有一般的營養(yǎng)性蛋白外，還含有相當(dāng)量的具有特殊生理功能和醫(yī)療保健功能的特殊蛋白質(zhì)，其中，藻藍(lán)蛋白的含量為17%、RNA的含量為3.5%、DNA的含量為1%。

氨基酸組成螺旋藻的氨基酸組成非常絕妙，不僅含有人體必需的8種氨基酸，而且各種氨基酸的比例與聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FA0)和世界衛(wèi)生組織(WHO)的推薦標(biāo)準(zhǔn)十分接近。關(guān)于食物中氨基酸含量的百分比，異亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸和色氨酸的FAO標(biāo)準(zhǔn)分別為4.2、4.2、2.2和1.4，而螺旋藻分別為4.1、4.0、2.0和1.1，二者相差無幾。而大豆、牛肉和雞蛋的氨基酸含量百分比與FAO標(biāo)準(zhǔn)比，均相差很遠(yuǎn)，異亮氨酸的含量分別為1.8、0.9和0.6，賴氨酸的含量分別為2.7、1.7和1.0，蛋氨酸的含量均為0.4，色氨酸的含量分別為0.5、0.2和0.2所以，螺旋藻的氨基酸非常適合人體需要。2

分類螺旋藻蛋白以藻膽蛋白(phycobiliprotein，PBP)的含量為最高，達(dá)細(xì)胞干重的25%～28%，高于一般的藍(lán)藻。藻膽蛋白是存在于某些藻類(主要是紅藻、藍(lán)藻)的藻膽體(phycobilisome，PBS)中的一類色素復(fù)合蛋白。藻膽體是紅藻和藍(lán)藻所特有的一種超分子捕光色素復(fù)合體，通過錨定蛋白固著在類囊體膜外表面。藻膽蛋白具有強(qiáng)烈的熒光性，發(fā)橙紅色熒光，而其本身則呈紅色、紫色或藍(lán)色等，故稱為有色多肽。它和連接多肽一起構(gòu)成藻膽體，兩者分別占藻膽體的80%和20%。按光譜特性，可把藻膽蛋白分成四類：藻紅蛋白(phycoerythrin，PE)、藻藍(lán)蛋白(phyeocyanin，PC)、藻紅藍(lán)蛋白(phycoerythrocyanin，PEC)和別藻藍(lán)蛋白(allophycocyanin，APC)。經(jīng)提純的螺旋藻PC和APC的可見吸收峰分別在620 mm和650 mm處，室溫?zé)晒獍l(fā)射峰分別在646 mm和657 mm左右。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)藻膽蛋白是由脫輔基蛋白(apoprotein)和藻膽素(phycobilin，PB)通過一個或兩個硫醚鍵共價連接而成的。在螺旋藻藻膽蛋白中，只發(fā)現(xiàn)有一種藻膽素，即藻藍(lán)素(phycocyanobilin，PCB)。每種藻膽蛋白由等物質(zhì)量的a和β亞基構(gòu)成。a亞基的大小為13～20 kDa，β亞基的大小為14～24 kDa。PC的a亞基含1個PCB，β亞基含2個PCB，而APC的每個亞基中皆只含有1個PCB。在藻膽體內(nèi)，PC以(aβ)3和(aβ)6存在，APC以(aβ)3存在。螺旋藻藻膽蛋白呈圓盤狀疊垛在一起，中間有一個空穴，連接多肽即結(jié)合于此，它對維持藻膽體和藻膽蛋白聚合體的結(jié)構(gòu)起著重要的作用。由PC構(gòu)成藻膽體的“棒”亞結(jié)構(gòu)，APC構(gòu)成藻膽體的“核”亞結(jié)構(gòu)，“棒”呈輻射狀排列在“核”的外周。在光合作用過程中，光量子的傳遞路線是從PC到APC，然后，再傳給類囊體膜上的葉綠素a蛋白(Chla)。3

功能螺旋藻蛋白具有以下三方面功能。

(1)可作為純天然的色素，用于食品、化妝品和染料等工業(yè)。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)，人工合成色素有增加人類致癌概率的危險，因此，螺旋藻蛋白作為天然色素的開發(fā)利用日益受到重視。

(2)試劑級藻膽蛋白可制成熒光試劑，應(yīng)用于醫(yī)學(xué)臨床診斷和免疫學(xué)及生物工程等研究領(lǐng)域。由于藻膽蛋白能發(fā)出強(qiáng)烈的熒光，因此可將其與生物素、親和素或各種單克隆抗體結(jié)合制成熒光探針，用于癌細(xì)胞表面抗原撿測，以及蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的分析等工作中。藻膽蛋白作為一種天然的熒光試劑，比一般化學(xué)熒光劑具有更多優(yōu)點(diǎn)。

(3)可制成食品和藥品用于醫(yī)療保健。藻膽蛋白能促進(jìn)動物血細(xì)胞再生，提高淋巴細(xì)胞活性，通過淋巴系統(tǒng)提高機(jī)體免疫功能，全面增強(qiáng)機(jī)體的防病抗病能力，可防治癌癥、潰瘍和血栓等疾病。