螺旋藻藻蓝蛋白在水和磷酸缓冲液中稳定性的对比研究

李潇飒等

摘要 [目的] 为了寻找一种代替磷酸缓冲液的提取溶液，满足尽量保持其活性的要求。[方法] 分别用蒸馏水和磷酸缓冲液，采用研磨法提取藻蓝蛋白并保存。[结果] 两者提取效果差别不大。但是，水保存的藻蓝蛋白溶液比磷酸缓冲液保存的藻蓝蛋白溶液易分解。[结论] 综合试验条件及藻蓝蛋白稳定性影响因素考虑，可确定pH变化为藻蓝蛋白分解的主要原因；蒸馏水可代替磷酸缓冲液用于提取藻蓝蛋白，活性维持时间不超过15 d。

关键词 螺旋藻；藻蓝蛋白；稳定性；pH

中图分类号 S932.7 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）03-00657-01

螺旋藻是地球上最古老的物种之一，属蓝藻门颤藻目颤藻科螺旋藻属，呈丝状螺旋体。螺旋藻以其均衡的营养、保健价值受到全世界多个国际组织的高度评价，被联合国教科文组织誉为“明天最理想的食品”[1]。 螺旋藻中含有多种生理活性物质和营养物质，包括螺旋藻多糖、不饱和脂肪酸、蛋白质、生物酶、维生素及矿物质[1-2]。其氨基酸含量不仅丰富且均衡，易于人体吸收[1]。螺旋藻中的β2-胡萝卜素含量丰富，为胡萝卜的10倍[2]。螺旋藻作为一种丰富且均衡的蛋白质补充剂，已被用于饮料、啤酒、口服液、巧克力、速溶冲剂等食品中[3-4]。其营养液能提供皮肤所需氨基酸、藻多糖、SOD等多种活性成分，并且具有提高皮肤细胞免疫力、保持水分、防辐射等功能。螺旋藻为原料的化妆品已被成功研制[3]。螺旋藻富含的β-胡萝卜素为维生素A的前体，有极好的保护视力的作用，而且其富含的铁质、γ-次亚麻油酸及磷酸酯等使得它在治疗贫血、风湿、艾滋病等疾病方面有很好的疗效[1，5]。此外，螺旋藻中的藻膽蛋白可作为一种荧光标记物用于免疫化学分析中的双色或三色标记，在临床应用中有广阔的前景[5]。

藻蓝蛋白是螺旋藻中的特有成分，为水溶性，易于人体吸收，且在藻体中的含量极高，达藻粉干重的17%左右[6]。藻蓝蛋白具有重要的医疗价值，不但可以提高外周造血细胞功能，促进红细胞生长[7]，而且具有清除自由基、抗衰老的功能[8]。Reddy等[9]研究表明，藻蓝蛋白可选择性地抑制炎症和肿瘤发生时高效表达的相关酶活性，被证明有抗肿瘤活性。同时，藻蓝蛋白含有大量的易于吸收的氨基酸。它已被添加到食品和饲料中，又可作为天然色素被应用于化妆品行业中[3]。因此，藻蓝蛋白的提取与应用也具有广阔前景。

但是，由于藻蓝蛋白不稳定，易分解，其提取、纯化成本居高不下，限制了其发展。影响藻蓝蛋白稳定性的因素主要为光照、温度、酸碱度，在避光、低温、pH 4～8 之间稳定性最高[6，10-14]。为保持其活性，笔者一般采用磷酸缓冲液提取藻蓝蛋白，但由此增加成本。在低温、避光条件下，笔者研究了用水提取的藻蓝蛋白与磷酸缓冲液提取的藻蓝蛋白稳定性的变化情况，旨在研究用蒸馏水代替缓冲液提取藻蓝蛋白的可行性，在降低生产成本的同时尽可能保持其活性，为工业生产提供理论依据。