聚球藻PCC7002藻蓝蛋白提取纯化及热致褪色机理研究

作者：朱林清; 曾名湧^*

来源：食品工业科技, 2022, 43(16): 32-40.

DOI：10.13386/j.issn1002-0306.2021110096

• 聚球藻PCC7002
• 藻蓝蛋白
• 四吡咯发色团
• 热处理
• 褪色机理

本文旨在研究聚球藻PCC7002(Synechococcussp. PCC7002，简称“聚球藻”)藻蓝蛋白（Phycocyanin,PC）的提取纯化及热致褪色机理，通过高压均质、壳聚糖絮凝和硫酸铵盐析提取纯化藻蓝蛋白，并采用色泽指标、UV-Vis光谱、荧光发射光谱、粒径电位、FTIR光谱、SDS-PAGE电泳研究其在热处理（50、60、70、80、90℃，30 min）过程中褪色的机理。结果表明：藻蓝蛋白的最适提取条件是将藻粉溶于0.04 mol/L的NaCl溶液中使其浓度达到2 mg/mL并在80 MPa下均质7 min，此时藻蓝蛋白得率为10.5081%±0.0936%；经0.15 mg/mL壳聚糖絮凝、50%饱和硫酸铵盐析后，藻蓝蛋白纯度可由0.6950±0.0043提高至1.9084±0.2621。进一步研究藻蓝蛋白的热致褪色机理发现：从60℃开始，脱辅基蛋白空间结构的破坏使蛋白骨架维持的藻蓝胆素天然构象发生转变、藻蓝蛋白紫外吸收和特征荧光大幅下降，藻蓝蛋白的蓝色色泽因此大幅消褪；粒径结果表明，藻蓝蛋白在60℃时开始聚集，而80℃下形成的更大聚集体可能将四吡咯发色团包埋于其内，使得藻蓝蛋白色泽消褪程度加深；此外，FTIR光谱和SDS-PAGE表明热处理过程中藻蓝蛋白β亚基的破坏程度可能远高于α亚基，且被破坏的结构主要是α-螺旋。综上，维持藻蓝蛋白脱辅基蛋白结构或者发色团依托蛋白结构的稳定，是藻蓝蛋白热处理过程中呈色稳定的关键。本研究结果为藻蓝蛋白在热处理过程中护色措施的研究提供了一定的理论依据。

• 单位
  中国海洋大学