基本介紹
- 中文名：螺旋藻蛋白
- 主要來源：鈍頂螺旋藻、極大螺旋藻
- 套用領域：食品、生物工程
營養價值,蛋白質質量,胺基酸組成,分類,結構特點,功能,
營養價值
蛋白質質量
螺旋藻蛋白質是最優良的蛋白質之一，不僅含量高，而且具有水溶性、易吸收、種類全等其他特點。就含量而言，螺旋藻的蛋白質含量高達60%～70%，居所有食品之首。而傳統高蛋白食品的蛋白質含量均較其低，大豆、雞蛋、對蝦、乳酪、雞肉、草魚的蛋白質含量分別為33%～36%、18%～20%、22%～25%、28%～30%、26%～28%和 16%～18%。
螺旋藻蛋白質屬於植物蛋白，但溶解性卻與其他植物蛋白完全不同。多數植物蛋白是醇溶性的，不溶於水，不利於人體吸收；而螺旋藻蛋白質全部為水溶性，利於人體吸收，消化率高達93%。螺旋藻中除含有一般的營養性蛋白外，還含有相當量的具有特殊生理功能和醫療保健功能的特殊蛋白質，其中，藻藍蛋白的含量為17%、RNA的含量為3.5%、DNA的含量為1%。
胺基酸組成
螺旋藻的胺基酸組成非常絕妙，不僅含有人體必需的8種胺基酸，而且各種胺基酸的比例與聯合國糧農組織(FA0)和世界衛生組織(WHO)的推薦標準十分接近。關於食物中胺基酸含量的百分比，異亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸和色氨酸的FAO標準分別為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、牛肉和雞蛋的胺基酸含量百分比與FAO標準比，均相差很遠，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，螺旋藻的胺基酸非常適合人體需要。
分類
螺旋藻蛋白以藻膽蛋白(phycobiliprotein，PBP)的含量為最高，達細胞乾重的25%～28%，高於一般的藍藻。藻膽蛋白是存在於某些藻類(主要是紅藻、藍藻)的藻膽體(phycobilisome，PBS)中的一類色素複合蛋白。藻膽體是紅藻和藍藻所特有的一種超分子捕光色素複合體，通過錨定蛋白固著在類囊體膜外表面。藻膽蛋白具有強烈的螢光性，發橙紅色螢光，而其本身則呈紅色、紫色或藍色等，故稱為有色多肽。它和連線多肽一起構成藻膽體，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)、藻藍蛋白(phyeocyanin，PC)、藻紅藍蛋白(phycoerythrocyanin，PEC)和別藻藍蛋白(allophycocyanin，APC)。經提純的螺旋藻PC和APC的可見吸收峰分別在620 mm和650 mm處，室溫螢光發射峰分別在646 mm和657 mm左右。
結構特點
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線而成的。在螺旋藻藻膽蛋白中，只發現有一種藻膽素，即藻藍素(phycocyanobilin，PCB)。每種藻膽蛋白由等物質量的a和β亞基構成。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，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，連線多肽即結合於此，它對維持藻膽體和藻膽蛋白聚合體的結構起著重要的作用。由PC構成藻膽體的“棒”亞結構，APC構成藻膽體的“核”亞結構，“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，然後，再傳給類囊體膜上的葉綠素a蛋白(Chla)。
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，用於食品、化妝品和染料等工業。現代醫學發現，人工合成色素有增加人類致癌機率的危險，因此，螺旋藻蛋白作為天然色素的開發利用日益受到重視。
(2)試劑級藻膽蛋白可製成螢光試劑，套用於醫學臨床診斷和免疫學及生物工程等研究領域。由於藻膽蛋白能發出強烈的螢光，因此可將其與生物素、親和素或各種單克隆抗體結合製成螢光探針，用於癌細胞表面抗原撿測，以及蛋白質、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螢光試劑，比一般化學螢光劑具有更多優點。
