全 文 ：第３２卷第４期
２０１３年４月
水 产 科 学
ＦＩＳＨＥＲＩＥＳ　ＳＣＩＥＮＣＥ
Ｖｏｌ．３２Ｎｏ．４
Ａｐｒ．２０１３
条斑紫菜与坛紫菜蛋白组成与生物活性比较研究
姚兴存，王洪斌，舒留泉，岳清清
（淮海工学院 海洋学院，江苏　连云港　２２２００５）
摘　要：以条斑紫菜和坛紫菜为原料，采用清除羟自由基、二苯代苦味酰基自由基和总还原力为生物
活性评价指标，比较２个种类紫菜的蛋白抗氧化活性，并利用聚丙烯酰胺凝胶电泳分析法比较蛋白组
成的差异。结果表明，２个种类的紫菜蛋白均具有良好的生物活性，条斑紫菜蛋白的清除羟自由基能
力强于坛紫菜；条斑紫菜和坛紫菜蛋白在清除二苯代苦味酰基自由基能力方面未显示出明显差异，但
同种类的不同产地之间差异显著；紫菜蛋白清除二苯代苦味酰基自由基的能力大于清除羟自由基能
力；条斑紫菜蛋白的总还原能力强于坛紫菜蛋白。聚丙烯酰胺凝胶电泳结果显示，不同产地条斑紫菜
之间蛋白质组成差异较大，而坛紫菜不同产地之间蛋白质组成相同，条斑紫菜和坛紫菜在蛋白质组成
及分子质量方面具有明显差别。
关键词：条斑紫菜；坛紫菜；蛋白组成；生物活性
中图分类号：Ｓ９８６．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３－１１１１（２０１３）０４－０２１５－０４
收稿日期：２０１２－０８－２２；　修回日期：２０１２－１０－１５．
基金项目：中央财政支持地方高校发展专项资金项目（ＣＸＴＤ１２）．
作者简介：姚兴存（１９６３—），男，副教授；研究方向：海洋贝藻类精深加工与利用．Ｅ－ｍａｉｌ：ｙａｏｘｉｎｇｃｕｎ＠１２６．ｃｏｍ．
　　条斑紫菜（Ｐｏｒｐｈｙｒａ　ｙｅｚｏｅｎｓｉｓ）和坛紫菜（Ｐ．
ｈａｉｔａｎｅｎｓｉｓ）为我国人工栽培的主要种类，也是重要
的经济海藻。条斑紫菜主要分布于中国、日本及韩
国等东亚国家，我国条斑紫菜主产区在长江以北沿
海，坛紫菜主要分布于我国南方沿海。紫菜含有丰
富蛋白质和碳水化合物，是营养价值较高的海洋藻
类植物［１］。紫菜不仅具有独特的风味和营养价值，
其药用价值在《本草纲目》中也有记载，其食用及药
用历史已有千年。现代研究发现，紫菜中的许多成
分具有降血脂、免疫调节、抗凝血、抗突变、抗肿瘤、
抗衰老、抗血栓等多种药理活性。经常食用紫菜可
防止贫血、瘙痒、龋齿，还可治疗夜盲症、胃溃疡、妇
女更年期综合症等疾病［２－４］。近年来的研究还表
明，紫菜在功能食品、药品、化妆品等方面显示了巨
大的开发利用潜力［５］。
目前对紫菜中所含蛋白质的研究主要集中在
藻胆蛋白提取与纯化技术等方面［６］，仅有少量的文
献初步报道了条斑紫菜蛋白的简单组成［７］，对紫菜
蛋白质的组成与生物活性还缺乏全面而深入的研
究。笔者以条斑紫菜和坛紫菜为试验材料，采用超
声波辅助提取其中的蛋白质，研究分析２个种类紫
菜的蛋白质对羟自由基和二苯代苦味酰基自由基
的清除活性并测定其总还原能力，并利用聚丙烯酰
胺凝胶电泳分析法比较条斑紫菜和坛紫菜蛋白的
组成、分子质量等方面的差异。为开发具有不同功
能的紫菜食品选择适宜的紫菜原料，对提高天然紫
菜的利用价值、充分利用紫菜蛋白资源具有一定
意义。
１　材料与方法
１．１　材料与试剂
试验用条斑紫菜和坛紫菜均为购于超市的淡
干产品。条斑紫菜为本地３家企业的产品，分别记
为条斑紫菜Ａ、条斑紫菜Ｂ和条斑紫菜Ｃ；坛紫菜为
南方某省２家企业产品，分别记为坛紫菜Ａ、坛紫菜
Ｂ；同种类的不同来源紫菜的产地尽量选择相距较
远，以提高试样的区分度。实验室中将紫菜５０℃烘
干至质量恒定，高速粉碎机粉碎，１００目过筛后超临
界ＣＯ２流体萃取脱除脂肪，储于广口瓶中干燥
保存。
二苯代苦味酰基自由基（美国Ｓｉｇｍａ公司）；Ｄ－
脱氧核糖、硫酸亚铁、铁氰化钾、硫代巴比妥酸、抗
坏血酸（上海生工有限公司）；蛋白Ｍａｒｋｅｒ（ＴａＫａＲａ
生物工程公司）；其他化学试剂均为国产分析纯。
１．２　仪器与设备
Ｔ６新世纪紫外可见分光光度计（北京普析通用
DOI:10.16378/j.cnki.1003-1111.2013.04.009
仪器有限责任公司）、Ｐｒｉｍｏ　Ｒ多用途台式高速冷冻
离心机（美国热电公司）、全自动酶标仪（美国Ｂｉｏ－Ｔｅｋ
公司）、ＤＹＹ－２４１电泳仪（北京六一电泳仪厂）、ＫＳ－
３００超声波细胞粉碎机（宁波科生仪器厂）。
１．３　方法
１．３．１　紫菜蛋白提取液的制备
紫菜蛋白的提取采用水提酸沉法［８］：精确称取
紫菜干粉，按照料液比１∶５０加水混合均匀，温度
调至５０℃，在超声波粉碎机中辅助提取１０ｍｉｎ。
将上述溶液４０００ｒ／ｍｉｎ离心１０ｍｉｎ，加少量水重复
离心１次，合并上清液，用稀盐酸调至ｐＨ　４．５，沉淀
３０ｍｉｎ，４５００ｒ／ｍｉｎ离心１５ｍｉｎ，倾去上清液，加入
适量磷酸缓冲液溶解沉淀蛋白，定容后保存于冰箱
中备用。
１．３．２　蛋白质含量的测定
紫菜原料中蛋白质含量测定采用凯氏定氮
法［９］，溶液中蛋白质含量测定使用Ｂｒａｄｆｏｒｄ法［１０］。
１．３．３　生物活性的测定
羟自由基清除能力测定采用对Ｆｅｎｔｏｎ体系产
生的羟自由基清除率的体外试验法［１１］。二苯代苦
味酰基自由基清除能力测定采用清除率的体外试
验法［１２－１３］。总还原力测定参考Ｙｅｎ等［１４］的方法。
紫菜蛋白质生物活性的大小用ＩＣ５０表示，ＩＣ５０
定义为自由基清除率达５０％时的有效蛋白质量浓
度（ｍｇ／ｍＬ），数值越小，则活性越大。测定方法：将
１．３．１制备的紫菜蛋白提取液，分别用磷酸缓冲液
稀释配制成不同浓度梯度的溶液，测定各溶液对羟
自由基和二苯代苦味酰基自由基的清除率，以蛋白
质量浓度为横坐标，自由基清除率为纵坐标绘制曲
线，计算出清除率５０％时的蛋白质量浓度，即为
ＩＣ５０值。
１．３．４　聚丙烯酰胺凝胶电泳分析
将１０μＬ样品溶解液与１０μＬ样品液混合后，
与蛋白 Ｍａｒｋｅｒ同时置入沸水浴中加热５ｍｉｎ，冷却
至室温，１２０００ｒ／ｍｉｎ离心５ｍｉｎ，取上清液点样。
凝胶电泳采用１２％的分离胶，１０％的浓缩胶不连续
体系。电泳电压恒定１００Ｖ，电泳时间３．５ｈ，考马
斯亮蓝Ｒ２５０染色液染色３ｈ，脱色后扫描成像。由
蛋白质迁移率计算待测蛋白的分子质量。
１．３．５　数据统计与分析
采用ＳＰＳＳ　１３．０软件对数据进行统计分析，所
有数据均用平均值±标准差表示（ｎ＝３）。
２　结果与分析
２．１　蛋白质含量与清除自由基活性
紫菜的蛋白质含量与清除自由基生物活性见
表１。
由表１可见，５个产地紫菜的蛋白质含量（以紫
菜干基表示）各不相同，条斑紫菜的蛋白质含量相
对较高，均超３０％。蛋白质是紫菜的主要成分之
一，其含量与海藻的种类及生长时间、地点等密切
相关。通常，紫菜中蛋白质含量随着生产季节的延
长而呈下降趋势，前期紫菜中蛋白质含量高而后期
含量低。蛋白质含量是衡量紫菜商品价值的重要
指标。
在清除羟自由基方面，研究发现，随着蛋白质
质量浓度的增大，对羟自由基的清除能力也逐渐增
强，呈现较好的量效关系。由表１可见，在研究分
析的５个紫菜样品中，紫菜蛋白对羟自由基的清除
率存在较大差异，坛紫菜Ｂ蛋白的ＩＣ５０值最大，之
后依次为坛紫菜Ａ、条斑紫菜Ｂ、条斑紫菜 Ａ，而条
斑紫菜Ｃ蛋白的ＩＣ５０值最小。ＩＣ５０值越小，紫菜蛋
白的清除羟自由基能力越强，抗氧化能力也越强。
因此，清除羟自由基能力依次为：条斑紫菜Ｃ＞条斑
紫菜Ａ＞条斑紫菜Ｂ＞坛紫菜Ａ＞坛紫菜Ｂ。条斑
紫菜蛋白的ＩＣ５０值均小于坛紫菜，说明条斑紫菜蛋
白对羟自由基的清除能力大小要强于坛紫菜蛋白，
条斑紫菜蛋白具有更好的抗氧化能力。
表１　紫菜的蛋白质含量与清除自由基生物活性
紫菜名称
蛋白质含量
％
清除羟自由基的ＩＣ５０
ｍｇ·ｍＬ－１
清除二苯代苦味酰基自由基
ＩＣ５０／ｍｇ·ｍＬ－１
条斑紫菜Ａ　 ３０．２４±０．３３　 １．６５３　 １．２０９
条斑紫菜Ｂ　 ３９．５５±０．０３　 ２．０８９　 ０．６３４
条斑紫菜Ｃ　 ４３．０１±０．４５　 １．２４４　 ０．３３６
坛紫菜Ａ　 ３３．７０±０．０８　 ４．５７１　 ０．６２７
坛紫菜Ｂ　 ２８．６８±０．２９　 ４．６３３　 ０．４９７
６１２ 水　产　科　学 第３２卷
　　二苯代苦味酰基自由基是一种较为稳定的以
氮为中心的自由基，属于芳香类自由基，研究蛋白
对二苯代苦味酰基自由基的清除能力可以推测其
对芳香自由基的清除效果。研究结果表明，紫菜蛋
白随着质量浓度的增大，对二苯代苦味酰基自由基
的清除能力也随之增大，但不同紫菜对二苯代苦味
酰基自由基的清除能力存在一定的差异。由表１
可知，对二苯代苦味酰基自由基的清除能力大小依
次为：条斑紫菜Ｃ＞坛紫菜Ｂ＞坛紫菜 Ａ＞条斑紫
菜Ｂ＞条斑紫菜Ａ，在清除二苯代苦味酰基自由基
方面，条斑紫菜和坛紫菜蛋白并未显示出明显的差
异（Ｐ＞０．０５）。
２．２　紫菜蛋白的总还原力
５种紫菜蛋白的总还原能力见图１。
图１　５种紫菜蛋白的总还原能力
由图１可见，表示总还原力的指标—吸光度随
着蛋白质量浓度的增加而增大，即还原能力也逐渐
增强。紫菜蛋白的还原能力为条斑紫菜Ｂ＞条斑紫
菜Ｃ＞条斑紫菜Ａ＞坛紫菜Ｂ＞坛紫菜 Ａ，条斑紫
菜与坛紫菜之间存在极显著差异（Ｐ＜０．０１）。条斑
紫菜的Ａ７００均大于坛紫菜，说明条斑紫菜蛋白的总
还原能力要强于坛紫菜蛋白。
２．３　紫菜蛋白聚丙烯酰胺凝胶电泳分析结果
紫菜蛋白聚丙烯酰胺凝胶电泳见图２。由图２
可见，不同紫菜蛋白电泳图出现的电泳条带存在较
明显差异。２个产地的坛紫菜的电泳条带分布基本
相同，均出现了较清晰的３个条带，说明２个产地坛
紫菜的蛋白是同一种类蛋白（亚基）。经计算，条带
１的分子质量约为６０ｋｕ，条带３的分子质量为２２
ｋｕ，条带４的分子质量为１７ｋｕ。但是，３个产地的
条斑紫菜的电泳图显示了明显的不同，其中条斑紫
菜Ｂ与条斑紫菜Ｃ共有的条带３、条带４分布与坛
紫菜的电泳条带分布相似，条斑紫菜Ａ、Ｂ还有２条
更为明显的条带２和条带５，分子质量约为５５、１５
图２　紫菜蛋白聚丙烯酰胺凝胶电泳图
图中：１泳道，坛紫菜Ａ；２泳道，坛紫菜Ｂ；３泳道，条斑紫菜 Ａ；４
泳道，条斑紫菜Ｂ：５泳道，条斑紫菜Ｃ．
ｋｕ。由此可见，条斑紫菜的蛋白质构成较为复杂，
条斑紫菜种质经过多年不断改良而形成的品系多
样化，以及藻体不同的生长环境、生长季节等内外
条件可能是决定紫菜蛋白质组成的关键因素。
３　结论
在清除羟自由基方面，试验研究的条斑紫菜的
蛋白清除活性皆强于坛紫菜；条斑紫菜和坛紫菜蛋
白清除二苯代苦味酰基自由基能力未显示出明显
差异，但同种类的不同产地之间差异显著；条斑紫
菜的总还原力均大于坛紫菜；就同一紫菜而言，清
除二苯代苦味酰基自由基的ＩＣ５０值小于清除羟自由
基的ＩＣ５０，即紫菜蛋白更易于清除二苯代苦味酰基
自由基。
聚丙烯酰胺凝胶电泳结果显示２个产地坛紫
菜的蛋白质组成基本相同，而３个产地条斑紫菜的
蛋白质组成差异较大，坛紫菜和条斑紫菜在蛋白质
组成及分子质量方面差异明显。
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ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　ａｎｄ　Ｆｏｏｄ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００６，５４（２０）：
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［１３］Ｋａｕｒ　Ｇ，Ｊａｂｂａｒ　Ｚ，Ａｌａｍｍｓ，ｅｔ　ａｌ．Ｐｕｎｉｃａ　ｇｒａｎａｔｕｍ
（ｐｏｍｅｇｒａｎａｔｅ）ｆｌｏｗｅｒ　ｅｘｔｒａｃｔ　ｐｏｓｓｅｓｓｅｓ　ｐｏｔｅｎｔ　ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ
ａｃｔｉｖｉｔｙ　ａｎｄ　ａｂｒｏｇａｔｅｓ　Ｆｅ－ＮＴＡ　ｉｎｄｕｃｅｄ　ｈｅｐａｔｏｔｏｘｉｃｉｔｙ　ｉｎ
ｍｉｃｅ［Ｊ］．Ｆｏｏｄ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ，２００６，４４（７）：
９８４－９９３．
［１４］Ｙｅｎ　Ｇ　Ｃ，Ｃｈｅｎ　Ｈ　Ｙ．Ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｔｅａ
ｅｘｔｒａｃｔｓ　ｉｎ　ｒｅｌａｔｉｏｎ　ｔｏ　ｔｈｅｉｒ　ａｎｔｉｍｕｔａｇｅｎｉｃｉｔｙ ［Ｊ］．
Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　ａｎｄ　Ｆｏｏｄ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９９５，４３
（１）：２７－３２．
Ｐｒｏｔｅｉｎ　Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　Ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　Ｌａｖｅｒｓ
Ｐｏｒｐｈｙｒａ　ｙｅｚｏｅｎｓｉｓ　ａｎｄ　Ｐ．ｈａｉｔａｎｅｎｓｉｓ
ＹＡＯ　Ｘｉｎｇ－ｃｕｎ，ＷＡＮＧ　Ｈｏｎｇ－ｂｉｎ，ＳＨＵ　Ｌｉｕ－ｑｕａｎ，ＹＵＥ　Ｑｉｎｇ－ｑｉｎｇ
（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍａｒｉｎｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｕａｉｈａｉ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｉａｎｙｕｎｇａｎｇ　２２２００５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｗａｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｉｎ　ｌａｖｅｒｓ　Ｐｏｒｐｈｙｒａｙｅｚｏｅｎｓｉｓａｎｄ　Ｐ．ｈａｉｔａｎｅｎｓｉｓ　ｂｙ　ＳＤＳ－
ＰＡＧＥ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｎｔｉｏｘｉｄａｔｉｖｅ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ａｇａｉｎｓｔ　ｈｙｄｒｏｘｙｌ　ｒａｄｉｃａｌｓ，ａｎｄ　ＤＰＰＨ　ｒａｄｉｃａｌｓ　ａｎｄ　ｒｅｄｕｃｉｎｇ
ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｌａｖｅｒ　ｐｒｏｔｅｉｎｓ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｌａｖｅｒｓ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｗｏ　ｌａｖｅｒ
ｐｒｏｔｅｉｎｓ　ｈａｄ　ａ　ｇｏｏｄ　ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ａｃｔｉｖｉｔｙ，ａｎｄ　ｔｈｅｒｅ　ｗａｓ　ｈｉｇｈｅｒ　ｈｙｄｒｏｘｙｌ　ｒａｄｉｃａｌｓ　ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｉｎ　Ｐ．
ｙｅｚｏｅｎｓｉｓ　ｔｈａｎ　ｔｈａｔ　ｉｎ　Ｐ．ｈａｉｔａｎｅｎｓｉｓ．Ｎｏ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ＤＰＰＨ　ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｗａｓ
ｏｂｓｅｒｖｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｌａｖｅｒ　ｐｒｏｔｅｉｎｓ，ｗｉｔｈ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｖａｒｉｅｔｉｅｓ．Ｐ．ｙｅｚｏｅｎｓｉｓ　ｓｈｏｗｅｄ
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ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ａｎｄ　Ｐ．ｈａｉｔａｎｅｎｓｉｓ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｉｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｒｅｇｉｏｎｓ．Ｐ．ｙｅｚｏｅｎｓｉｓ　ａｎｄ
Ｐ．ｈａｉｔａｎｅｎｓｉｓ　ｗｅｒｅ　ｆｏｕｎｄ　ｔｏ　ｂｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｉｎ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｐｏｒｐｈｙｒａ　ｙｅｚｏｅｎｓｉｓ；Ｐ．ｈａｉｔａｎｅｎｓｉｓ；ｐｒｏｔｅｉｎ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ；ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ａｃｔｉｖｉｔｙ
８１２ 水　产　科　学 第３２卷