李 砧 賀繼峰 謝樹蓮
(1.太原師范學(xué)院 生物科學(xué)系,山西 太原030012;2.山西大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,山西 太原030006)
藻膽蛋白(phycobiliprotein)是藍(lán)藻、紅藻、隱藻和少數(shù)甲藻等的重要捕光色素蛋白[1-2].目前,已發(fā)現(xiàn)的藻膽蛋白主要有藻紅蛋白(phycoerythrin,PE)、藻藍(lán)蛋白(phycocyanin,PC)和別藻藍(lán)蛋白(allo-phycocyanin,APC).藻紅蛋白呈現(xiàn)紅色,藻藍(lán)蛋白和別藻藍(lán)蛋白呈現(xiàn)藍(lán)色.藻膽蛋白是由非環(huán)狀的四吡咯藻膽色素和蛋白質(zhì)相結(jié)合而成的,以藻膽體顆粒的形式存在于類囊體的表面.藻膽蛋白是理想的光敏劑和天然色素,并且具有熒光現(xiàn)象,因此可以成為熒光探針的材料來源.在細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、組織化學(xué)、臨床診斷以及免疫學(xué)等應(yīng)用方面作為標(biāo)記物代替同位素和相關(guān)的酶.它還具有抗腫瘤活性,能增強(qiáng)機(jī)體的免疫機(jī)能等[3].因此,藻膽蛋白在醫(yī)藥、食品和化妝品等行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用前景.
地木耳(NostoccommuneVauch.),又叫地皮菜、地軟或普通念珠藻,是藍(lán)藻門Cyanophuya,念珠藻科Nostocaceae植物.藻體一般呈片狀,為肉眼可見的膠狀擴(kuò)展群體,生長適應(yīng)性強(qiáng),分布較廣,從海拔3 000m以上的高山到低地平原,從-40℃的低溫到30℃以上的高溫,都可以生長[4-5].該種營養(yǎng)豐富,富含人體必須的多種氨基酸、微量元素和維生素,是人們的席上佳肴、健康飲品和食品,并可入藥,對某些疾病有獨到的療效,在《本草綱目》、《中國醫(yī)學(xué)大辭典》中均有記載[6-7].
本文對6個不同品系地木耳的藻膽蛋白含量進(jìn)行了比較研究,旨在為該種的品質(zhì)評價和進(jìn)一步開發(fā)利用提供一定的理論依據(jù).
實驗用地木耳藻種分別采自甘肅天水(TS)、陜西榆林(YL)、內(nèi)蒙古察哈爾右翼前旗(CY)、山西朔州(SZ)、山西陵川(LC)和山西神池(SC),均為片狀群體.
所用試劑為分析純.
所用儀器為寧波新芝JY92-Ⅱ超聲波細(xì)胞粉碎機(jī),北京賽多利斯FA-1104N電子天平,SP-752型紫外可見分光光度計;海爾BCD-539WT電冰箱;上海安亭TGL-16B高速離心機(jī);上海博訊GZ-7培養(yǎng)箱.
將地木耳藻體去除雜質(zhì),以超純水洗凈并充分浸泡.用濾紙小心擦干表面水分,然后稱取0.5g左右鮮重的藻體,準(zhǔn)確記錄樣品重量,置于-20℃冰箱中冷凍過夜.次日用超聲波融化破碎15min,反復(fù)凍融并研磨至藻體變綠,凍出液不再有粉紅色或藍(lán)色藻膽蛋白溶出.用5ml pH=7的磷酸緩沖液提取,10 000r/min離心2min,取上清液以SP-752型紫外可見分光光度計分別測定562nm,615nm,652nm波長處吸光度,根據(jù)公式計算藻膽蛋白含量[8].單位為 mg/g(鮮重)[9].重復(fù)3次.
對6個不同品系地木耳藻藻膽蛋白含量的研究結(jié)果見表1.可以看出,不同產(chǎn)地的地木耳藻膽蛋白含量是存在差異的.
藻藍(lán)蛋白(PC)含量最高的是采于內(nèi)蒙古察哈爾右翼前旗的品系(CY),達(dá)0.065mg/g,其余依次是采于山西朔州的品系(SZ)、山西神池的品系(SC)、甘肅天水的品系(TS)和山西陵川的品系(LC),含量最低的是采于陜西榆林的品系,只有0.015mg/g.
別藻藍(lán)蛋白(APC)含量最高的是采于內(nèi)蒙古察哈爾右翼前旗的品系(CY),達(dá)0.061mg/g,其余依次是采于甘肅天水的品系(TS)、山西朔州的品系(SZ)、山西神池的品系(SC)和山西陵川的品系(LC),含量最低的是采于陜西榆林的品系,只有0.016mg/g.
藻紅蛋白(PE)含量最高的是采于內(nèi)蒙古察哈爾右翼前旗的品系(CY),達(dá)0.046mg/g,其余依次是采于甘肅天水的品系(TS)、山西朔州的品系(SZ)、山西神池的品系(SC)和山西陵川的品系(LC),含量最低的是采于陜西榆林的品系,只有0.011mg/g.
總藻膽蛋白(TPBP)含量最高的是采于內(nèi)蒙古察哈爾右翼前旗的品系(CY),達(dá)0.172mg/g,其余依次是采于山西朔州的品系(SZ)、甘肅天水的品系(TS)、山西神池的品系(SC)和山西陵川的品系(LC),含量最低的是采于陜西榆林的品系,只有0.042mg/g.
由此可知,采于內(nèi)蒙古察哈爾右翼前旗的品系(CY)不論是PC,APC,PE還是TPBP含量在6種品系中均為最高,而采于陜西榆林的品系則相反,各項含量均為最低.
從實驗結(jié)果中可以看出,不同品系的地木耳藻膽蛋白的含量是不同的,這可能與其環(huán)境因素有關(guān),如溫度、濕度、光照強(qiáng)度等,采集季節(jié)不同,生境環(huán)境條件也不同,也可能與藻體本身的成熟度有關(guān).由于藻膽色素是某些藻類光合作用中主要的輔助色素,藻膽蛋白含量的多少也在一定程度上反映地木耳光合作用的強(qiáng)弱.
藻膽蛋白屬于胞內(nèi)蛋白質(zhì),要提取分離藻膽蛋白,首先必須要破碎藻細(xì)胞的細(xì)胞壁、細(xì)胞膜,使藻膽蛋白以溶解的狀態(tài)釋放出來,并保持其活性.藻細(xì)胞破碎的方法主要有超聲波法、反復(fù)凍融法、溶脹法、溶菌酶法、組織搗碎法、化學(xué)試劑處理法等[10-12],不同方法對藻膽蛋白的提取結(jié)果可能存在一定差異.
本實驗中采于內(nèi)蒙古察哈爾右翼前旗的地木耳品系藻膽蛋白含量最高,達(dá)到0.172mg/g,是藻膽蛋白進(jìn)一步開發(fā)利用的優(yōu)良品系,利用前景廣闊.
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