螺旋藻蛋白

螺旋藻蛋白

螺旋藻中蛋白質含量高達70%,每單位總量所含的蛋白質比牛肉高出3倍。1克螺旋藻粉所含的營養相當於1千克的蔬菜。螺旋藻所含胺基酸種類多,特別是人和動物所必需的賴氨酸、蘇氨酸,含量也相當豐富;還含有胡蘿蔔素,是胡蘿蔔含量的10倍;含有豐富的維生素B系列,特別是B12的含量是動物的20倍 。螺旋藻已成為食品界備受關注的蛋白質源,認為螺旋藻是最具有潛力生產單細胞蛋白質的藻類。聯合國糧農組織對螺旋藻的研究公布後,被公認為“最佳蛋白質來源之一”、“全球人類最理想的食品”。

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)和(aβ)存在,APC以(aβ)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。

(3)可製成食品和藥品用於醫療保健。藻膽蛋白能促進動物血細胞再生,提高淋巴細胞活性,通過淋巴系統提高機體免疫功能,全面增強機體的防病抗病能力,可防治癌症、潰瘍和血栓等疾病。

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