不同阳离子对螺旋藻（Spirulina platensis）中富含藻胆蛋白的蛋白质分离物的提取动力学、理化性质及功能特性的影响

《Food Biophysics》：Effects of different Cations on Extraction Kinetics, Phyiochemical and Funcational Properties of Phycobiliprotein-Rich Protein Isolate from Spirulina Platensis

本研究采用单/双价盐离子液体提取螺旋藻中富藻蓝蛋白的蛋白 isolate（PRPI），发现单价盐提取的PRPI含量更高但纯度较低，而Ca2?、Mg2?提取物纯度更高，但热稳定性较差。结构分析表明离子液体显著改变蛋白质亚基组成、β-折叠含量及二硫键形成，影响表面疏水性和乳化性能，为胶体食品系统开发提供理论依据。

　　

摘要

鉴于离子液体的环保性和可调性，它们在工业领域具有广泛的应用前景，可以作为传统强效无机溶剂/挥发性有机溶剂及昂贵仪器的潜在替代品。在本研究中，选用了50 mM浓度的NH₄Cl、NaCl、KCl、MgCl₂、CaCl₂和BaCl₂中的六种离子液体，用于从Spirulina platensis中提取富含藻胆蛋白的蛋白质组分（PRPI）。实验结果表明，单价盐类更有利于PRPI的提取，尽管提取出的藻胆蛋白纯度存在差异，但所有使用单价盐类得到的蛋白质含量均高于使用二价盐类得到的结果。特别是，提取过程显著改变了蛋白质的亚基组成、结构特性和功能。例如，用CaCl₂或MgCl₂提取的PRPI（PRPI_Ca²⁺或PRPI_Mg²⁺）含有更高比例的β-折叠结构和非共价二硫键，并且色氨酸在蛋白质表面的分布更为均匀。此外，PRPI_Ca²⁺或PRPI_Mg²⁺表现出更高的表面疏水性及乳化稳定性，但乳化能力较低。然而，通过热重分析（TGA）发现，PRPI_Ca²⁺或PRPI_Mg²⁺的热稳定性和储存稳定性较低，这主要归因于其藻胆蛋白纯度相对较高。相关性分析表明，阳离子对蛋白质性质的影响与结构变化密切相关，这些数据为未来开发胶体食品系统提供了宝贵的参考。

图形摘要

鉴于离子液体的环保性和可调性，它们在工业领域具有广泛的应用前景，可以作为传统强效无机溶剂/挥发性有机溶剂及昂贵仪器的潜在替代品。在本研究中，选用了50 mM浓度的NH₄Cl、NaCl、KCl、MgCl₂、CaCl₂和BaCl₂中的六种离子液体，用于从Spirulina platensis中提取富含藻胆蛋白的蛋白质组分（PRPI）。实验结果表明，单价盐类更有利于PRPI的提取，尽管提取出的藻胆蛋白纯度存在差异，但所有使用单价盐类得到的蛋白质含量均高于使用二价盐类得到的结果。特别是，提取过程显著改变了蛋白质的亚基组成、结构特性和功能。例如，用CaCl₂或MgCl₂提取的PRPI（PRPI_Ca²⁺或PRPI_Mg²⁺含有更高比例的β-折叠结构和非共价二硫键，并且色氨酸在蛋白质表面的分布更为均匀。此外，PRPI_Ca²⁺或PRPI_Mg²⁺表现出更高的表面疏水性及乳化稳定性，但乳化能力较低。然而，通过热重分析（TGA）发现，PRPI_Ca²⁺或PRPI_Mg²⁺的热稳定性和储存稳定性较低，这主要归因于其藻胆蛋白纯度相对较高。相关性分析表明，阳离子对蛋白质性质的影响与结构变化密切相关，这些数据为未来开发胶体食品系统提供了宝贵的参考。

图形摘要