李奇科，高彥祥

（1 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院 北京 100083 2 美國(guó)康奈爾大學(xué)食品科學(xué)系 紐約 14853）

鈍頂螺旋藻（Spirulina platensis or Arthrospira platensis）在世界范圍內(nèi)規(guī)?；B(yǎng)殖，作為功能因子、藥物、熒光物質(zhì)的來源[1]有很大的經(jīng)濟(jì)和開發(fā)潛力。在其干物質(zhì)中，蛋白質(zhì)占55%～70%，藻膽蛋白（Phycobiliprotein）在總蛋白質(zhì)中占15%～20%[2]，主要以藻藍(lán)蛋白（Phycocyanin，PC）形式存在。藻藍(lán)蛋白在藻類生物中是一類吸收傳遞光能的色素蛋白，吸收橙黃色光而表現(xiàn)出天然的亮藍(lán)色，最大吸收峰在波長(zhǎng)620 nm 左右。利用藻藍(lán)蛋白水溶特性，將微藻細(xì)胞破碎后通過鹽析、萃取或色譜法進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，得到純化藻藍(lán)蛋白，蛋白純度根據(jù)吸光度A620nm/A280nm比值劃分為食品級(jí)（≥0.7）、反應(yīng)級(jí)（≥3.9）和分析級(jí)（≥4.0）[3]。

1 藻藍(lán)蛋白簡(jiǎn)介

藻藍(lán)蛋白在微藻細(xì)胞中以組裝的藻膽體（Phycobilisome，PBS）形式存在，藻膽體吸收的光能依次通過藻紅蛋白（Phycoerythrin，PE）、藻藍(lán)蛋白和別藻藍(lán)蛋白（Allophycocyanin，APC）傳遞，到達(dá)反應(yīng)中心光系統(tǒng)I 和II[4]。藻藍(lán)蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)以α-螺旋為主，占60%以上[5]，其高級(jí)結(jié)構(gòu)由（αβ）異二聚體單元組裝而成，α-亞基分子質(zhì)量12～19 ku，含2 個(gè)半胱氨酸殘基和2 個(gè)甲硫氨酸殘基；β-亞基分子質(zhì)量14～21 ku，含3 個(gè)半胱氨酸殘基和5 個(gè)甲硫氨酸殘基，生理?xiàng)l件下（αβ）3環(huán)狀三聚體和（αβ）6環(huán)狀六聚體為藻藍(lán)蛋白的主要存在形式[6]。六聚體分子質(zhì)量約為104 ku。αβ 亞基間通過α-螺旋介導(dǎo)相互作用結(jié)合，藻藍(lán)蛋白分子構(gòu)象中發(fā)色團(tuán)稱為藻藍(lán)素，是一種線性四吡咯（卟啉）化合物，通過硫醚鍵與脫輔基蛋白鏈上半胱氨酸殘基連接，連接位點(diǎn)一般在α-84、β-84 和β-155[7]，作為親水蛋白，水分子可進(jìn)一步穩(wěn)定藻藍(lán)蛋白的發(fā)色團(tuán)構(gòu)型，穩(wěn)定發(fā)色團(tuán)與半胱氨酸殘基的相互作用。

藻藍(lán)蛋白具有抗炎、抗腫瘤、抗氧化、免疫調(diào)節(jié)等多種生理功能[8-10]，其抗肺癌活性、抗黑色素瘤活性、抗結(jié)腸癌活性、抗肝癌活性已有大量研究報(bào)道[11]。工業(yè)制備食品級(jí)藻藍(lán)蛋白，將逐步發(fā)展成為便捷且低成本的技術(shù)。將藻藍(lán)蛋白用作功能性食品或食品配料的前景十分廣闊。然而，藻藍(lán)蛋白穩(wěn)定性易受溫度、pH 值、光照、離子等因素影響，對(duì)加工處理?xiàng)l件十分敏感，如巴氏殺菌、調(diào)酸和氧化反應(yīng)易使其沉淀或解離而導(dǎo)致降解，藍(lán)色失去穩(wěn)定性，最終導(dǎo)致其在食品工業(yè)中的應(yīng)用受到限制。

Kupka 等[12]通過提高體系中尿素濃度，誘導(dǎo)藻藍(lán)蛋白六聚體發(fā)生單體化，直到失去其二級(jí)結(jié)構(gòu)。該研究分析此過程中藻藍(lán)素分子構(gòu)型與藻藍(lán)蛋白高級(jí)結(jié)構(gòu)變化的關(guān)系，探明了藻藍(lán)蛋白三聚體（αβ）3在解聚并部分展開后，其發(fā)色團(tuán)開始失去發(fā)色作用，直至蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)全部喪失的過程。Ma等[13]報(bào)道天然藻藍(lán)蛋白中β-亞基的折疊和展開經(jīng)歷三步可逆的構(gòu)象變化，以β-亞基的重新折疊為例： 四吡咯發(fā)色團(tuán)首先由螺旋構(gòu)型轉(zhuǎn)變?yōu)檠由鞓?gòu)型；通過氫鍵和疏水相互作用，發(fā)色團(tuán)以更為剛性的結(jié)構(gòu)固定在β-亞基上，導(dǎo)致熒光出現(xiàn)線性增加；亞基間相對(duì)運(yùn)動(dòng)使兩個(gè)發(fā)色團(tuán)更接近或平行，發(fā)色團(tuán)的熒光特性得到提升。Tong 等[14]應(yīng)用3 種蛋白酶對(duì)藻藍(lán)蛋白進(jìn)行酶切，生成殘基數(shù)小于63的肽段，進(jìn)而分析四吡咯發(fā)色團(tuán)和脫輔基蛋白間結(jié)合位點(diǎn)與分子構(gòu)型改變對(duì)藻藍(lán)蛋白色澤的影響。另外，在藻藍(lán)蛋白熱穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中，許多文獻(xiàn)報(bào)道“超色現(xiàn)象”的發(fā)生[5，12]，即熱處理開始最初幾分鐘吸光度增加，隨后開始下降的現(xiàn)象。這一現(xiàn)象反映蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變，在天然蛋白質(zhì)開始變性和聚集前，其構(gòu)象改變、中間亞基變性，導(dǎo)致芳香基團(tuán)暴露和發(fā)色團(tuán)位點(diǎn)偏移。

對(duì)于藻藍(lán)蛋白的應(yīng)用，Nourmohammadi 等[15]嘗試?yán)煤Ｔ逅猁}和乳清蛋白包埋鈍頂螺旋藻（Arthrospira platensis），將之作為功能成分和色素加入脫脂酸乳中。壁材間通過靜電相互作用實(shí)現(xiàn)對(duì)鈍頂螺旋藻的有效包埋，并在模擬胃腸道消化中實(shí)現(xiàn)全部釋放，提高了生物可利用度，有利于乳酸菌在人體腸道中定植。Dev 等[16]將卡拉膠和藻藍(lán)蛋白結(jié)合，制備一種止血凝膠。此種水凝膠顯示均勻分布的大孔結(jié)構(gòu)，具有良好的生物相容性，允許營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在傷口愈合部位的轉(zhuǎn)運(yùn)和氣體交換，從而促進(jìn)細(xì)胞增殖與傷口愈合。此外，如表1所示，還有大量報(bào)道將藻藍(lán)蛋白或作為其原料的鈍頂螺旋藻加入食品基質(zhì)，藻藍(lán)蛋白其天然的藍(lán)色賦予產(chǎn)品純凈的色澤以及一定的抗氧化特性。盡管如此，對(duì)藻藍(lán)蛋白功能特性和著色潛力的應(yīng)用開發(fā)仍需繼續(xù)，藻藍(lán)蛋白的色素穩(wěn)定性仍有優(yōu)化空間。面對(duì)目前全球快速增長(zhǎng)的天然色素市場(chǎng)，藻藍(lán)蛋白已有大量專利，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用也得到較快發(fā)展[17]。在此背景下，開發(fā)基于藻藍(lán)蛋白的藍(lán)色色素及其作為活性成分的遞送體系，具有廣闊的應(yīng)用前景。

考參獻(xiàn)文[18]2016[19]2019[20]2019[21]2020[15]2020[22]2020[23]2005[24]2018[25]2020[26]2017強(qiáng)理使失乳現(xiàn)果光總例案型典的用應(yīng)中品食在藻旋螺頂鈍及白蛋藍(lán)藻1表Representative applying examples of phycocyanin and Spirulina platensis in food products Table 1 /白蛋藍(lán)藻它其性特品產(chǎn)質(zhì)基品食量加添質(zhì)物生源來質(zhì)物生/白蛋藍(lán)藻劑定穩(wěn)質(zhì)性及子離，鐵良改地，質(zhì)調(diào)色色藍(lán)-酸嗜種（接乳菌滅藻旋螺頂鈍（Arthrospira藻旋螺頂鈍升提性活菌生，益化球乳酸嗜和菌桿乳0.3%～0.8%）platensis）菌，生升提地質(zhì)乳，酸調(diào)色色藍(lán)-乳酵發(fā)脂脫白蛋藍(lán)藻（Arthrospira藻旋螺頂鈍效增性活2%～8%）platensis存保光，避升提性活化氧抗-乳煉售市白蛋藍(lán)藻PUPCCC 410.株離分藻腥魚肥110 d 達(dá)期衰半白蛋藍(lán)藻度0.1%純5（Anabaena fertilissima PUPC-3.28 CC 410.5）損下理處溫高，超調(diào)色色藍(lán)-乳脂脫白蛋藍(lán)藻LLC-10 / CAQ-株離分藻珠念脂脫較分得試測(cè)官，感限有0.12%（Nostoc sp.LLC-10 / CAQ-15升提）15實(shí)，可化強(qiáng)養(yǎng)，營(yíng)調(diào)色色綠藍(lán)清、乳鈉酸藻海乳酵發(fā)脂脫藻旋螺頂鈍（Arthrospira藻旋螺頂鈍效蔽掩味異類，藻送遞藻微80溫、吐白蛋0.5%）platensis好升提性活化氧，抗調(diào)色色藍(lán)-、乳油、奶糖、蔗乳2.5%白蛋藍(lán)藻LEB-52株離分藻旋螺頂鈍粉1.1度純（Arthrospira platensis LEB-52）避需白蛋敏，光調(diào)色色藍(lán)亮-糖糖、軟糖、硬糖軟0.36%白蛋藍(lán)藻（Arthrospira藻旋螺頂鈍裝包衣1.52度純）platensis調(diào)色色藍(lán)亮藻、海精糊芽麥糖、蔗物取提藻海蛋藍(lán)藻化囊微（Arthrospira藻旋螺頂鈍鈉酸1%～5%白）platensis升提性活化氧，抗化強(qiáng)養(yǎng)營(yíng)-粉、米質(zhì)膠子前車藻旋螺頂鈍（Arthrospira藻旋螺頂鈍1%～15%）platensis及性活化氧，抗調(diào)色色綠藍(lán)-油、黃糖、蔗粉面藻旋螺頂鈍F&M-C256株離分藻旋螺頂鈍升提量含酚2%～6%（Arthrospira platensis F&M -C256）品產(chǎn)標(biāo)目干化強(qiáng)養(yǎng)營(yíng)酪發(fā)白蛋藍(lán)藻乳酵乳煉色藍(lán)乳脂脫色藍(lán)酵發(fā)藻旋螺乳淋淇冰色藍(lán)果糖色藍(lán)凍果色藍(lán)意化強(qiáng)養(yǎng)營(yíng)面利大曲化強(qiáng)養(yǎng)營(yíng)奇別類品食制乳及乳品品飲凍冷，品制可可制力克巧果糖及品糧及食糧品制食品食烤焙

考參它其性特品產(chǎn)質(zhì)基品食獻(xiàn)文劑定穩(wěn)[27]2019化氧，抗良改地，質(zhì)調(diào)色色綠藍(lán)糖、蔗鈉化氯、植T55粉麥小用升提量含質(zhì)白蛋及性活油[28]2019升提性活化氧抗酚育、生鈉化氯物、植粉、面團(tuán)面[29]2019性活化氧抗及菌，抑化強(qiáng)養(yǎng)營(yíng)粉、淀鈉化氯糜肉升提[30]2019升提量含酚總及性活化氧抗-液酵發(fā)菌桿乳物通物酸油魚植）1表（續(xù)/白蛋藍(lán)藻量加添質(zhì)物生源來質(zhì)物/生白蛋藍(lán)藻品產(chǎn)標(biāo)目別類品食質(zhì)性及藻旋螺頂鈍F&M-C256株離分藻旋螺頂鈍餅化強(qiáng)養(yǎng)營(yíng)2%～6%（Arthrospira platensis F&M -干）C256 6%白蛋藍(lán)藻F&M-C256株離分藻旋螺頂鈍面化強(qiáng)養(yǎng)營(yíng)1.5度純（Arthrospira platensis F&M -片包）C256藻旋螺頂鈍（Arthrospira藻旋螺頂鈍餅堡漢肉魚其及產(chǎn)水0.5%～1.5%platensis）品制藻旋螺頂鈍F&M-C256株離分藻旋螺頂鈍料飲菌生益料飲5%（Arthrospira platensis F&M -）C256

2 藻藍(lán)蛋白色素的應(yīng)用

食物中藍(lán)色給人新鮮清涼的印象，而自然界中藍(lán)色物質(zhì)的稀缺性使藻藍(lán)蛋白成為食品工業(yè)中天然藍(lán)色來源的有限選擇之一[31]。人工養(yǎng)殖藻類使獲取藻藍(lán)蛋白提取物變得經(jīng)濟(jì)而便利。在一步培養(yǎng)法、兩步培養(yǎng)法的基礎(chǔ)上，Chentir 等[2]通過施以環(huán)境壓力改變代謝物質(zhì)積累，減少生物消耗，使藻藍(lán)蛋白產(chǎn)量達(dá)230.1 mg/g 干物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)較大的提升。目前，我國(guó)允許在食品中添加的藍(lán)色素有人工合成的靛藍(lán)和亮藍(lán)（及其色淀），以及天然來源的梔子藍(lán)和藻藍(lán)（藻藍(lán)蛋白）[32]。此外，某些花青素在一定條件下也可作為食品的藍(lán)色著色劑使用。

在水中或磷酸鹽緩沖液中，純化藻藍(lán)蛋白難以長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定狀態(tài)，隨著藻藍(lán)蛋白亞基的不斷解聚，聚集形式從（αβ）6六聚體轉(zhuǎn)變?yōu)椋é力拢?三聚體，再轉(zhuǎn)變?yōu)椋é力拢﹩误w。當(dāng)原有藻藍(lán)蛋白解離形成動(dòng)態(tài)平衡后，混合物的量子產(chǎn)率（藻藍(lán)蛋白在光能輸送中吸收和傳導(dǎo)的光能量子與熒光激發(fā)相關(guān)，用于評(píng)價(jià)純化藻藍(lán)蛋白的變性情況）降低到原有的50%[33]。當(dāng)其低濃度（＜30 mmol/L）溶于稀磷酸鹽緩沖液時(shí)，（αβ）單體占主導(dǎo)地位，松散的結(jié)構(gòu)使發(fā)色團(tuán)以較高的構(gòu)象自由度存在，基于其共軛平面的熒光量子產(chǎn)率降低，導(dǎo)致體系的吸光度不斷降低[12，34]，呈現(xiàn)出“漂白”的現(xiàn)象。Gustiningtyas等[35]引入三聚磷酸鈉，使藻藍(lán)蛋白與水溶性殼聚糖（殼寡糖）在pH 7 介質(zhì)中實(shí)現(xiàn)分子交聯(lián)，篩選出藻藍(lán)蛋白與殼寡糖以質(zhì)量比3∶4 結(jié)合時(shí)具有最小粒徑和最高的熱穩(wěn)定性，在50°C 條件下保溫90 min 仍無明顯色澤變化。Selig 等[36]通過與多糖的結(jié)合提高藻藍(lán)蛋白色澤穩(wěn)定性，評(píng)估甜菜果膠、瓜爾豆膠和可溶性大豆多糖對(duì)藻藍(lán)蛋白熱穩(wěn)定性和蛋白酶處理中水解穩(wěn)定性的增強(qiáng)作用。以檸檬酸鹽緩沖液為介質(zhì)，在攪拌條件下實(shí)現(xiàn)藻藍(lán)蛋白與多糖的結(jié)合，研究表明甜菜果膠穩(wěn)定的藻藍(lán)蛋白顆粒具有較大的Zeta 電位，這一體系的加工后色差值△E 最小，在熱處理和蛋白酶處理中有更好的穩(wěn)定性。

在此基礎(chǔ)上，Zhang 等[37]利用乳清蛋白在pH 3 介質(zhì)中轉(zhuǎn)為透明的特性，分析乳清蛋白提高藻藍(lán)蛋白酸穩(wěn)定性的能力，并進(jìn)一步評(píng)價(jià)乳清蛋白中α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、牛血清白蛋白、免疫球蛋白和糖巨肽提高藻藍(lán)蛋白熱穩(wěn)定性的能力，結(jié)果表明：天然且完整的乳清蛋白對(duì)藻藍(lán)蛋白提供最佳的保護(hù)作用，以10%乳清蛋白穩(wěn)定的3%藻藍(lán)蛋白體系具有在酸性飲料中應(yīng)用的潛力，但其缺陷在于無法將藻藍(lán)蛋白熱穩(wěn)定性提至食品工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用水平。在80 °C 條件下，受熱后的藻藍(lán)蛋白亮度減弱，顏色開始變綠。另外，Zhang 等[38]還使用高靜壓技術(shù)促進(jìn)藻藍(lán)蛋白與乳清蛋白、卡拉膠結(jié)合，研究表明：經(jīng)450 MPa 和600 MPa 高靜壓處理后，藻藍(lán)蛋白-乳清蛋白和藻藍(lán)蛋白-卡拉膠體系的分子結(jié)構(gòu)、熒光特性發(fā)生變化，在酸性到中性介質(zhì)中的穩(wěn)定性均得到改善，熱穩(wěn)定性增強(qiáng)，藻藍(lán)蛋白在光照下貯藏穩(wěn)定性顯著提高。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)：當(dāng)乳清蛋白以0.1%質(zhì)量分?jǐn)?shù)加入同等含量的藻藍(lán)蛋白時(shí)，乳清蛋白對(duì)于藻藍(lán)蛋白體系的護(hù)色效果最為顯著。經(jīng)夏日伊薩卡的陽光直射5 d 后，含有0.1%乳清蛋白的藻藍(lán)蛋白分散體系保留了最多的藍(lán)色色調(diào)[39]。

除與多糖和蛋白結(jié)合外，有研究使用十二烷基硫酸鈉膠束穩(wěn)定藻藍(lán)蛋白的藍(lán)色色澤[40]。對(duì)其穩(wěn)定機(jī)制的分析表明：十二烷基硫酸鈉通過疏水作用結(jié)合于膠束內(nèi)部，穩(wěn)定藻藍(lán)蛋白中占據(jù)主導(dǎo)的螺旋結(jié)構(gòu)，從而穩(wěn)定藻藍(lán)蛋白的非質(zhì)子化（藍(lán)色）形式，防止其在低pH 值下轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子化（綠色）形式。然而，十二烷基硫酸鈉未被列入食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)中，且形成膠束所需十二烷基硫酸鈉濃度使食品帶有去污劑的味道，使消費(fèi)者難以接受。在Marie 等[41]發(fā)表的專利中，描述了使用水/油/水三重乳液結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)藻藍(lán)蛋白的遞送，此項(xiàng)應(yīng)用雖可保持內(nèi)水相中色素的相對(duì)穩(wěn)定，但缺陷在于需要大量的封裝材料，導(dǎo)致終產(chǎn)品中藻藍(lán)蛋白占比非常低。此外，這種藍(lán)色遞送體系不具備良好的透明度，限制其在水基食品中的應(yīng)用。同樣，Batista 等[42]報(bào)道：藻藍(lán)蛋白與葉黃素被分別添加在水包油乳液中的水相與油相中，其穩(wěn)定的分散狀態(tài)和抗氧化特性在高脂食品中有較大應(yīng)用價(jià)值，如蛋黃醬。

3 藻藍(lán)蛋白在納米遞送體系中的應(yīng)用

3.1 小分子物質(zhì)穩(wěn)態(tài)藻藍(lán)蛋白

如前文所述，為保護(hù)藻藍(lán)蛋白所具有的抗炎、抗腫瘤、抗氧化、免疫調(diào)節(jié)等生理功能，可添加小分子提高其口服生物可利用度。表2列出近年出現(xiàn)的小分子穩(wěn)定藻藍(lán)蛋白典型案例。藻藍(lán)蛋白作為一種酸性蛋白質(zhì)，等電點(diǎn)約為3.4，易在胃腸道消化過程中發(fā)生聚集和降解。對(duì)此，有研究表明小分子糖類具有維持穩(wěn)定的作用，如蔗糖和海藻糖，這與其維持蛋白質(zhì)的天然高級(jí)結(jié)構(gòu)和發(fā)色團(tuán)的穩(wěn)定有關(guān)[43]?！皟?yōu)先排除理論”[44-45]認(rèn)為：分散體系中雙糖作為藻藍(lán)蛋白的共溶質(zhì)，其對(duì)藻藍(lán)蛋白的熱保護(hù)效果不是由于其本身與藻藍(lán)蛋白的相互作用，而取決于蛋白質(zhì)與含有雙糖的溶劑間發(fā)生的誘導(dǎo)修飾，其結(jié)果是系統(tǒng)自由能的增加，該條件有利于蛋白質(zhì)維持折疊狀態(tài)[46]。同時(shí)有觀點(diǎn)認(rèn)為小分子物質(zhì)的添加導(dǎo)致的水分活度變化，也是影響藻藍(lán)蛋白穩(wěn)定性的原因之一[47]。

Faieta 等[43]通過分光光度法和圓二色譜分析不同濃度蔗糖和海藻糖對(duì)藻藍(lán)蛋白熱穩(wěn)定性的影響。藻藍(lán)蛋白為熱不穩(wěn)定蛋白質(zhì)，在恒定溫度下色澤損失隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，隨著溶質(zhì)濃度的增加而減少。在熱穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)和模擬食品加工的熱處理中，同一濃度的蔗糖比海藻糖具有更好的熱穩(wěn)定效果。Antelo 等[48]研究發(fā)現(xiàn)在體系中添加10%～50%山梨糖醇，可在巴氏殺菌條件下提供良好的藻藍(lán)蛋白熱穩(wěn)定性。在以聚環(huán)氧乙烷 （OCH2-CH2）n對(duì)藻藍(lán)蛋白實(shí)現(xiàn)靜電紡絲保護(hù)后，Braga 等[49]向體系中添加50%山梨糖醇和20%葡萄糖，明顯延長(zhǎng)了熱處理中藻藍(lán)蛋白的半衰期。

為分析不同類型糖類對(duì)藻藍(lán)蛋白的護(hù)色效果，Martelli 等[50]通過分析不同濃度的葡萄糖、果糖、蔗糖、乳糖和麥芽糖對(duì)藻藍(lán)蛋白的護(hù)色能力，判斷糖類對(duì)藻藍(lán)蛋白的護(hù)色效果與其最終添加濃度有關(guān)，而糖的種類對(duì)藻藍(lán)蛋白護(hù)色效果影響較小。具體而言，當(dāng)糖類含量超過40%時(shí)，體系對(duì)藻藍(lán)蛋白有較好的穩(wěn)定作用，而相同濃度的不同糖類對(duì)藻藍(lán)蛋白的穩(wěn)定程度沒有明顯區(qū)別。對(duì)此，可將糖類穩(wěn)定的藻藍(lán)蛋白溶液用于工業(yè)生產(chǎn)，可單獨(dú)使用或與紅花黃復(fù)配形成綠色體系，在80°C條件下加熱30 min 仍可保持良好的熱穩(wěn)定性。其制約因素在于，在生產(chǎn)加工過程中需維持原有高糖體系，此條件限制了藻藍(lán)蛋白糖漿在食品工業(yè)中的應(yīng)用范圍。

此外，藻藍(lán)蛋白體系長(zhǎng)期儲(chǔ)藏過程中需要控制微生物生長(zhǎng)，添加防腐劑可維持藻藍(lán)蛋白的穩(wěn)定性。Kannaujiya 等[51]研究低溫到高溫環(huán)境中藻藍(lán)蛋白在不同種類防腐劑（苯甲酸、檸檬酸、蔗糖、抗壞血酸和氯化鈣） 中保溫30 d 的熱動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性，篩選出苯甲酸對(duì)藻藍(lán)蛋白有良好的護(hù)色和穩(wěn)定作用，使藻藍(lán)蛋白體系在4°C 保存30 d 后仍可工業(yè)應(yīng)用。

3.2 接枝改性穩(wěn)態(tài)藻藍(lán)蛋白

除在藻藍(lán)蛋白體系中添加小分子糖外，也可通過改性手段提高藻藍(lán)蛋白穩(wěn)定性，通過對(duì)天然蛋白質(zhì)進(jìn)行必要的修飾，改變其理化性質(zhì)，使之在營(yíng)養(yǎng)特性和功能特性上符合進(jìn)一步的加工需求。蛋白質(zhì)改性方式主要分為物理改性、化學(xué)改性、酶法改性和基因工程改性等，其中物理改性以加熱、機(jī)械擠壓、外加電場(chǎng)、超聲處理等操作為主要手段，其優(yōu)勢(shì)在于操作成本較低，并避免了有機(jī)物質(zhì)的添加[54-55]。物理改性使得蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，內(nèi)部基團(tuán)暴露，對(duì)于改善特定蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性具有良好的效果，然而，藻藍(lán)蛋白熱穩(wěn)定性差，在巴氏殺菌條件下即可發(fā)生變性和顏色漂白，僅通過物理方式對(duì)其改性的研究尚未見報(bào)道。

在化學(xué)改性中，通過化學(xué)試劑對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾，從分子改性角度可將化學(xué)改性分為酸堿改性、甲基化、乙?；⒘姿峄?、糖基化等手段[54-56]。針對(duì)藻藍(lán)蛋白在低濃度下（＜10-6mol/L）容易從三聚體分解為單體，發(fā)生降解的特點(diǎn)，有研究利用甲醛或戊二醛介導(dǎo)藻藍(lán)蛋白亞基之間交聯(lián)，增加藻藍(lán)蛋白的光穩(wěn)定性，如Munawaroh 等[57]的研究結(jié)果表明，使用甲醛對(duì)藻藍(lán)蛋白的化學(xué)改性可有針對(duì)性地提高其對(duì)黃光的穩(wěn)定性。此外，為穩(wěn)定藻藍(lán)蛋白的三級(jí)和四級(jí)結(jié)構(gòu)，F(xiàn)ukui 等[58]使用DSP 交聯(lián)劑修飾藻藍(lán)蛋白分子中的賴氨酸殘基，使氨基交聯(lián)，以維持藻藍(lán)蛋白的高級(jí)結(jié)構(gòu)，通過此種方式提高藻藍(lán)蛋白的化學(xué)穩(wěn)定性，使之在尿素存在下褪色、漂白現(xiàn)象明顯改善，且在尿素經(jīng)透析脫除后可基本恢復(fù)原有顯色。Martelli 等[50]使用丙酮醛介導(dǎo)藻藍(lán)蛋白分子內(nèi)部的共價(jià)結(jié)合，交聯(lián)穩(wěn)定蛋白質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)，從而提升藻藍(lán)蛋白的熱穩(wěn)定性，使之在pH 7 環(huán)境中玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tm 值從57.5°C 提高到62.8°C，其中丙酮醛為蜂蜜中抗菌的主要功能成分[59-60]，具有對(duì)食用蛋白質(zhì)進(jìn)行改性應(yīng)用的潛力。

除用上述交聯(lián)劑對(duì)藻藍(lán)蛋白進(jìn)行化學(xué)改性外，糖基化反應(yīng)也成為化學(xué)改性中一種重要手段，如催化還原糖的羰基與藻藍(lán)蛋白的氨基發(fā)生美拉德反應(yīng)，從而提高其熱穩(wěn)定性。在糖基化過程中，干熱接枝法一般使用蛋白質(zhì)和糖的凍干混合物在一定溫度和濕度下直接反應(yīng)[61]，其接枝反應(yīng)雖較為徹底，但較難控制反應(yīng)進(jìn)程，易造成過度褐變；濕熱接枝法將蛋白質(zhì)和糖的混合物在液體環(huán)境中加熱，然后通過迅速降低溫度來終止反應(yīng)，此方法在接枝過程中有更好的可控性，然而反應(yīng)效率不如干熱接枝[62-63]。近年來發(fā)展的超高壓接枝法是糖基化的一種補(bǔ)充方法。在Zheng 等[64]的研究中，超高壓處理促使藻藍(lán)蛋白分子形變、暴露糖基化位點(diǎn)，顯著加快了糖基化進(jìn)程。此研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)糖基化接枝材料為葡聚糖20 000 時(shí)，在反應(yīng)溫度為84°C 條件下，以340 MPa 壓力處理15 min 為最佳復(fù)合改性工藝，改善了藻藍(lán)蛋白功能特性。

3.3 生物大分子穩(wěn)態(tài)藻藍(lán)蛋白

除上述添加小分子和對(duì)藻藍(lán)蛋白進(jìn)行接枝改性提高藻藍(lán)蛋白穩(wěn)定性外，更為廣泛的研究聚焦在利用多糖或蛋白質(zhì)結(jié)合穩(wěn)定藻藍(lán)蛋白，例如淀粉[65]、果膠[36]和乳清蛋白[37]等，呈現(xiàn)出以生物大分子與藻藍(lán)蛋白結(jié)合而成的納米顆粒。表3對(duì)大分子物質(zhì)穩(wěn)定藻藍(lán)蛋白的典型案例進(jìn)行匯總歸納。在較寬pH 值范圍，藻藍(lán)蛋白表面帶有負(fù)電，易憑借靜電作用、疏水作用和氫鍵等分子間作用力與大分子結(jié)合，形成均勻分散的納米顆粒，藻藍(lán)蛋白穩(wěn)定性因而提高，經(jīng)人體攝入消化后，其生物可利用度同樣得到提高。

獻(xiàn)文考參[35]2020[36]2018[71]2020[37]2020[65]2020[38]2021[39]2020例案型典的白蛋藍(lán)藻定穩(wěn)質(zhì)物子分大3表Representative stabilizing examples of phycocyanin by macromolecules子分大果效定穩(wěn)用作互相間子分劑定穩(wěn)子分大/%量加添藻使糖寡，殼理處90 min，50 ℃熱經(jīng)用作電靜0.1寡（殼糖聚殼性溶水降下值化變度色白蛋藍(lán)用作聯(lián)交鈉酸磷聚三）糖20在白蛋藍(lán)藻使合結(jié)的膠果菜甜用作水疏2膠果菜甜提性定穩(wěn)中理處熱，50 ℃/65 ℃min-2膠爾瓜升提性定穩(wěn)中化消酶白蛋，在升-2糖多豆大性溶可噴在白蛋藍(lán)藻于助有精糊芽麥加添-5～10精糊芽麥溫口（入澤色色藍(lán)持保后水復(fù)燥干霧）65～75 ℃度溫口，出170 ℃度使白蛋清，乳理處20 min，80 ℃熱經(jīng)用作電靜0.5～10白蛋清乳穩(wěn)白蛋，使低降值化變度色白蛋藍(lán)藻用作水疏10白蛋清蛋淀沉凝絮生產(chǎn)，不散分定-10白蛋豆豌67.58%達(dá)可高最，以聯(lián)交脹溶過通粉淀用作電靜0.7鈴馬于源別（分粉淀交于在存定穩(wěn)白蛋藍(lán)藻使率埋包的用作水疏、木米、玉蕉、香薯間之鏈晶非的粉淀聯(lián)）果包、面薯藍(lán)藻使封包的膠拉卡ι-或白蛋清乳用作水疏0.1白蛋清乳自5 d和理處熱，90 ℃150 s在白蛋用作電靜0.25膠拉卡ι-高提性定穩(wěn)的下射照光然最果效定穩(wěn)時(shí)0.1%在量含白蛋清乳用作電靜0.05～1白蛋清乳蛋藍(lán)藻，將護(hù)保的構(gòu)結(jié)級(jí)二過，通佳2 d后延長(zhǎng)時(shí)解降光的白）。4.0（≥級(jí)析）、分3.9（≥級(jí)應(yīng)）、反0.7（≥級(jí)品食為分劃Table 3 量加添白蛋藍(lán)藻質(zhì)性及粉白蛋藍(lán)0.075%藻1.33度純粉白蛋藍(lán)藻液取提白蛋藍(lán)藻2%4.3%量含液取提白蛋藍(lán)藻0.8度純粉白蛋藍(lán)藻液取提白蛋藍(lán)0.2%藻0.3%量含液取提白蛋藍(lán)藻粉白蛋藍(lán)藻0.1%1.79度純粉白蛋藍(lán)藻粉白蛋藍(lán)藻0.1%＞2.8度純粉白蛋藍(lán)藻粉白蛋藍(lán)藻0.1%＞4.0度純粉白蛋藍(lán)藻般，一值比/A280 nm A620 nm度光吸料源來白蛋藍(lán)藻（Spirulina 藻旋螺頂鈍platensis）藻旋螺頂鈍）（Arthrospira platensis（Arthrospi-藻旋螺頂鈍）ra platensis藻旋螺頂鈍（Arthrospira platensis）（Spirulina藻旋螺頂鈍platensis）（Spirulina藻旋螺頂鈍）platensis（Spirulina藻旋螺頂鈍）platensis原白蛋藍(lán)藻用所”指度：“純注

Lemos 等[65]利用不同來源的淀粉包埋藻藍(lán)蛋白，發(fā)現(xiàn)其被包封在交聯(lián)淀粉的非晶鏈之間，淀粉交聯(lián)促進(jìn)了溶脹水凝膠網(wǎng)絡(luò)的形成，起到一定的緩釋作用，并通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了藻藍(lán)蛋白的抗炎特性以及藻藍(lán)蛋白-淀粉復(fù)合物的緩釋特性。Selig 等[36]對(duì)甜菜果膠、瓜爾豆膠和可溶性大豆多糖對(duì)藻藍(lán)蛋白熱降解和蛋白酶水解的保護(hù)能力進(jìn)行評(píng)估，在藻藍(lán)蛋白體系中添加甜菜果膠，該陰離子親水膠體在加熱時(shí)出現(xiàn)負(fù)電荷，負(fù)電荷在藻藍(lán)蛋白表面的富集，增強(qiáng)了藻藍(lán)蛋白的熱穩(wěn)定性，并減緩了其在蛋白酶作用下的水解進(jìn)程。

Braga 等[49]嘗試將藻藍(lán)蛋白與聚環(huán)氧乙烷混合，利用聚環(huán)氧乙烷的成纖維特性制備針對(duì)藻藍(lán)蛋白的靜電紡絲。正極紡絲針頭內(nèi)徑0.45 mm，距負(fù)極鋁收集器125 mm，電位24.3 kV，通過安裝在針頭上的泵將溶液的流速保持在2.5 μL/min。此項(xiàng)研究得到平均直徑為295 nm 的靜電紡絲，在不同溫度下，藻藍(lán)蛋白降解的半衰期延長(zhǎng)1 倍，熱穩(wěn)定性得到顯著提升。Schmatz 等[66]嘗試用靜電噴霧，利用聚乙烯醇對(duì)藻藍(lán)蛋白進(jìn)行封裝，并維持其穩(wěn)定，使用11%聚乙烯醇穩(wěn)定3%藻藍(lán)蛋白得到最優(yōu)的效果，其噴嘴內(nèi)徑0.45 mm，電位20 kV，進(jìn)料流速設(shè)置為50 μL/h。此條件下制備的藻藍(lán)蛋白顆粒平均粒徑為395 nm，其封裝率約為75.1%，且在ABTS 自由基清除實(shí)驗(yàn)和DPPH 自由基清除實(shí)驗(yàn)中均有良好表現(xiàn)。

除納米尺度構(gòu)建藻藍(lán)蛋白遞送體系外，也可采用海藻酸鹽對(duì)藻藍(lán)蛋白進(jìn)行微囊化，如Pradeep等[67]將海藻酸鈉與藻藍(lán)蛋白以1∶1 質(zhì)量比混合，自注射泵中以30 μL/min 的流速擠入2%氯化鈣溶液中，得到凍干后的平均粒徑為1.05 mm 的藻藍(lán)蛋白-海藻酸鹽微球，該微球表現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性，提高了藻藍(lán)蛋白作為功能因子的貯藏期限，提供了一個(gè)高載封裝藻藍(lán)蛋白的方法。Yan 等[68]通過上述方法制備藻藍(lán)蛋白-海藻酸鹽微球，將產(chǎn)品置于2.0%的殼聚糖溶液中保溫孵育，得到凍干粒徑為1.03 mm 的藻藍(lán)蛋白-海藻酸鹽-殼聚糖微球，相對(duì)原有二元微球（1.81 mm）粒徑減小，原因在于內(nèi)部疏松的藻藍(lán)蛋白-海藻酸鹽微球與殼聚糖作用后，內(nèi)部結(jié)構(gòu)趨向緊密。三元復(fù)合結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出更好的熱穩(wěn)定性和酸穩(wěn)定性，而在弱堿性條件下會(huì)迅速釋放藻藍(lán)蛋白，表現(xiàn)出良好的控釋能力。

藻藍(lán)蛋白的穩(wěn)定性也可通過其它技術(shù)手段予以改善。Manconi 等[69]在大豆卵磷脂和膽固醇成膜的基礎(chǔ)上，使用黃原膠將藻藍(lán)蛋白穩(wěn)定于脂質(zhì)體中，并用殼聚糖實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步包封，得到最高可達(dá)68%的包埋率，脂質(zhì)體具有均勻良好的分散性和腸道黏附性。Yagoubi 等[70]采用固體脂質(zhì)納米顆粒和納米脂質(zhì)體對(duì)藻藍(lán)蛋白進(jìn)行包埋，在油相（單硬脂酸甘油酯、雙硬脂酸甘油酯、中鏈甘油三酯）和水相（吐溫80、Poloxamer 188）中添加藻藍(lán)蛋白，通過不同的油水相內(nèi)容物組合，在超聲輔助的高剪切均質(zhì)下形成粒徑最小可達(dá)88.45 nm 的納米顆粒，最高可達(dá)69.25%的包埋率和9.88 mg/g 的負(fù)載量，在后續(xù)顆粒表征中不出現(xiàn)藻藍(lán)蛋白峰，說明該載體對(duì)藻藍(lán)蛋白實(shí)現(xiàn)了包埋?；谥|(zhì)的包埋，有助于在特定環(huán)境下提高藻藍(lán)蛋白的穩(wěn)定性和生理活性。目前雖有多種方式用于藻藍(lán)蛋白穩(wěn)態(tài)和遞送，但尚未見其在食品工業(yè)中廣泛應(yīng)用，其原因在于未能平衡藻藍(lán)蛋白穩(wěn)定性提升與食品工業(yè)加工條件限制、食品添加劑的使用和用量等因素的關(guān)系，且在巴氏殺菌條件下，藻藍(lán)蛋白失色、漂白現(xiàn)象仍難以避免。

3.4 藻藍(lán)蛋白在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用

除保健功能外，藻藍(lán)蛋白在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域因其特殊的性質(zhì)而得到廣泛應(yīng)用。如表4所示，在針對(duì)癌細(xì)胞的藥物遞送中，藻藍(lán)蛋白既可被包埋并遞送進(jìn)入癌細(xì)胞，經(jīng)光動(dòng)力學(xué)治療引發(fā)癌細(xì)胞凋亡和自噬；也可配合順鉑、磁性顆粒等傳統(tǒng)抗癌藥物，提升其引發(fā)的芬頓反應(yīng)程度[72]，從而殺滅癌細(xì)胞；也可僅作為一種熒光蛋白，組裝形成穩(wěn)定的藥物遞送載體，使納米顆粒在體液運(yùn)輸中穩(wěn)定且不引起溶血、排異等反應(yīng)。Al-Malki[73]采用血漿中含量最高的人血清白蛋白包埋藻藍(lán)蛋白，此二元納米顆粒表現(xiàn)出可觀的抗氧化潛力和自由基清除能力，其針對(duì)肝癌和乳腺癌的抗增殖和促凋亡能力也在體外實(shí)驗(yàn)中得到體現(xiàn)。此外，藻藍(lán)蛋白在納米顆粒到達(dá)靶向器官以及提高生物可利用度方面發(fā)揮關(guān)鍵的作用。Cheng 等[74]設(shè)計(jì)了一種由藻藍(lán)蛋白修飾的生物素-殼寡糖-二硫代二丙酸結(jié)構(gòu)，用于負(fù)載姜黃素，在4 ℃環(huán)境中將上述顆粒與藻藍(lán)蛋白結(jié)合，通過生物素與藻藍(lán)蛋白間的相互作用以及帶正電荷的殼寡糖和帶負(fù)電荷的藻藍(lán)蛋白之間的靜電作用，實(shí)現(xiàn)藻藍(lán)蛋白的穩(wěn)定接枝。姜黃素位于由殼寡糖與藻藍(lán)蛋白形成的空腔中，殼寡糖與姜黃素之間形成的二硫鍵賦予此載體氧化-還原敏感性，使藥物響應(yīng)腫瘤細(xì)胞中高濃度谷胱甘肽而釋放，具有針對(duì)腫瘤部位實(shí)現(xiàn)靶向運(yùn)輸?shù)臐摿Α?/p>

考參獻(xiàn)文[89]2017[90]2018[91]2018[92]2019[74]2019[93]2020[94]2020[95]2021例案型典的域領(lǐng)送遞物藥在粒顆白蛋藍(lán)藻4表Representative examples of phycocyanin nanoparticles applied in drug delivery Table 4 加添白蛋藍(lán)藻果效用應(yīng)圍范用應(yīng)用作互相料材合結(jié)質(zhì)性及量體配過，通埋包的白蛋藍(lán)藻對(duì)現(xiàn)實(shí)糖聚殼基甲羧遞物藥癥癌向靶聯(lián)交CaCl2糖聚殼基甲羧0.04%～0.2%表因基殖增其調(diào)，下送遞向靶現(xiàn)實(shí)胞HeLa 細(xì)CD59sp 對(duì)送長(zhǎng)生胞細(xì)癌制，抑達(dá)表因基亡凋調(diào)，上達(dá)化催光外紅近經(jīng)粒顆米納鐵化氧性磁的飾修白蛋藍(lán)藻治癥癌學(xué)力動(dòng)光合結(jié)價(jià)共顆米納鐵化氧性磁8%效制抑的癌腺乳鼠小對(duì)了強(qiáng)，加基由自氧性活量大生產(chǎn)療粒性毒的胞細(xì)織組常正對(duì)見未，而果的粒顆米納白蛋白清血牛孔多了變，改入加的白蛋藍(lán)藻送遞物藥量載大鍵氫白蛋白清血?？锥?.1%，”型袋“口的小更寸尺為變轉(zhuǎn)型球由其，使態(tài)形及構(gòu)結(jié)維纖樣粉淀制抑用作水疏粒顆米納力能載運(yùn)物藥的粒顆米納了加增成形PLGA的胺酰經(jīng)神載負(fù)的封包糖聚殼由了定穩(wěn)白蛋藍(lán)藻療治炎皮性敏過-顆糖聚殼—PLGA 0.05%，用作炎消揮，發(fā)力能釋緩的后藥施皮表在其升，提粒顆粒程進(jìn)化質(zhì)角快加效附吸的中環(huán)循液血在其止，防構(gòu)結(jié)束膠定穩(wěn)白蛋藍(lán)藻遞物藥癥癌向靶用作電靜膠糖寡殼—素物生0.1%胞細(xì)癌肺小非對(duì)現(xiàn)實(shí)構(gòu)結(jié)殼的感敏原還-化氧其，以應(yīng)送束送遞物藥向靶的A549（S.菌球鏈形變對(duì)生產(chǎn)合結(jié)的粒顆米納膠蜂與白蛋藍(lán)藻制抑菌病致齒齲-粒顆米納膠蜂6.25%～12.50%少減時(shí)同達(dá)表因基膜菌其制，抑果效制抑同協(xié)）的mutan齒齲防，預(yù)性毒的胞細(xì)維纖成齦牙對(duì)態(tài)線單生產(chǎn)粒顆化，雜下發(fā)激光見可處620 nm長(zhǎng)波在治癥癌學(xué)力動(dòng)光合結(jié)價(jià)共顆米納硅物生孔介0.2%定，穩(wěn)用作除清的好良有RAW264.7胞細(xì)癌腺乳人對(duì)氧療粒4.17度純效功療治學(xué)力動(dòng)光其升，提白蛋藍(lán)藻了霉，阿送遞向靶2+的Mn與素霉阿了現(xiàn)實(shí)胞細(xì)癌種多對(duì)針效增療化向靶應(yīng)反胺酰粒顆米納白蛋絲蠶0.06%反頓芬活激化2+催M(jìn)n，經(jīng)O2 H2生產(chǎn)并長(zhǎng)生胞細(xì)癌制抑素合結(jié)效增應(yīng)反聯(lián)級(jí)基由自化催白蛋藍(lán)，藻應(yīng)4.0）。（≥級(jí)析3.9）、分（≥級(jí)應(yīng)0.7）、反（≥級(jí)品食為分劃般，一值比/A280 nm A620 nm度光吸料原源來白蛋藍(lán)藻（Spirulina 藻旋螺頂鈍platensis）-（Spirulina藻旋螺頂鈍）platensis（Spirulina藻旋螺頂鈍）platensis（Spirulina藻旋螺頂鈍）platensis（Spirulina藻旋螺頂鈍）platensis（Spirulina藻旋螺頂鈍）platensis（Spirulina藻旋螺頂鈍）platensis白蛋藍(lán)藻用所”指度：“純注

另外，藻藍(lán)蛋白作為一種光反應(yīng)蛋白，其在光遺傳學(xué)研究中的巨大潛力逐漸得到發(fā)掘。自2006年科學(xué)家Deisseroth 提出“光遺傳學(xué)”理論[75]以來，在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域，通過光控技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)人體細(xì)胞的微電流調(diào)控，指出了一個(gè)解決現(xiàn)有疑難雜癥的可行方向[76]。涉及藻藍(lán)蛋白的光遺傳學(xué)研究鮮有報(bào)道，Zhao 等[7]對(duì)其進(jìn)行初步探索，制備并將平均粒徑為5 nm 的金納米顆粒結(jié)合到兩親性聚合物中[77]，由兩親性聚合物包被的金納米顆粒通過疏水相互作用與藻藍(lán)蛋白以類似于“榫卯”的形態(tài)連接，此結(jié)構(gòu)在瓊脂糖凝膠電泳中仍可保持穩(wěn)定。此研究有利于將金納米顆粒在生物催化[78-79]、納米傳感和生物醫(yī)學(xué)，如標(biāo)記、成像、示蹤、治療等功能[80-81]與藻藍(lán)蛋白的獨(dú)特光學(xué)特性充分結(jié)合。利用藻藍(lán)蛋白合成銀納米顆粒的手段則更為簡(jiǎn)便，這是由于藻藍(lán)蛋白在光照條件下使電子由基態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，發(fā)生能級(jí)躍遷的電子在環(huán)境中使硝酸銀（AgNO3）發(fā)生還原反應(yīng)，從而形成藻藍(lán)蛋白介導(dǎo)的銀納米顆粒[82]。銀納米顆粒可充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)出對(duì)革蘭氏陽性和陰性細(xì)菌的廣譜抗菌活性，通過體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)均驗(yàn)證了其優(yōu)異的抗腫瘤特性[83]。

將藻膽蛋白結(jié)合到熒光探針的應(yīng)用已得到較快發(fā)展，隨著與之對(duì)應(yīng)的熒光激活、免疫分析等領(lǐng)域的快速發(fā)展，將藻紅蛋白、別藻藍(lán)蛋白應(yīng)用到熒光探針的研究專利不斷涌現(xiàn)[33，84]。然而，藻藍(lán)蛋白作為藻膽蛋白中的一種，所得專利數(shù)量較同一分支下的上述兩種蛋白相差甚遠(yuǎn)[17]，其原因在于其應(yīng)用穩(wěn)定性未得到根本性提升[85]。盡管如此，為利用藻藍(lán)蛋白獨(dú)特的熒光特性，也可將之同特定的識(shí)別元素（如生物素、抗體和鏈霉親和素）結(jié)合用作診斷探針[43，74]。Sun 等[86]先使用甲醛穩(wěn)定藻藍(lán)蛋白（αβ）3三聚體結(jié)構(gòu)，抑制其在較低濃度或較嚴(yán)苛的加熱條件下發(fā)生降解，然后，通過戊二醛使之與R-藻紅蛋白結(jié)合，藻藍(lán)蛋白與藻紅蛋白表現(xiàn)出高度的能量耦合并保持穩(wěn)定，可應(yīng)用于免疫測(cè)定中的熒光探針。Singh 等[87]對(duì)藻藍(lán)蛋白進(jìn)行提取優(yōu)化，并在25°C 條件下研究其對(duì)紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板、淋巴細(xì)胞基因組DNA 染色的可能性，判斷出藻藍(lán)蛋白可部分替代溴化乙錠，用于免疫學(xué)分析和DNA 染色。Zhao[88]將藻藍(lán)蛋白與包埋有竹紅菌乙素的明膠納米顆粒連接，其中藻藍(lán)蛋白被吸附在納米顆粒表面，與不直接接觸的竹紅菌乙素發(fā)生以偶極-偶極相互作用主導(dǎo)的能量轉(zhuǎn)移。該體系以藻藍(lán)蛋白為反應(yīng)指示劑，明確了竹紅菌乙素的光誘導(dǎo)損傷與氧自由基產(chǎn)生和氧氣供給的關(guān)系。

4 展望

藻藍(lán)蛋白為食品工業(yè)中稀缺的天然藍(lán)色色素資源，應(yīng)充分發(fā)揮其在食品工業(yè)中的應(yīng)用潛力。為保持藻藍(lán)蛋白在人體內(nèi)的生理活性，目前研究主要通過構(gòu)建納米顆粒遞送藻藍(lán)蛋白來提高其生物可利用度。然而，尚需進(jìn)一步研發(fā)出穩(wěn)定性好、負(fù)載率高、緩釋性優(yōu)的藻藍(lán)蛋白遞送體系，從而拓展其在保健食品乃至藥品領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍。本文總結(jié)了實(shí)現(xiàn)藻藍(lán)蛋白穩(wěn)態(tài)的途徑并提供了相應(yīng)的實(shí)例，目前，藻藍(lán)蛋白的實(shí)際應(yīng)用中，最大瓶頸在于其結(jié)構(gòu)保持和色澤穩(wěn)定?？上驳氖?，不斷有新的藻藍(lán)蛋白穩(wěn)態(tài)方案和手段出現(xiàn)，相信在我國(guó)“2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)”的指引下，假以時(shí)日，定位于生命健康重點(diǎn)領(lǐng)域的藻藍(lán)蛋白將有更廣闊的發(fā)展空間，藻藍(lán)蛋白將以其特殊的色澤和功能活性在食品領(lǐng)域中獲得更廣泛的應(yīng)用。