鏈帶藻Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)與生理活性研究

程慧瑩 李貴麗 韓志萍 權(quán)喬鳳 李甜甜 李積華 王飛

摘 ?要：鏈帶藻Desmodesmus sp. QL96是從我國(guó)西藏地區(qū)分離的一株鏈帶藻，前期研究表明其含有豐富的蛋白質(zhì)。本文對(duì)這株鏈帶藻的主要細(xì)胞組分的含量進(jìn)行了檢測(cè)，并采用改進(jìn)的TCA-丙酮法提取其蛋白質(zhì)，分析了蛋白粗提物的氨基酸組成及其體外抗氧化和抑菌活性。結(jié)果表明：鏈帶藻Desmodesmus. sp. QL96的蛋白質(zhì)平均含量為（56.653.76）%，蛋白粗提物中含有17種氨基酸，其中7種人體必需氨基酸含量占總氨基酸含量的26.86%;Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)具有一定的自由基清除能力，對(duì)·OH和DPPH·的半數(shù)清除濃度（IC50）分別為0.18、7.88 mg/mL;Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)具有一定的抑菌作用，對(duì)化膿性鏈球菌、大腸桿菌和鼠傷寒沙門氏菌的最小抑菌濃度（MIC）分別為1.56、3.13、1.56 mg/mL。本研究為該鏈帶藻進(jìn)一步開發(fā)功能性蛋白提供了依據(jù)與參考。

關(guān)鍵詞：鏈帶藻;蛋白質(zhì);營(yíng)養(yǎng)價(jià)值;抗氧化;抑菌

中圖分類號(hào)：TS201.2 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： Microalga Desmodesmus sp. QL96 was originally isolated from Tibet， China. Previous studies have shown that it is rich in protein. In this work， the primary cell compositions were determined， and proteins were extracted by the improved TCA-acetone method. The amino acid composition， antioxidant and antibacterial activity of the extracted proteins were analyzed. The results suggested that the mean protein content of the microalga was （56.65±3.76）%. The raw proteins were tested to contain 17 amino acids， including 7 essential amino acids which accounted for 26.86% of the total amino acids. The extracted proteins showed scavenging ability against free radical， with the half scavenging concentration （IC50） of ·OH and DPPH· being 0.18 and 7.88 mg/mL， respectively. Also， an inhibition against bacteria was demonstrated by the raw protein， with the minimum inhibitory concentration against Streptococcus pyogenes， Escherichia coli and Salmonella typhimurium being 1.56， 3.13， 1.56 mg/mL， respectively. This study could provide a basis and reference for the further development of functional proteins of Desmodesmus sp. QL96.

Keywords： Desmodesmus; protein; nutrition value; antioxidant; antibacterial

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2021.05.033

微藻是一種微型藻類生物，生長(zhǎng)在各種水域中，其個(gè)體細(xì)小，只有在顯微鏡下才能分辨其形態(tài)[1]。微藻是自養(yǎng)生物，通過(guò)光合作用將二氧化碳等無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化成有機(jī)物，供自身生長(zhǎng)需要，其細(xì)胞代謝產(chǎn)物包括多糖、蛋白質(zhì)、脂類、維生素等多種高價(jià)值的營(yíng)養(yǎng)成分和化工原料，具有重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[2]。因其潛在的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，微藻逐漸成為研究領(lǐng)域的重點(diǎn)課題，我國(guó)的研究人員先后從巢湖藍(lán)藻中發(fā)現(xiàn)了熒光蛋白[3]，培育了耐熱微藻[4]，分離了諸多產(chǎn)油微藻[5-6]，以及將微藻應(yīng)用于環(huán)境污染治理當(dāng)中[7-8]，研發(fā)的技術(shù)中已有部分實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)化。目前藍(lán)藻門的螺旋藻和綠藻門的小球藻得到了較好地開發(fā)，微藻蝦青素、微藻飼料等產(chǎn)品已經(jīng)開始市售。

Desmodesmus sp. QL96是從我國(guó)西藏那曲地區(qū)分離出來(lái)的一種微藻，屬于鏈帶藻[9]。前期研究結(jié)果表明，在特定條件下，Desmodesmus sp. QL96細(xì)胞中蛋白質(zhì)含量最高達(dá)細(xì)胞干重的71.68%（W/W），是目前報(bào)道的蛋白質(zhì)含量較高的微藻種類之一，與小球藻、螺旋藻等公認(rèn)的蛋白高產(chǎn)微藻中蛋白質(zhì)含量相當(dāng)[9]，較常見(jiàn)的蛋白食品如牛肉、雞蛋、黃豆等的蛋白含量高約14%～ 50% [10]，具有潛在的開發(fā)價(jià)值。

微藻蛋白資源近年來(lái)受到越來(lái)越多的關(guān)注，其中螺旋藻和小球藻相關(guān)的研究最多[10]。研究證明，螺旋藻蛋白有助于降低人體的甘油三酯水平，同時(shí)增加高密度脂蛋白水平，具有開發(fā)新型營(yíng)養(yǎng)素輔助治療肥胖和糖尿病的潛力[11-12];小球藻的蛋白降解產(chǎn)物在體外具有抗氧化、抗癌、消炎、降血壓4種功效[13];藻藍(lán)蛋白因其在紅光區(qū)有最大激發(fā)峰的特性，較多地應(yīng)用于熒光探針，還可作為醫(yī)學(xué)中的光敏劑和抗腫瘤物質(zhì)[14];藍(lán)藻菌中的類菌胞素氨基酸由于在紫外光區(qū)有較強(qiáng)的吸收能力，在防曬化妝品中具有廣闊的應(yīng)用前景[15]。

在前期研究基礎(chǔ)上，本研究探索了常溫常壓條件下鏈帶藻Desmodesmus sp. QL96細(xì)胞中各成分的含量，針對(duì)含量最高的組分（蛋白質(zhì)）進(jìn)行了分離提取，分析其氨基酸組成，并對(duì)其體外抗氧化和抑菌活性開展試驗(yàn)，旨在探討鏈帶藻Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和對(duì)人體健康的改善作用，有利于后續(xù)的功能性蛋白產(chǎn)品的生產(chǎn)研發(fā)。

1 ?材料與方法

1.1 ?材料

1.1.1 ?材料與試劑 ?本研究所用的鏈帶藻Des-modesmus sp. QL96是由中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所提供。該鏈帶藻是從海拔4500 m左右的西藏那曲青龍鄉(xiāng)巴木錯(cuò)湖分離得到[9]。

試驗(yàn)菌種：3種革蘭氏陽(yáng)性菌，分別為金黃色葡萄球菌、化膿性鏈球菌、單增李斯特菌;3種革蘭氏陰性菌，分別為大腸埃希氏桿菌、鼠傷寒沙門氏菌、銅綠假單胞菌。所有菌株均為本實(shí)驗(yàn)室保藏。

BG11培養(yǎng)基、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、甲醇、丙酮、檸檬酸、檸檬酸鈉，均為分析純，廣州光華科技股份有限公司;AAS18-10ML型氨基酸標(biāo)品，上海北諾生物科技有限公司。

1.1.2 ?儀器與設(shè)備 ?ZQZY-88BV型恒溫光照培養(yǎng)箱，上海知楚儀器儀器有限公司;3-30K型低溫高速離心機(jī)，美國(guó)Sigma-Aldrich公司;835-50型氨基酸自動(dòng)分析儀，日本日立公司;UV-6100型紫外分光光度計(jì)，上海美譜達(dá)儀器有限公司。

1.2 ?方法

1.2.1 ?鏈帶藻Desmodesmus sp. QL96的培養(yǎng)及預(yù)處理 ?鏈帶藻Desmodesmus sp. QL96的培養(yǎng)選用BG11培養(yǎng)基（氮∶碳∶磷含量=75∶1∶2）。在無(wú)菌操作條件下，將100 mL的藻液裝入250 mL的三角瓶中，并確保每瓶接種的微藻細(xì)胞數(shù)為5107個(gè)。培養(yǎng)條件為溫度25 ℃、光照強(qiáng)度8000 lx、光暗周期比12 h∶12 h。培養(yǎng)過(guò)程中定時(shí)搖晃培養(yǎng)物，3～5次/d。在細(xì)胞生長(zhǎng)中期12 d時(shí)通過(guò)抽濾進(jìn)行收集，再進(jìn)行真空冷凍干燥獲得凍干藻粉，于?20 ℃下保存。

1.2.2 ?主要營(yíng)養(yǎng)成分分析 ?將凍干藻粉復(fù)溶于pH 7.4的磷酸鹽緩沖液（74∶1，V/V），并加入25%（W/V）的氫氧化鈉甲醇溶液[15]，制備細(xì)胞溶解液，參照 Chen等[16]的方法測(cè)定其中的總糖、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、葉綠素和類胡蘿卜素的含量。

1.2.3 ?蛋白質(zhì)提取方法 ?采用改進(jìn)的TCA-丙酮法提取鏈帶藻蛋白質(zhì)。稱取適量?jī)龈稍宸塾谘欣徶?，為防止蛋白質(zhì)分解或變性失活，須將研缽置于冰上降溫研磨，然后用0.67%（W/V）的磷酸鹽緩沖液對(duì)微藻粉進(jìn)行反復(fù)洗脫。待懸浮液靜置4 h左右后，于4 ℃、8460 r/min離心15 min，取上清液。隨后加入5倍體積含10%（W/V）TCA的丙酮溶液，在?20 ℃下靜置4 h或過(guò)夜，再次離心（11580 r/min、4 ℃、15 min），得到沉淀。采用預(yù)冷的丙酮溶液進(jìn)行清洗、離心，重復(fù)2～3次，直至沉淀中的雜質(zhì)被完全清洗干凈。在常溫條件下，將沉淀物干燥5 min后用于氨基酸定性定量分析。

1.2.4 ?氨基酸定性定量分析 ?氨基酸定性定量分析采用氨基酸自動(dòng)分析儀進(jìn)行，分析條件參照GB/T 5009.124—2016[17]。具體條件如下：色譜柱采用磺酸型陽(yáng)離子樹脂分離柱（4.6 mm×6.0 mm），進(jìn)樣量為30 μL;檢測(cè)器為熒光檢測(cè)器;流動(dòng)相采用磷酸鹽緩沖液（0.01 mol/L、pH 7.0），流速為0.5 mL/min;分離柱柱溫為57 ℃，反應(yīng)柱溫為135 ℃;檢測(cè)波長(zhǎng)通道1為570 nm，通道2為440 nm。

取1 mL樣品加到入玻璃水解管中，加入10 mL 6 mol/L的HCl溶液，加重蒸酚3～4滴，冷卻5 min后，向水解管中充入一定量的氮?dú)?，迅速封管，使樣品?10 ℃下水解22 h。水解反應(yīng)完畢，冷卻后打開水解管，將水解液全部移至50 mL容量瓶中，用去離子水清洗、過(guò)濾及定容。再取2 mL濾液真空冷凍干。加入1 mL磷酸鹽緩沖液（0.01 mol/L、pH 7.0），過(guò)0.22 μm濾膜后上機(jī)。采用外標(biāo)法測(cè)定鏈帶藻Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)中氨基酸含量。

1.2.5 ?蛋白營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)方法 ?通過(guò)FAO/WHO建議的氨基酸評(píng)價(jià)體系對(duì)鏈帶藻Desmodesmus sp. QL96氨基酸進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)。選取研究較廣泛的螺旋藻Spirulina、小球藻Chlorella sorokiniana C74以及Desmodesmus sp. WC08與Desmodesmus sp. QL96進(jìn)行氨基酸評(píng)價(jià)比較[2， 14]。

采用氨基酸比值系數(shù)法對(duì)鏈帶藻Desmo?desmus sp. QL96蛋白質(zhì)中氨基酸進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)價(jià)值分析。氨基酸比值系數(shù)法是世界衛(wèi)生組織/聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（WHO/FAO）的必需氨基酸計(jì)算模式，計(jì)算蛋白質(zhì)樣品中的必需氨基酸總量（essential amino acid， EAA）、氨基酸總量（total amino acid， TAA）、氨基酸比值（ratio of amino acid， RAA）、氨基酸比值系數(shù)（ratio coefficient of amino acid， RC）與比值系數(shù)分（score of ratio coefficient of amino acid， SRCAA）。

1.2.6 ?蛋白質(zhì)抗氧化能力測(cè)定 ?（1）羥基自由基清除能力測(cè)定。采用鄰二氮菲法對(duì)Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)清除羥基自由基的能力進(jìn)行測(cè)定。吸取7.5 mmol/L的鄰二氮菲0.15 mL，加入0.4 mL 磷酸鹽緩沖液（pH 7.0、0.1 mol/L），0.25 mL去離子水和0.1 mL的0.75 mmol/L硫酸亞鐵溶液并振蕩混勻。加入0.1 mL不同濃度（0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg/mL）的待測(cè)樣品和0.1 mL 1%的雙氧水的反應(yīng)管吸光度記作A0;二者均不加記作A1;只加入0.1 mL不同待測(cè)樣品的記作A;加入0.1 mL去離子水和0.1 mL 1%的雙氧水的反應(yīng)管吸光度記作A2。4組反應(yīng)管均在37 ℃恒溫箱中保溫60 min，以去離子水調(diào)零，用紫外分光光度計(jì)測(cè)定其在536 nm處的吸光度，根據(jù)下列公式計(jì)算·OH清除率。

1.2.7 ?蛋白質(zhì)抑菌活性測(cè)定 ?（1）最小抑菌濃度（MIC）的測(cè)定。采用試管法測(cè)定鏈帶藻Desmo-desmus sp. QL96蛋白質(zhì)的最小抑菌濃度。取0.1 mL細(xì)菌量為105～106 CFU/mL的各菌懸液，移入含有1.4 mL液體培養(yǎng)基的試管中，加入不同濃度的蛋白質(zhì)樣品溶液1 mL并振蕩混勻。37 ℃培養(yǎng)24 h，用無(wú)菌水做空白對(duì)照，紫外分光光度計(jì)測(cè)定其在600 nm處吸光度。

（2）抑菌圈直徑的測(cè)定。將事先滅好菌的營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基倒入一次性無(wú)菌培養(yǎng)皿，每個(gè)皿傾倒約20 mL，待其凝固后備用。向傾倒好的培養(yǎng)皿中分別加入100 μL的細(xì)菌菌懸液，依次涂布平板，每種細(xì)菌平板設(shè)置3個(gè)平行。涂布平板后，將滅菌的濾紙片（直徑為0.6 cm）小心地放到培養(yǎng)基上，按照濃度梯度順序向每張濾紙片上滴加4.0 mg/mL蛋白質(zhì)水溶液10 μL，加樣完成后，將培養(yǎng)皿放到培養(yǎng)箱中37 ℃培養(yǎng)24 h，測(cè)量抑菌圈的直徑。以無(wú)菌水做空白對(duì)照，5%苯甲酸鈉為陽(yáng)性對(duì)照。

1.3 ?數(shù)據(jù)處理

每組實(shí)驗(yàn)均進(jìn)行3次重復(fù)，采用Origin 8.5軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析并制圖。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?鏈帶藻Desmodesmus sp. QL96的主要營(yíng)養(yǎng)成分

鏈帶藻Desmodesmus sp. QL96成分分析結(jié)果見(jiàn)表1。Desmodesmus sp. QL96在BG11培養(yǎng)基中25 ℃下生長(zhǎng)的主要細(xì)胞代謝產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，含量平均占細(xì)胞干重的（56.653.76）%;其次為脂質(zhì)含量約占（10.500.19）%;碳水化合物約占（7.64 0.76）%。其他代謝物如葉綠素和類胡蘿卜素的含量均小于1.5%。Desmodesmus sp. QL96的蛋白質(zhì)含量頗高，優(yōu)于小球藻和普通食物蛋白含量，與螺旋藻的產(chǎn)蛋白質(zhì)能力不分伯仲。深入研究其氨基酸組成與生理活性對(duì)于營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)具有指導(dǎo)性作用。

2.2 ?Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)的氨基酸組成

氨基酸是構(gòu)成人體營(yíng)養(yǎng)所需蛋白質(zhì)的基本物質(zhì)，不僅為蛋白質(zhì)的合成提供原料，并且為人體正常代謝、維持生命提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。Desmo?desmus sp. QL96蛋白質(zhì)氨基酸檢測(cè)結(jié)果表明，Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)中共檢測(cè)到17種氨基酸，包括7種人體必需氨基酸。氨基酸相對(duì)含量72.00%，必需氨基酸含量占比為26.86%（表2）。其中公認(rèn)具有較高生物活性的谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸和亮氨酸含量分別為8.65%、7.29%、6.43%和6.03%，明顯高于小球藻，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和潛在應(yīng)用價(jià)值。

我們對(duì)比了Desmodesmus sp. QL96和其他3種常見(jiàn)的蛋白高產(chǎn)微藻的氨基酸組成，結(jié)果顯示氨基酸總量的排列順序?yàn)殒湈г錎esmodesmus sp. QL96 > 螺旋藻Spirulina > 鏈帶藻Desmodesmus sp.WC08 > 小球藻C. sorokiniana C74;必需氨基酸總量的排列順序?yàn)槁菪錝pirulina >鏈帶藻Desmodesmus sp. QL96 > 鏈帶藻Desmodesmus sp.WC08 > 小球藻C. sorokiniana C74（表2）。Desmodesmus sp. QL96的氨基酸與必需氨基酸總量均遠(yuǎn)高于Desmodesmus sp.WC08與小球藻，與目前市面上開發(fā)較為廣泛的螺旋藻相當(dāng)，是一種具有開發(fā)潛力的蛋白源。

2.3 ?Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)

一種蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的高低取決于其所含人體必需氨基酸的種類、含量以及比例，其中尤為重要的是必需氨基酸的組成比例。鏈帶藻Desmodesmus sp. QL96與常見(jiàn)食物和WHO/FAO模式中的EAA值比較結(jié)果如表3所示。由表3可知，Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)中除異亮氨酸（Ile）的必需氨基酸總值3.30，低于WHO/FAO模式所規(guī)定的4.00值以外，其余監(jiān)測(cè)到的氨基酸的必需氨基酸總值皆高于WHO/ FAO模式的對(duì)應(yīng)值。將Desmodesmus sp. QL96的EAA值與幾種常見(jiàn)食物和螺旋藻進(jìn)行比較，Desmodesmus sp. QL96的EAA值高于黃豆，低于海帶和雞蛋，與螺旋藻和牛肉較為接近。參照WHO/FAO模式提出的蛋白質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)模式，Desmodesmus sp. QL96中氨基酸的數(shù)量和組成符合蛋白質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)模式，說(shuō)明Desmo?desmus sp. QL96蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，符合人體生理作用的需要。

鏈帶藻Desmodesmus sp. QL96與常見(jiàn)食物中必需氨基酸的RAA、RC和SRCAA值按照公式計(jì)算，其值如表4所示。氨基酸比值（RAA）與氨基酸比值系數(shù)（RC）指標(biāo)可考察氨基酸的比例。若食物中蛋白質(zhì)的氨基酸組成比例與WHO/FAO模式中一致，則RC=1，RC>1表明該種必需氨基酸相對(duì)過(guò)剩，RC<1表明該種必需氨基酸相對(duì)不足，RC最小者為第一限制氨基酸。另可通過(guò)比值系數(shù)（SRCAA）來(lái)考察營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，SRCAA=100時(shí)，表明必需氨基酸的組成比例與WHO/FAO模式一致，SRCAA越接近100，表明營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高，SRCAA越小，表明營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越低。

由表4可見(jiàn)，鏈帶藻Desmodesmus sp. QL96的SRCAA值為100.00，與黃豆、雞蛋、螺旋藻的SRCAA值相等，高于海帶與牛肉。且由RC值可看出，鏈帶藻Desmodesmus sp. QL96中氨基酸RC值最小為異亮氨酸（Ile），值為0.67;其次為亮氨酸（Leu），值為0.90，即第一限制性氨基酸為異亮氨酸（Ile），第二限制性氨基酸為亮氨酸（Leu）。根據(jù)蛋白質(zhì)互補(bǔ)理論，Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)可與其他富含異亮氨酸與亮氨酸的蛋白質(zhì)按一定比例混合食用，以達(dá)到相互補(bǔ)充氨基酸的目的，從而提高其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

通過(guò)對(duì)比鏈帶藻Desmodesmus sp. QL96與常見(jiàn)食物和螺旋藻的各項(xiàng)指標(biāo)，說(shuō)明Desmo?desmus sp. QL96氨基酸種類豐富，氨基酸含量與組成比例較為平衡，并且易于被人體消化吸收，是一種優(yōu)質(zhì)植物蛋白源。

2.4 ?Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)的抗氧化能力

鏈帶藻Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)體外抗氧化活性測(cè)定結(jié)果如圖1、圖2所示。由圖1可知，蛋白質(zhì)溶液濃度增大有利于提高·OH的清除能力。以維生素C（Vc）作為對(duì)照試驗(yàn)組，當(dāng)Vc濃度為0.6 mg/mL時(shí)能清除96.47%的·OH，而Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)濃度為0.8 mg/mL時(shí)抑制·OH的能力最強(qiáng)，為83.53%。此后，再增加蛋白質(zhì)濃度，·OH的清除能力反而略有下降。經(jīng)數(shù)據(jù)分析，Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)對(duì)·OH的半數(shù)清除濃度（IC50）為0.18 mg/mL。結(jié)果表明，Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)對(duì)·OH有一定的清除能力，但其能力略遜于Vc。

圖2所示為不同濃度的Vc和Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)對(duì)DPPH·的清除能力。由圖可以看出，隨著Vc濃度的增大，DPPH·的清除率迅速增強(qiáng)，之后呈平緩趨勢(shì);而Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)的DPPH·清除率隨蛋白質(zhì)溶液濃度增大先緩慢增加，之后迅速上升。Vc濃度為0.5 mg/mL時(shí)對(duì)DPPH·清除率達(dá)93.39%，Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)濃度為10 mg/mL時(shí)，DPPH·清除率達(dá)79.74%。經(jīng)數(shù)據(jù)分析，Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)對(duì)DPPH·的半數(shù)清除濃度（IC50）為7.88 mg/mL。結(jié)果表明，Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)也有一定的DPPH·清除能力，但該能力弱于Vc。

2.5 ?Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)的抑菌活性

表5所示為鏈帶藻Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)對(duì)6種常見(jiàn)的細(xì)菌的抑菌效果。在所選的6種常見(jiàn)有害細(xì)菌中，Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)對(duì)化膿性鏈球菌、大腸桿菌和鼠傷寒沙門氏菌有抑制效果，且抑菌效果皆優(yōu)于陽(yáng)性對(duì)照5%苯甲酸鈉，而對(duì)金黃色葡萄球菌、單增李斯特菌和銅綠假單胞菌未檢測(cè)到抑菌效果。

表6所示為鏈帶藻Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)對(duì)表5中具有抑菌效果細(xì)菌的最小抑菌濃度（MIC值）。結(jié)果表明，Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)對(duì)化膿性鏈球菌、大腸桿菌和鼠傷寒沙門氏菌的最小抑菌濃度（MIC值）分別為1.563、3.125、1.563 mg/mL，這與抑菌圈試驗(yàn)結(jié)果一致，也進(jìn)一步證明Des?mo?desmus sp. QL96蛋白質(zhì)對(duì)化膿性鏈球菌、大腸桿菌和鼠傷寒沙門氏菌具有抑菌活性。

3 ?討論

本研究對(duì)鏈帶藻Desmodesmus sp. QL96主要細(xì)胞代謝產(chǎn)物進(jìn)行分析，結(jié)果顯示蛋白質(zhì)含量占比達(dá)細(xì)胞干重的（56.653.76）%，是Desmodesmus sp. QL96的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)物。采用氨基酸自動(dòng)分析儀檢測(cè)出Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)具有17種氨基酸，其中人體必需氨基酸有7種，含量遠(yuǎn)高于小球藻，與螺旋藻相當(dāng)。根據(jù)WHO/FAO模式計(jì)算Desmo-desmus sp. QL96的EAA值為43.90，高于模式標(biāo)準(zhǔn)，氨基酸比值系數(shù)為100.00，證實(shí)Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)氨基酸種類豐富，必需氨基酸的組成比例適當(dāng)，且易于人體消化吸收。

Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)具有一定的抗氧化能力。當(dāng)?shù)鞍姿芤簼舛葹?.8 mg/mL時(shí)，對(duì)·OH的清除能力分別達(dá)到了83.53%，但對(duì)DPPH的清除能力在蛋白濃度為10 mg/mL時(shí)達(dá)到了79.74%。Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)針對(duì)兩種自由基所表現(xiàn)出的不同清除能力可能與其作用機(jī)制不同，其作用機(jī)制可能是由于自由基引起肽鍵斷裂，從而達(dá)到清除自由基的效果。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，藻紅蛋白、藻膽蛋白在質(zhì)量濃度為1 mg/mL時(shí)，對(duì)應(yīng)的羥基自由基清除率分別為34.10%、67.42%，明顯低于同質(zhì)量濃度的Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)的羥基自由基清除率[24]。Senthilkumar等[25]研究了紅藻來(lái)源藻紅蛋白質(zhì)量濃度在4 mg/mL時(shí)，DPPH自由基清除率達(dá)到最大為29.81%，說(shuō)明該藻紅蛋白DPPH自由基清除能力弱于Desmo?de?smus sp. QL96蛋白質(zhì)。

抑菌性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)對(duì)化膿性鏈球菌、大腸桿菌和鼠傷寒沙門氏菌的最小抑菌濃度分別為1.563、3.125、1.563 mg/mL，且對(duì)化膿性鏈球菌和鼠傷寒沙門氏菌的抑菌效果較好。蔣雨晴等[26]采用濾紙片法研究了卵白蛋白水解物對(duì)大腸桿菌和沙門氏菌的抑制作用，結(jié)果表明在卵白蛋白水解物為2.0 mg/mL時(shí)抑菌圈直徑最大分別為11.53、9.34 mm，遠(yuǎn)低于Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)對(duì)大腸桿菌和沙門氏菌的抑制效果。但由于抑菌物的作用機(jī)理十分復(fù)雜，不同物種不同細(xì)菌其抑制機(jī)理也存在較大差異[27]，因此鏈帶藻蛋白質(zhì)對(duì)細(xì)菌的抑菌機(jī)理與差異還需進(jìn)一步研究。

本文通過(guò)對(duì)鏈帶藻Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)和體外抗氧化、抑菌活性研究，結(jié)果表明鏈帶藻Desmodesmus sp. QL96蛋白質(zhì)具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，可以作為人或動(dòng)物食品的蛋白來(lái)源，且具有一定的抗氧化活性和抑菌能力，可作為天然抗氧化劑、防腐劑等使用，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和開發(fā)利用前景。但目前對(duì)鏈帶藻蛋白質(zhì)的研究處于起步階段，隨著對(duì)其生理生化、結(jié)構(gòu)功能、遺傳代謝等領(lǐng)域的深入，對(duì)鏈帶藻蛋白系列產(chǎn)品的開發(fā)是未來(lái)趨勢(shì)。本研究為鏈帶藻Desmodesmus sp. QL96代謝產(chǎn)物與代謝機(jī)制的研究和產(chǎn)品的開發(fā)利用提供基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] Wijffels R H， Kruse O， Hellingwerf K J. Potential of indus-trial biotechnology with cyanobacteria and eukaryotic mi-croalgae[J]. Current Opinion in Biotechnology， 2013， 24（3）： 405-413.

[2] Bux F. Biotechnological applications of microalgae： biodie-sel and value added products[M]. Boca Raton， United States： CRC Press. 2013： 12-40.

[3] 趙冰冰， 張發(fā)宇， 陳 ?裕， 等. 四步鹽析提取巢湖新鮮藍(lán)藻中藻藍(lán)蛋白及其穩(wěn)定性[J]. 環(huán)境工程學(xué)報(bào)， 2016， 10（5）： 2302-2308.

[4] 謝友坪， 陽(yáng)需求， 陳劍鋒， 等. 室內(nèi)外培養(yǎng)對(duì)耐溫微藻Desmodesmus sp. F51細(xì)胞生長(zhǎng)和葉黃素積累的影響[J]. 過(guò)程工程學(xué)報(bào)， 2016， 16（5）： 849-855.

[5] 王亞潔， 趙陽(yáng)國(guó)， 白 ?潔， 等. 一株海洋微藻的分離鑒定及其產(chǎn)油條件優(yōu)化[J]. 中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2014， 44（2）： 95-101.

[6] 何 ?瑞， 徐 ?寧， 段舜山. 九種海洋微藻總脂含量及脂肪酸組成分析[J]. 生態(tài)科學(xué)， 2014， 33（1）： 93-98.

[7] 劉 ?盼， 賈成霞， 楊 ?慕， 等. 2種微藻對(duì)養(yǎng)殖水體中氨氮和亞硝態(tài)氮的凈化作用[J]. 水產(chǎn)科學(xué)， 2018， 37（3）： 389-393.

[8] 韓松芳， 金文標(biāo)， 涂仁杰， 等. 基于城市污水資源化的微藻篩選與污水預(yù)處理[J]. 環(huán)境科學(xué)， 2017， 38（8）： 3347-3353.

[9] 李貴麗， 魏曉奕， 周 ?偉， 等. 2株高產(chǎn)蛋白微藻細(xì)胞代謝物的比較[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào)， 2019， 40（4）： 781-786.

[10] 王盛林， 劉平懷， 曹 ?猛. 微藻營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及微藻餌料的開發(fā)利用[J]. 食品工業(yè)， 2019， 40（7）：275-279.

[11] Maria S， Amirhossein S， Simona D， et al. A systematic review and meta-analysis of the impact of the impact of Spirulina supplementation on plasma lipid concentrations[J]. Clinical Nutrition， 2015， 4（35）： 842-851.

[12] Derosa G， Limas C P， Macias P C， et al. Dietary and nutra-ceutical approach to type 2 diabetes[J]. Archives of Medical Science， 2014（2）： 336-344.

[13] Barkia I， Saari N， Manning S R. Microalgae for high-value products towards human health and nutrition[J]. Marine Drugs， 2019， 17（5）： e304.

[14] 李華佳， 楊方美. 藻膽蛋白的的提取技術(shù)與生物活性研究[J]. 食品科學(xué)， 2005， 26（7）： 243-246.

[15] Converti A， Casazza A A， Ortiz E Y， et al. Effect of temper-ature and nitrogen concentration on the growth and lipid content of Nannochloropsis oculata and Chlorella vulgaris for biodiesel production[J]. Chemical Engineering & Processing： Process Intensification， 2009， 48（6）： 1146- 1151.

[16] Chen Y， Vaidyanathan S. Simultaneous assay of pigments， carbohydrates， proteins and lipids in microalgae[J]. Analytica Chimica Acta， 2013， 776（9）： 31-40.

[17] 羅龍?jiān)恚?林小愛(ài)， 朱 ?峰， 等. 曝二氧化碳?xì)怏w對(duì)近具刺鏈帶藻在高氨氮廢水中生長(zhǎng)的影響[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2019， 31（9）： 1541-1548.

[18] 牛 ?晴， 劉平懷， 李 ?昂， 等. 海洋鏈帶藻營(yíng)養(yǎng)成分分析[J]. 食品工業(yè)， 2018， 39（10）： 313-318.

[19] 郝宗娣， 劉洋洋， 續(xù)曉光， 等. 小球藻（Chlorella）活性成分的研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技， 2010， 31（12）： 369-372.

[20] 姜 ?雪， 劉 ?楠， 孫 ?永， 等. 基于主成分分析的鮮海帶營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)評(píng)價(jià)[J]. 食品工業(yè)科技， 2018， 39（19）： 220-224， 231.

[21] 王小慶， 任 ?健. 黑豆與黃豆分離蛋白結(jié)構(gòu)性質(zhì)的對(duì)比分析[J]. 現(xiàn)代食品， 2016， 3（5）： 59-61.

[22] 徐 ?煥， 郝力壯，劉書杰， 等. 不同地區(qū)淘汰母牦牛肉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的比較分析[J]. 食品工業(yè)科技， 2020， 41（9）： 232-237.

[23] 江瀟瀟， 朱 ?勇， 章 ?豪， 等. 品牌雞蛋與普通雞蛋的氨基酸含量分析比較[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2018，46（27）： 176-178.

[24] 余 ?佳， 王 ?生， 許文琦， 等. 葛仙米藻膽蛋白粗提物、藻藍(lán)蛋白和藻紅蛋白的體外抗氧化活性比較研究[J]. 食品研究與開發(fā)， 2019， 40（23）： 104-108.

[25] Senthilkumar N， Kunrinjimalar C， Thangamr， et al. Further studies and biological activities of macromolecular protein R-Phycoerythrin from Portieria hornemannii [J]. Interna-tional Journal of Biological Macromolecules， 2013， 62： 107-116. ?

[26] 蔣雨晴， 遲玉杰. 卵白蛋白源抗菌肽的分離純化與結(jié)構(gòu)鑒定[J]. 食品與機(jī)械， 2019， 35（7）： 1-6， 86.

[27] 孫宜君. 螺旋藻抗菌肽的純化鑒定及其抑菌機(jī)理的研究[D]. 北京： 北京林業(yè)大學(xué)， 2016.

責(zé)任編輯：崔麗虹