安达卢西亚大西洋沿岸ALGARED微藻库营养与生物功能特性的生物勘探

《Journal of Food Composition and Analysis》：Bioprospection of nutritional and bio-functional properties from the ALGARED microalgal collection of the Andalusian Atlantic shoreline

　　

海洋微藻作为具有显著营养与功能特性的创新食品潜在来源备受关注。研究人员对采自安达卢西亚大西洋沿岸ALGARED微藻库的数株微藻进行筛选，测定其蛋白含量及蛋白浓缩物与水解物（protein hydrolyzates）的抗氧化潜力，并评估选定种类的体外消化率与抗肿瘤活性。蓝菌门（Cyanophyta，含Cyanobium与Synechococcus）提取率与蛋白含量最高；绿藻门（Chlorophyta，含Tetraselmis、Picochlorum、Chlamydomonas）抗氧化活性最强；异鞭藻门（Heterokontophyta）的Nannochloropsis与Cylindrotheca、隐藻门（Cryptophyta）的Rhodomonas、定鞭藻门（Haptophyta）的Prymnesium亦表现良好。选定绿藻（Tetraselmis、Picochlorum）的体外消化率支持其作为生物可及（bioaccessible）抗氧化化合物来源的初步潜力。所有蛋白浓缩物均呈中等抗增殖活性（IC50 121.7–180.8 μg/mL）。综上，ALGARED库化学筛选表征出若干具前景的营养与生物功能微藻，可进一步开发为高蛋白功能性配料与新型食品。

研究背景与立项依据

微藻是一类多样性极高的微生物，被视作可持续的营养与生物活性化合物供给源，在营养食品、生物修复、生物肥料及生物医学（如抗氧化、抗肿瘤）领域均有价值。然而多数微藻复杂细胞壁会显著影响生物活性化合物的生物利用度。安达卢西亚大西洋沿岸具备微藻生物勘探潜力，但针对该区域本土株系的系统营养与功能评价尚不充分。为此，研究人员依托INTERREG-POCTEP跨国项目建立的ALGARED微藻培养库（保存于ICMAN-CSIC，含约130株分离自伊比利亚半岛南大西洋岸的藻株），选取27株涵盖原核与真核多门类的代表株系，开展蛋白特性、抗氧化潜力、体外消化生物可及性及抗肿瘤活性的系统评估，以筛选可用于新型高蛋白功能食品的候选藻种。该文发表于《Journal of Food Composition and Analysis》。

主要技术方法概述

研究人员从ALGARED库选取27株微藻（来源包括内陆、大陆、河口、沿海及海洋环境，分属蓝菌门、绿藻门、异鞭藻门、隐藻门、定鞭藻门），采用强制水相提取结合碱性pH提取获得蛋白提取物，部分辅以地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）蛋白酶水解制得蛋白水解物；以Lowry法测蛋白浓度，Folin-Ciocalteau、还原力与ABTS法评抗氧化活性；依INFOGEST方案行连续流体外透析消化，计算生物质、蛋白及抗氧化指标的生物可及性；以T84结肠癌细胞系经SRB法测蛋白提取物抗增殖IC₅₀。物种鉴定采用16S/18S rRNA PCR-Sanger测序与BLAST比对。

研究结果

1. 1.
   Introduction
   综述微藻在营养与生物医学中的应用现状及细胞壁对生物利用度的限制，阐明ALGARED库的建立背景与本研究三大目标：（1）评抗氧化能力及蛋白水解修饰效应；（2）选定高抗氧化株系评总生物质、蛋白与抗氧化活性的体外生物可及性；（3）评选定株系蛋白浓缩物抗肿瘤活性。
2. 2.
   Materials and Methods
   列明27株藻分类地位与ALGARED编码，描述采样分离、f/2等培养基扩增、冻干生物质制备、盲法分组提取与分析设计，以及分子鉴定、抗氧化、体外消化、T84细胞抗增殖的具体实验框架。
3. 3.
   Results and Discussion（据摘要与正文方法推导的核心结论）
   蓝菌门Cyanobium与Synechococcus获最高提取率与蛋白含量；绿藻门Tetraselmis、Picochlorum、Chlamydomonas显示最高抗氧化活性，Nannochloropsis、Cylindrotheca（异鞭藻门）、Rhodomonas（隐藻门）、Prymnesium（定鞭藻门）亦具前景。选定绿藻Tetraselmis与Picochlorum的体外消化实验表明其蛋白与抗氧化活性在模拟胃肠阶段可透析释放，支持其作为生物可及抗氧化源。所有测试蛋白浓缩物对T84细胞呈中等抗增殖（IC₅₀ 121.7–180.8 μg/mL）。
4. 4.
   Conclusions
   研究人员通过ALGARED库化学筛选，表征出多株具前景营养与生物功能特性的微藻，其中蓝菌门利于高蛋白提取，绿藻门兼具高抗氧化与消化可及性，多门类中其他藻株可作补充资源；这些微藻可进一步放大培养并加工为高蛋白功能性配料与新型海洋/淡水衍生食品。该研究为安达卢西亚大西洋沿岸本土微藻的食品化利用提供了首轮证据链。

讨论总结与结论译文

讨论指出，微藻功能特性受门类与细胞破壁工艺影响显著，蛋白水解可改变抗氧化表现，体外消化透析能反映人体生物可及性边界；抗肿瘤活性虽为中等强度，但源于本土非模式株系的蛋白浓缩物仍具后续结构优化空间。结论部分译文如下：

“综上，对ALGARED微藻库多株微藻的化学筛选表征出若干具前景的营养与生物功能特性藻种。这些微藻可进一步探索用于制备高蛋白功能性配料与新型食品。”