[科普中国]-螺旋藻蛋白

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%。

氨基酸组成螺旋藻的氨基酸组成非常绝妙，不仅含有人体必需的8种氨基酸，而且各种氨基酸的比例与联合国粮农组织(FA0)和世界卫生组织(WHO)的推荐标准十分接近。关于食物中氨基酸含量的百分比，异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸和色氨酸的FAO标准分别为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、牛肉和鸡蛋的氨基酸含量百分比与FAO标准比，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，螺旋藻的氨基酸非常适合人体需要。2

分类螺旋藻蛋白以藻胆蛋白(phycobiliprotein，PBP)的含量为最高，达细胞干重的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)中的一类色素复合蛋白。藻胆体是红藻和蓝藻所特有的一种超分子捕光色素复合体，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荧光性，发橙红色荧光，而其本身则呈红色、紫色或蓝色等，故称为有色多肽。它和连接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，室温荧光发射峰分别在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接而成的。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，连接多肽即结合于此，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)。3

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概率的危险，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)试剂级藻胆蛋白可制成荧光试剂，应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荧光，因此可将其与生物素、亲和素或各种单克隆抗体结合制成荧光探针，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荧光试剂，比一般化学荧光剂具有更多优点。

(3)可制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。