我們很少吃到藍(lán)色的食物，但這種“藍(lán)色黃金”是個(gè)例外

走進(jìn)超市或餐廳，我們能看到紅色的蘋(píng)果、黃色的香蕉、綠色的蔬菜……但你有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，除了藍(lán)莓等個(gè)別例子，我們幾乎找不到藍(lán)色的天然食物？

回憶一下，超市攤位上，是不是很少看到藍(lán)色的果蔬？丨圖蟲(chóng)創(chuàng)意

這個(gè)現(xiàn)象并不是巧合，而且在水果和蔬菜上更加明顯。天然果蔬的藍(lán)色大多來(lái)自花青素類(lèi)色素，這種色素不僅具備特殊的分子結(jié)構(gòu)，還要搭配特定酸堿度的細(xì)胞環(huán)境等條件，才能穩(wěn)定呈現(xiàn)藍(lán)色；與此同時(shí)，自然界的果實(shí)顏色主要服務(wù)于種子傳播，多數(shù)取食果實(shí)的動(dòng)物對(duì)紅、橙、黃等暖色調(diào)更敏感，藍(lán)色果實(shí)的視覺(jué)吸引力在多數(shù)生境中沒(méi)有占到演化優(yōu)勢(shì)。種種因素之下，天然呈藍(lán)色的食物種類(lèi)就顯得格外稀少。

藍(lán)莓是為數(shù)不多的天然呈藍(lán)色的水果丨圖蟲(chóng)創(chuàng)意

但很少有人知道，在海洋世界里，早就誕生了一種純天然的藍(lán)色蛋白色素。它既是參與藍(lán)藻光合作用的重要成分，也是如今食品界極為稀缺的天然藍(lán)色原料——這就是被稱(chēng)為 “藍(lán)色黃金”的藻藍(lán)蛋白。

藻藍(lán)蛋白粉末丨中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所微生物制造工程中心

來(lái)自海洋的藍(lán)色禮物

藻藍(lán)蛋白是一種來(lái)源于藍(lán)藻（如螺旋藻）的天然色素蛋白，英文名“Phycocyanin”源于希臘語(yǔ)詞根“phyco-”（藻類(lèi)）和“kyanos”（藍(lán)色），因提取為固體物質(zhì)后，擁有標(biāo)志性的亮藍(lán)色外觀而得名。

藻藍(lán)蛋白的藍(lán)色源自源于其分子內(nèi)獨(dú)特的四吡咯環(huán)結(jié)構(gòu)，它能夠吸收波長(zhǎng)范圍約550-650納米、橙紅色到黃色的光。根據(jù)光學(xué)中的互補(bǔ)色原理，物體最終呈現(xiàn)的色彩，是未被吸收的光線經(jīng)反射或透射后進(jìn)入人眼的結(jié)果。藻藍(lán)蛋白在吸收了橙紅色光后，剩余未被吸收的可見(jiàn)光主要集中在波長(zhǎng)為450至490納米的藍(lán)色光區(qū)域。這些光線被反射或透射后，藻藍(lán)蛋白在視覺(jué)上就呈現(xiàn)出純凈而鮮明的藍(lán)色。

上：藻藍(lán)蛋白單聚體

下：藻藍(lán)蛋白中的藻藍(lán)素化學(xué)式，含有四個(gè)吡咯環(huán)

工業(yè)上，藻藍(lán)蛋白主要萃取自螺旋藻。螺旋藻不是海藻，而是一種藍(lán)細(xì)菌，外表為青綠色，在顯微鏡下呈螺旋狀。

圖片來(lái)源：中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所微生物制造工程中心

食用色素中的“藍(lán)色黃金”

在當(dāng)前全球食用色素市場(chǎng)中，色譜分布呈現(xiàn)出顯著的失衡狀態(tài)——紅色系天然色素（例如胭脂蟲(chóng)紅、甜菜紅）與黃色系天然色素（如姜黃素、β-胡蘿卜素）占據(jù)了市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，而藍(lán)色系天然色素則長(zhǎng)期面臨供應(yīng)短缺的問(wèn)題。正是在這樣的背景下，藻藍(lán)蛋白以其獨(dú)特的天然特性和合規(guī)的發(fā)展路徑，開(kāi)始重塑全球藍(lán)色食用色素市場(chǎng)的格局。

市場(chǎng)上常見(jiàn)的合成藍(lán)色素主要包括亮藍(lán)和靛藍(lán)，它們均屬于人工合成色素，以煤焦油或芳香烴化合物為原料，通過(guò)化學(xué)合成制得；與之相比，藻藍(lán)蛋白是天然色素，實(shí)驗(yàn)室在理想培養(yǎng)條件下，螺旋藻中藻藍(lán)蛋白含量達(dá)到 5.53 ± 0.26%，其提取過(guò)程復(fù)雜且技術(shù)要求高，因此也被譽(yù)為“藍(lán)色黃金”。

藻藍(lán)蛋白的一大突出優(yōu)點(diǎn)是安全性。歐盟食品安全局（EFSA）2021年評(píng)估報(bào)告指出，亮藍(lán)的每日允許攝入量（ADI）為6 mg/kg bw，即每公斤體重、每日允許攝入6毫克；而藻藍(lán)蛋白是天然色素蛋白，歐盟認(rèn)定為屬于著色食品原料而非添加劑，無(wú)需設(shè)定ADI值，美國(guó)FDA更將其列為“一般認(rèn)為安全”（GRAS）物質(zhì)，至今未發(fā)現(xiàn)任何不良反應(yīng)報(bào)告。中國(guó)疾控中心營(yíng)養(yǎng)與健康所的實(shí)驗(yàn)顯示，即使以5000 mg/kg bw的高劑量喂食大鼠90天，其肝腎功能、血常規(guī)指標(biāo)均無(wú)異常，展現(xiàn)出極高的生物安全性。

某品牌巧克力豆曾經(jīng)使用亮藍(lán)進(jìn)行染色（上），2008年后改由藻藍(lán)蛋白進(jìn)行染色（下）丨Wikipedia

除了安全性，藻藍(lán)蛋白更是擁有顯著的功能性?xún)?yōu)勢(shì)。不同于合成色素僅能給食品“上色”的單一作用，藻藍(lán)蛋白是自然界中少見(jiàn)的“色素-營(yíng)養(yǎng)-活性”三位一體的天然物質(zhì)。它富含人體必需的8種氨基酸，必需氨基酸組成均衡，蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，與人體氨基酸需求模式具有較好的匹配性。不過(guò)需要說(shuō)明的是，藻藍(lán)蛋白在食品中作為天然著色劑的添加量極低，通常含量?jī)H為每千克食品0.05-0.5克，不能依賴(lài)如此微小的攝入量來(lái)補(bǔ)充日常生活所必需的蛋白質(zhì)。

藻藍(lán)蛋白不僅在天然著色領(lǐng)域表現(xiàn)卓越，在抗氧化領(lǐng)域同樣展現(xiàn)出非凡的實(shí)力：其氧自由基吸收能力（ORAC 值）高達(dá) 28000 μmol TE/100 g，分別是維生素C的18倍、茶多酚的5倍，抗氧化能力十分突出。

藻藍(lán)蛋白的抗炎功效已通過(guò)多維度的小鼠實(shí)驗(yàn)研究得到充分驗(yàn)證：100 μg/mL 的藻藍(lán)蛋白可使脂多糖（LPS）誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞一氧化氮（NO）釋放量降低 62%，能有效減輕炎癥反應(yīng)。在動(dòng)物模型中，它能降低脂多糖誘導(dǎo)的小鼠炎性巨噬細(xì)胞組織胺水平，阻斷NF-κB通路激活；對(duì)結(jié)腸炎小鼠，可改善腹瀉癥狀并下調(diào)IL-6、TNF-α等促炎因子表達(dá)；還能通過(guò)降低耳鳴相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄水平，緩解聽(tīng)力損傷癥狀。

藻藍(lán)蛋白在動(dòng)物試驗(yàn)中還表現(xiàn)出抗癌活性，對(duì)肺癌、惡性黑色素瘤等多種腫瘤細(xì)胞展現(xiàn)出抑制效果。藻藍(lán)蛋白通過(guò)多靶點(diǎn)協(xié)同作用抑制腫瘤生長(zhǎng)，其機(jī)制包括直接殺傷癌細(xì)胞、阻斷增殖信號(hào)、抑制轉(zhuǎn)移相關(guān)通路，并對(duì)肝癌、乳腺癌等多種癌癥顯示濃度依賴(lài)性抑制效果。在體外培養(yǎng)的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和小鼠等動(dòng)物模型中，高濃度藻藍(lán)蛋白可顯著降低癌細(xì)胞存活率，且對(duì)正常細(xì)胞無(wú)毒性，展現(xiàn)出作為腫瘤輔助治療候選物質(zhì)的潛力，目前雖然尚處于研究階段，但前景令人期待。

走進(jìn)日常生活的藻藍(lán)蛋白

藻藍(lán)蛋白作為一種天然藍(lán)色色素，憑借其安全穩(wěn)定、營(yíng)養(yǎng)豐富的特性，已廣泛融入日常生活：在食品領(lǐng)域，它成為酸奶、冰淇淋、糖果等產(chǎn)品的天然著色劑，替代人工合成色素，為飲品和甜點(diǎn)增添夢(mèng)幻藍(lán)色；在烘焙中，它與螺旋藻粉結(jié)合，打造出“藍(lán)色星球”主題的蛋糕和慕斯；在化妝品行業(yè)，藻藍(lán)蛋白被用于面膜、精華液中，作為天然成分助力肌膚的抗氧化護(hù)理……

含有藻藍(lán)蛋白的“白馬王子湯”

藻藍(lán)蛋白，這個(gè)來(lái)自古老微藻的藍(lán)色精靈，正以其獨(dú)特的魅力，為我們描繪出一幅更天然、也更富想象力的未來(lái)食品圖景。

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作者簡(jiǎn)介 陳世浪，中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所，微生物制造工程中心碩士研究生。

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