螺旋藻蛋白


螺旋藻蛋白

文章插图
螺旋藻蛋白【螺旋藻蛋白】螺旋藻中蛋白质含量高达70%,每单位总量所含的蛋白质比牛肉高出3倍 。1克螺旋藻粉所含的营养相当于1千克的蔬菜 。螺旋藻所含胺基酸种类多,特别是人和动物所必需的赖氨酸、苏氨酸,含量也相当丰富;还含有胡萝蔔素,是胡萝蔔含量的10倍;含有丰富的维生素B系列,特别是B12的含量是动物的20倍 。螺旋藻已成为食品界备受关注的蛋白质源,认为螺旋藻是最具有潜力生产单细胞蛋白质的藻类 。联合国粮农组织对螺旋藻的研究公布后,被公认为“最佳蛋白质来源之一”、“全球人类最理想的食品” 。
基本介绍中文名:螺旋藻蛋白
主要来源:钝顶螺旋藻、极大螺旋藻
套用领域:食品、生物工程
营养价值蛋白质质量螺旋藻蛋白质是最优良的蛋白质之一,不仅含量高,而且具有水溶性、易吸收、种类全等其他特点 。就含量而言,螺旋藻的蛋白质含量高达60%~70%,居所有食品之首 。而传统高蛋白食品的蛋白质含量均较其低,大豆、鸡蛋、对虾、乳酪、鸡肉、草鱼的蛋白质含量分别为33%~36%、18%~20%、22%~25%、28%~30%、26%~28%和 16%~18% 。螺旋藻蛋白质属于植物蛋白,但溶解性却与其他植物蛋白完全不同 。多数植物蛋白是醇溶性的,不溶于水,不利于人体吸收;而螺旋藻蛋白质全部为水溶性,利于人体吸收,消化率高达93% 。螺旋藻中除含有一般的营养性蛋白外,还含有相当量的具有特殊生理功能和医疗保健功能的特殊蛋白质,其中,藻蓝蛋白的含量为17%、RNA的含量为3.5%、DNA的含量为1% 。胺基酸组成螺旋藻的胺基酸组成非常绝妙,不仅含有人体必需的8种胺基酸,而且各种胺基酸的比例与联合国粮农组织(FA0)和世界卫生组织(WHO)的推荐标準十分接近 。关于食物中胺基酸含量的百分比,异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸和色氨酸的FAO标準分别为4.2、4.2、2.2和1.4,而螺旋藻分别为4.1、4.0、2.0和1.1,二者相差无几 。而大豆、牛肉和鸡蛋的胺基酸含量百分比与FAO标準比,均相差很远,异亮氨酸的含量分别为1.8、0.9和0.6,赖氨酸的含量分别为2.7、1.7和1.0,蛋氨酸的含量均为0.4,色氨酸的含量分别为0.5、0.2和0.2所以,螺旋藻的胺基酸非常适合人体需要 。分类螺旋藻蛋白以藻胆蛋白(phycobiliprotein,PBP)的含量为最高,达细胞乾重的25%~28%,高于一般的蓝藻 。藻胆蛋白是存在于某些藻类(主要是红藻、蓝藻)的藻胆体(phycobilisome,PBS)中的一类色素複合蛋白 。藻胆体是红藻和蓝藻所特有的一种超分子捕光色素複合体,通过锚定蛋白固着在类囊体膜外表面 。藻胆蛋白具有强烈的萤光性,发橙红色萤光,而其本身则呈红色、紫色或蓝色等,故称为有色多肽 。它和连线多肽一起构成藻胆体,两者分别占藻胆体的80%和20% 。按光谱特性,可把藻胆蛋白分成四类:藻红蛋白(phycoerythrin,PE)、藻蓝蛋白(phyeocyanin,PC)、藻红蓝蛋白(phycoerythrocyanin,PEC)和别藻蓝蛋白(allophycocyanin,APC) 。经提纯的螺旋藻PC和APC的可见吸收峰分别在620 mm和650 mm处,室温萤光发射峰分别在646 mm和657 mm左右 。结构特点藻胆蛋白是由脱辅基蛋白(apoprotein)和藻胆素(phycobilin,PB)通过一个或两个硫醚键共价连线而成的 。在螺旋藻藻胆蛋白中,只发现有一种藻胆素,即藻蓝素(phycocyanobilin,PCB) 。每种藻胆蛋白由等物质量的a和β亚基构成 。a亚基的大小为13~20 kDa,β亚基的大小为14~24 kDa 。PC的a亚基含1个PCB,β亚基含2个PCB,而APC的每个亚基中皆只含有1个PCB 。在藻胆体内,PC以(aβ)3和(aβ)6存在,APC以(aβ)3存在 。螺旋藻藻胆蛋白呈圆盘状叠垛在一起,中间有一个空穴,连线多肽即结合于此,它对维持藻胆体和藻胆蛋白聚合体的结构起着重要的作用 。由PC构成藻胆体的“棒”亚结构,APC构成藻胆体的“核”亚结构,“棒”呈辐射状排列在“核”的外周 。在光合作用过程中,光量子的传递路线是从PC到APC,然后,再传给类囊体膜上的叶绿素a蛋白(Chla) 。功能螺旋藻蛋白具有以下三方面功能 。(1)可作为纯天然的色素,用于食品、化妆品和染料等工业 。现代医学发现,人工合成色素有增加人类致癌机率的危险,因此,螺旋藻蛋白作为天然色素的开发利用日益受到重视 。(2)试剂级藻胆蛋白可製成萤光试剂,套用于医学临床诊断和免疫学及生物工程等研究领域 。由于藻胆蛋白能发出强烈的萤光,因此可将其与生物素、亲和素或各种单克隆抗体结合製成萤光探针,用于癌细胞表面抗原捡测,以及蛋白质、核酸等生物大分子的分析等工作中 。藻胆蛋白作为一种天然的萤光试剂,比一般化学萤光剂具有更多优点 。(3)可製成食品和药品用于医疗保健 。藻胆蛋白能促进动物血细胞再生,提高淋巴细胞活性,通过淋巴系统提高机体免疫功能,全面增强机体的防病抗病能力,可防治癌症、溃疡和血栓等疾病 。