全 文 ：条斑紫菜藻红蛋 白的制备 `
路荣昭 王淑芝 杨万晶
(中国科学院植物研究所 )
周 百 成
(中国科学院海洋研究所 )
藻红蛋 白存在于红藻 、 蓝藻与隐藻中。 自
K o tz i n g(13 8 4)首先从红藻中提出藻红蛋白以
来 , 通过长期的研究 , 对这类色蛋 白的种类 、
分布 、 结构和功能都有了更深人的了解 〔” s ’ 。
红藻和蓝藻的藻红蛋 白有三种 : C 一藻红蛋
白 , B 一藻红蛋白和 R 一藻红蛋白 。 此外 ,在隐藻
中另有三种隐藻藻红蛋白 。 条斑紫菜 (oP r Ph y -
r a y e z o e n s i s ) 的藻红蛋白属于 R 一藻红蛋白 。
藻红蛋白是光合作用的集光色素 , 它能高
效率地吸收光能并将激发能传递给叶绿素 a 。
这种传递能量的效率也很高 。 能量传递的顺序
为藻红蛋白一- ) 藻蓝蛋白一夕别藻蓝蛋 白.一 )
叶绿素 “ 。
鉴于这类色素在光合作用中起着重要的作
用 , 我国也已开始进行藻红蛋白的研究工作 。
藻红蛋白的提取 、 分离和提纯 的 方 法 很
多 。 但这些方法往往手续繁杂 , 制备量较少 。
硫酸馁分级沉淀法的优点是简便易行 , 并能获
得较大量的制品 。 本文报道用这种方法从条斑
紫菜中制备 R 一藻红蛋白的过程和结果 。
一 、 制备方法
1
. 材料 是人工栽培的 、 未经加工晾干
的散菜 。 提取前切成小片或磨成粉末 。
2
. 提取 取 10 克条斑紫菜碎片或粉末 ,
溶于 3 0 毫升蒸馏水中 ,在冰箱中放置 2 一 4 天
后用医用脱脂棉过滤二次 。
3
. 硫酸铁沉淀 向滤液加硫酸钱至 30 %
饱和度浓度 , 在冰箱中放 置 2一 3 天 后 离 心
10
, 。 0 0 x g , 30 分钟 , 留上清液 , 再加硫酸按
至总饱和度为 60 % , 在冰箱中放置 2一 3 天后
离心 , 1 0 , 0 0 0 、 g , 3 0分钟。 留沉淀物 。
4
. 透析 将以上离心沉淀溶于无离子水
中 , 装入透析袋 , 在无离子水中透析一天 , 每
隔 2 一 3 小时换一次无离子水 。 透析在冰箱中
进行 。 透析后离心 , 1 0 , 0 0 0 x g , 3 0分钟 , 弃
沉淀 , 留上清液 , 此液即是藻红蛋 白溶液 。
5
. 冷冻千燥 得到有光泽的红色片状物 。
二 、 吸收光谱侧定
用 日立 35 6 型双光束双波长分光光度计测
定制备物水溶液的吸收光谱。
从图 1可以看出条斑紫菜藻红蛋白的吸收
峰位于 5 6 0 n m 和 4 6 9 n m , 在 5 4 0 n m 处有一个
肩峰 。 H a xo 等 〔` ’用磷酸三钙柱层析的方法 从
孔紫菜 ( p o r Ph y r a P e r f o r a t a ) 中分离提纯的藻
红蛋白的吸收峰位于 5 62 n m 和 4 97 n m , 在
5 4 0 n m 附近也有一个肩峰 。 H a t t o r i 和 F u ii t a
〔” 用硫酸按分级沉淀和磷酸三钙柱层析相结合
的方法 , 获得了甘紫菜 ( p o r P h y r a t e n e r a ) 的
藻红蛋白的结晶 , 它的吸收峰位于 5 65 n m 和
5 0 0 n m
, 在 5 4 5 n m 有一个肩峰 。 我们所得的
制品的吸收光谱同这两种紫菜的藻红蛋白的吸
收光谱是很相似的 。
从图 1 的吸收光谱中也可以看到在 6 2 0 n ln
和 65 0 n m 附近各有一个小的肩峰 。 这可能是
由于制品中仍含有少量的藻蓝蛋白和别藻蓝蛋
白。
三 、 讨 论
高等红藻的 R 一藻红蛋白的吸收 光谱 中有
. 本实验工作完成于 19 76 年 。 条斑紫菜材料由海洋研
究所藻类实验生态组提供 ; 本文承曾呈奎教授和吴
超元副教授审阅 , 特此致谢 。
一 3 2 一
表 条斑紫菜燕红蛋白制备程序
取10 克紫菜碎片或粉末杏溶于 3 0 毫升蒸馏水中上放置在冰箱中 2 一 4 天
得滤液
作为初步提纯的方法是可行的 。 制品中杂有的
少量其它藻胆蛋白或其它无色蛋白质可以通过
多次硫酸铁分级沉淀或柱层析等方法除去 , 获
得更纯的藻红蛋 白制品 。
用医用脱脂棉过滤二次 ,小加硫酸按至 30 %饱和度上放在冰箱中
离心 , 1 0 , 0 0 0 x g ,
}
2 一 3天
3 0分钟
丰 杏沉淀 (弃 ) 上清液丰
加硫酸按至总饱和度为60 %
4
离心 , 10 , 0 0 0 x g , 3 0分钟
}咨” 一 ” 一 」一工沉淀溶于无离子水中 上清液 (弃 )4透析
在冰箱中进行 ,
经常换水
』乙 , 1 0 , 0 0 0 X g
用无离子水透析 ,
3 0分钟
1
.|小离!
落 止上清液 沉淀 (弃 )咨
冷冻千燥
默m侧
图 1 条斑紫菜藻红蛋白制备物的吸收光谱
(溶于无离子水中)
参 考 文 献
[ 1 〕
[ 2 1
周百 成 , 郑舜 琴 , 曾呈奎 , 1 9 74 。 植物 学报
( 1 6 )
:
14 6一 1 5 5 。
B
o g o r a d
,
L
. ,
1 9 7 5
·
A n n
·
R
e v
.
P l a ut Ph y
, 10 1
. ,
( 2 6 )
: 2 69一 4 0 1 .
H
a t t o r i
,
A
.
a n d Y
.
F u ji
t a , 19 5 9
.
J
.
B i
o e
h
-
e
m
.
( 4 6 )
: 9 0 3一 9 09 .
H a x o , F
. ,
0
` . ,
h E
o e h a
,
C
.
a n d P
.
N o r r i s
,
19 5 5
·
A
r e
h
·
B i
o e
h
e m
·
B i
o
Ph y
s
·
( 5 4 )
: 1 6 2一
1 7 3
。
0
`
C
a r r a ,
P
.
a n d C
.
0 ` h E o hc
a , 1 0 7 6
.
C h
e m i
-
s t r y
a n d b i
o e h e m i
s t r y o f P l a n t P i g m e n t s
.
A
e a
d
.
P r e s s , L
o n
d
o n 一 N e w Y o r k a n d S a n
F
r a n e i s e o
.
P
.
3 2 5一 3 7 6 .
ō IlJ es4`JOU45一
.LF-1.ó
三个吸收峰 。 例如仙菜 (C e r a m i u m r u b r u m )
的 R 一藻红蛋白的主峰在 5 68 n m , 其余的两个
吸收峰在 4 98 l m 和 540 n m 。 条斑紫菜的 R -
藻红蛋白同甘紫菜和孔紫菜的一样 , 具有两个
吸收峰和一个肩峰 。 它们的吸收光谱同高等红
藻的 R 一藻红蛋白的吸收光谱有明显的区别 。 这
进一步证实了条斑紫菜活体吸收光谱的测定结
果 〔 ` ’ 。 具有两个吸收峰的 R 一藻红蛋白是 否是
紫菜属的共同特征 , 这是值得进一步研究的问
题 , 因为这对于研究藻红蛋 白的进化过程是有
意义的 。
条斑紫菜是我国北方人工栽培 的 主 要 种
类 , 材料来源丰富 , 是制备 R 一藻红 蛋 白的好
材料 。 用硫酸按分级沉淀法从条斑紫菜制备 R -
藻红蛋白不仅手续简便 , 易于掌握 , 能够进行
大量制备 , 而且能够达到一定的纯度 。 因此 ,
一 3 3 一