CN1417228A - 荧光藻蓝蛋白与荧光藻红蛋白及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种荧光藻蓝蛋白与荧光藻红蛋白，该藻蓝蛋白与藻红蛋白的分子结构为通过硫醚键连接的载体蛋白与发色团－－开链线性延展的四吡咯化合物，是从藻类中提取纯化的，在适宜波长激发下能发射强烈荧光。本发明还公开了一系列该荧光藻蓝蛋白与荧光藻红蛋白的用途，包括在荧光检测及免疫分析方面的用途，在制备抗癌抗肿瘤药物或食物方面的用途，在制备抗辐射增强免疫力消炎药物或食物方面的用途，在制备光子开关方面的用途，以及在制备食品或化妆品添加剂方面的用途。

Description

荧光藻蓝蛋白与荧光藻红蛋白及其应用

所属技术领域

本发明属藻类蛋白及应用，更具体地，涉及一种从藻类中提取的能发射强烈荧光的藻蓝蛋白与藻红蛋白，及其在科研、医疗、检测、信电、保健、食品、化妆品等领域的应用。

背景技术

早在上个世纪初，国外就曾报道在蓝藻和红藻中存在具强烈荧光性的红色、紫罗兰色和蓝色蛋白质。1910年，Kylin首次将这些色素蛋白定名为“藻色蛋白”(Phycochromo-proteins)。这种大量出现于红藻，蓝绿藻和隐藻中的捕光色素蛋白，就是目前亟待开发的藻胆蛋白(Phycobiliproteins，PBP)，它主要包括藻红蛋白(Phycoerythrin，PE)，藻蓝蛋白(Phycocyanin，PC)，藻红蓝蛋白(Phycoerythrocyanin，PEC)和别藻蓝蛋白(Allophyxoxyanin，APC)四种。藻胆蛋白把捕获的光能高效的传递给叶绿素，从而使海藻的光合作用得以发生。

藻蓝蛋白与藻红蛋白是红、蓝藻等海藻中重要的捕光色素蛋白藻胆蛋白组成部分，在钝顶螺旋藻藻粉中含量高达20％。藻蓝蛋白有：红藻中的R-PC、蓝藻中的C-PC、隐藻中的PC-1和PC-2以及蓝裸甲藻中的PC-645、PC-629等。藻红蛋白有R-PE、B-PE等。在这些藻类中充当天线分子，吸收光能并能通过非放射性的过程将激发能传递到含有叶绿素的反应中心。

与化学合成的荧光染料相比，藻蓝蛋白与藻红蛋白纯天然来源，资源丰富，物理性质稳定，水溶性好，不与蛋白质、核酸、细胞等发生非特异性吸附，安全且无毒性，对生态环境无污染。另外藻蓝蛋白与藻红蛋白摩尔吸光系数大，荧光量子产率高，荧光发射波长大于550nm，强烈吸收光谱带很宽(440-650nm)，有利于选择激发光源，克服了传统荧光标记物荧光背景大、易淬灭等缺点，大大提高了荧光检测的敏感性。

藻蓝蛋白与藻红蛋白具有良好的抗辐射功能。随着广播电视、输电线路和电信通迅业的不断发展，电磁辐射污染成了继废水、废气、固废、噪声污染之后的又一大影响城镇居民身体健康的重要污染源。医学研究证明，长期处于高电磁辐射的环境中，会使血液、淋巴液和细胞原生质发生改变。此外，电磁辐射过度会影响人体的循环系统、免疫、生殖和代谢功能，严重的还会诱发癌症，并加速人体的癌细胞增长。蓝藻的一个重要生物学特征是对紫外线和各类电离辐射有很强的抗性，其中的藻蓝蛋白对多种血细胞减少症有明显治疗作用，是藻类抗辐射的重要活性成分。

中国专利申请号94109295.X公开了一种“钝顶节旋藻藻蓝蛋白及其应用”，没有任何荧光发射的要求和指标，且无荧光应用方面的具体描述。中国专利申请号95110950.2公开了一种“藻蓝蛋白的制备方法”。中国专利申请号99122280.6公开了一种“从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法”。中国专利申请号00117512.2公开了一种“高纯度高活性藻蓝蛋白的分离纯化方法”。以上三者均为藻蓝蛋白的特定制备方法，均无藻蓝蛋白与藻红蛋白应用方面的具体描述。中国专利申请号01115003.3公开了一种“R-藻红蛋白在制备光疗肿瘤的光敏剂中的应用”，仅对R-藻红蛋白用于制备光敏剂进行了描述，未涉及本发明所保护的应用领域。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种荧光藻蓝蛋白与荧光藻红蛋白，该荧光藻蓝蛋白是从藻类中提取，在适宜波长激发下能发射强烈荧光，外观为蓝色冻干粉，易溶于水，等电点为4.8，其特征光谱吸收峰值为620nm，荧光发射峰值为650nm，其分子结构为通过硫醚键连接的载体蛋白与发色团---开链线性延展的四吡咯化合物，其脱辅蛋白单体由α、β两种亚基组成。该荧光藻红蛋白的分子结构为通过硫醚键连接的载体蛋白与发色团---开链线性延展的四吡咯化合物，其脱辅蛋白单体由α、β、γ三种亚基组成，是从藻类中提取纯化的，在适宜波长激发下能发射强烈荧光，外观为红色冻干粉，易溶于水，特征吸收峰565nm，荧光激发峰495nm，荧光发射峰578nm。

本发明的第二个目的是提供本发明所称的荧光藻蓝蛋白与荧光藻红蛋白在荧光检测及免疫分析方面的用途。将藻蓝蛋白与藻红蛋白用于荧光检测及免疫分析，或与其他物质如抗体、生物素、亲合素、免疫蛋白等结合，制成荧光探针或荧光标记用于荧光检测及分析。通过检测其发出的荧光，可以用于荧光显微检测、荧光免疫测定、双色或多色荧光分析、癌细胞表面抗原检测、疾病检测诊断、蛋白质和核酸等生物大分子的分析。

本发明的第三个目的是提供本发明所称的荧光藻蓝蛋白与荧光藻红蛋白在制备抗癌抗肿瘤药物或食物方面的用途。将藻蓝蛋白与藻红蛋白作为一种功效成分或中间体，制备成药物或食物用于癌症、肿瘤的预防与治疗。

本发明的第四个目的是提供荧光藻蓝蛋白与荧光藻红蛋白在制备抗辐射增强免疫力消炎药物或食物方面的用途。将藻蓝蛋白与藻红蛋白作为一种功效成分或中间体，制备成药物或食物用于抗辐射、增强免疫力或消炎。

本发明的第五个目的是提供荧光藻蓝蛋白与荧光藻红蛋白在制备光子开关方面的用途。利用藻蓝蛋白与藻红蛋白光敏性构象变化的特性将其作为光子开关材料，用于光学信息存储与处理、快速光电探测、人工神经网络等方面。

本发明的第六个目的是提供荧光藻蓝蛋白与荧光藻红蛋白在制备食品或化妆品添加剂方面的用途。

本专利所涉及的荧光藻蓝蛋白(fluorescence phycocyanin，FPC)是从天然藻类中分离纯化的，工艺先进，纯度可达A₆₂₀/A₂₈₀＞4.5，具强烈荧光，是一种安全无毒的蛋白质资源。本专利所涉及的荧光藻红蛋白(fluorescencephycoerythrin，FPE)是从天然藻类中分离纯化的，工艺先进，纯度可达A₅₆₅/A₂₈₀＞5.0，具强烈荧光，是一种安全无毒的蛋白质资源。荧光藻蓝蛋白与荧光藻红蛋白用于荧光检测与以往的荧光标记物相比具有下列优点：(1)在较宽的PH范围内具有较宽的吸收光谱，比较容易选择合适的激发波长，从而得到高效荧光发射，且激发时有特异的荧光发射峰；(2)吸光度和荧光量子产率很高，荧光强而稳定，灵敏度高；(3)具有较小的荧光背景，不易淬灭，荧光保存期较长；(4)水溶性极佳，易于其他分子交联结合，非特异性吸附少；(5)纯天然海洋生物提取，无任何毒副作用，不含放射性，操作使用非常安全。荧光藻蓝蛋白与荧光藻红蛋白还具有抗癌、治疗肿瘤、增强免疫力、消炎、放疗化疗辅助治疗、制备光子开关、开发保健食品、食品化妆品添加剂等功能，在科研、医疗、检测、信电、保健、食品、化妆品等领域有着广泛的应用。

附图说明

图1为荧光藻蓝蛋白吸收光谱。

图2为荧光藻蓝蛋白分子结构示意图。

图3为荧光藻红蛋白吸收光谱。

图4为荧光藻红蛋白分子结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。下面的具体实施方案应被理解为仅是举例说明，而非以任何方式限制本发明的范围。

实施例1：荧光藻蓝蛋白的制备方法

新鲜藻—离心甩干—超声波破碎—离心取上清液—

盐析—离心收集蛋白—用缓冲液溶解—上离子交换柱、洗脱—

分子筛层析—洗脱—收集活性峰—冷冻干燥—

得荧光藻蓝蛋白成品。

该荧光藻蓝蛋白在适宜波长激发下能发射强烈荧光，外观为蓝色冻干粉，易溶于水，等电点为4.8，其特征光谱吸收峰值为620nm，荧光发射峰值为650nm。参见图1，图1是其光谱性质。其分子结构为通过硫醚键连接的载体蛋白与发色团---开链线性延展的四吡咯化合物，其脱辅蛋白单体由α、β两种亚基组成。参见图2，图2是其分子结构示意图。

荧光藻红蛋白的制备方法与荧光藻蓝蛋白相同，其分子结构也是通过硫醚键连接的载体蛋白与发色团---开链线性延展的四吡咯化合物，其脱辅蛋白单体由α、β、γ三种亚基组成，在适宜波长激发下能发射强烈荧光，外观为红色冻干粉，易溶于水，特征吸收峰565nm，荧光激发峰495nm，荧光发射峰578nm，结果参见图3和图4。

将荧光藻蓝蛋白与荧光藻红蛋白用于荧光检测及免疫分析，或与其他物质如抗体、生物素、亲合素、免疫蛋白等结合，制成荧光探针或荧光标记用于荧光检测及分析。通过检测其发出的荧光，可以用于荧光显微检测、荧光免疫测定、双色或多色荧光分析、癌细胞表面抗原检测、疾病检测诊断、蛋白质和核酸等生物大分子的分析。以往常用的放射性同位素标记法因半衰期短、需防护、废物处理困难等缺点正在被荧光标记法所取代。

实施例2：荧光藻红蛋白标记单克隆抗体用于检测乙肝病毒表面抗原

1.荧光标记物与抗体

荧光标记物采用荧光藻红蛋白，其A₅₆₅/A₂₈₀＞5.0，水溶性好。特征吸收峰565nm，荧光激发峰495nm，荧光发射峰578nm。抗HbsAg单克隆抗体为本实验室自制，均为抗a亚型，该配对组合已由酶标法证实敏感性好、特异性高。

2.标记方法

采用异双功能试剂N-琥珀酰亚胺-3-(2-吡啶二硫代)-丙酸酯(SPDP)，分别对荧光藻红蛋白与单克隆抗体(Monoclonal antibody，Mab)进行预处理，混合反应后获得交联物—荧光抗体。

3.免疫反应

采用固相双抗体夹心法。包被抗体共价偶联于固相载体表面，形成免疫球蛋白致敏表面，被测样品中的抗原通过抗原决定簇，，与包被抗体结合，成为固化抗原；检测抗体则通过固化抗原的另一抗原决定簇与之结合，形成抗原桥连的免疫复合物。荧光标记物受激发射特征荧光，显示为阳性：阴性因不形成免疫复合物，不表现荧光。

4.固相载体及其包被

溴化氰(CNBr)活化琼脂糖凝胶小珠在496和535nm激发光下无荧光，并且可与捕获抗体共价交联，是较为理想的固相包被材料，冷冻干燥的CNBr活化的琼脂糖4B(商品名：CNBr Activated Sepharose 4B)，购自PharmaciaChemicals AB.抗体包被的方法参照产品说明书稍加改动如下：称量所需体积

CNBr Activated Sepharose 4B冻干粉——>10^-3mol/L HCl充分溶涨并清洗——>迅速以包被缓冲液清洗后，与包被抗体混合温育—>甘氨酸阻遏活性位点后，再以牛血清白蛋白溶液封闭，清洗后备用。

5.标本来源与检测流程

阳、阴性血清标本均取自北京医科大学第三附属医院。阳性血清的HbsAg抗原含量为1.8×104ng/ml。免疫反应在9 6孔酶标板中进行。包被了捕获抗体的凝胶小珠以包被缓冲液制成10％(体积百分数)的悬浮液，每孔50μl。分别加入阳性血清与阴性血清，经37℃水浴温育0.5h后，以去离子水洗涤。加入工作浓度的荧光抗体50μl/孔，37℃水浴温育0.5h，同样以去离子水洗涤，分别从阳性孔、阴性孔抽取少量悬液，封入少量甘油，制成样片(A+和A-)，荧光显微镜下观察，阳、阴性孔分别保存于4℃冰箱，留用。

6.结果与讨论

由阳性孔制得的样片，在光激发下，可以清晰看到通体透亮的小球，为数较多，与底色区分明显，可判定为阳性。由阴性孔制得的样片，小珠与底色区别不大，可确认为阴性。在4℃冰箱中保存三个月后，从阳、阴性孔重新抽取少量液体制备样片，与前次观测结果对照，阳性仍为明亮的小球。

病毒性肝炎是我国发病率较高的传染性疾病。本实例以肝病毒表面抗原的诊断为实验模式，对藻红蛋白荧光检测进行了探索，取得了较好的结果，阳、阴性血清样品区别分明，并可实现检测结果的长期保存。

藻蓝蛋白与藻红蛋白对癌细胞具显著的抑制和杀伤作用，可望成为一种新的抗癌剂。

抗癌机制：藻蓝蛋白与藻红蛋白能被肿瘤细胞选择性吸收到细胞膜中。c-PC不能直接引起细胞凋亡的发生，根据对K-562细胞的作用研究发现，藻蓝蛋白与藻红蛋白能引起c-myc的含量的增高，而对BCL-2的表达量没有影响。因此可见是c-myc表达量的增高引起了细胞的凋亡，或存在另一种途径抑制了K-562细胞的生长，从而达到抗癌的效果。藻蓝蛋白与藻红蛋白可作为一种DNA稳定因子起作用，通过影响合成DNA和RNA的机制，来抑制肿瘤细胞生长，或以诱导细胞内信息分子的改变来达到抗癌效果。

根据以上机理，可以将荧光藻蓝蛋白与荧光藻红蛋白作为一种功效成分制成药物或食物，用于癌症、肿瘤疾病的治疗与预防。

实施例3：藻蓝蛋白对人血癌细胞株的生长影响

运用半固体琼脂培养法和MTT检测法测定了螺旋藻藻蓝蛋白对人血癌细胞株HL-60，K-562和U-937生长的影响。体外培养条件下用不同浓度的螺旋藻藻蓝蛋白处理这3种肿瘤细胞，结果显示螺旋藻藻蓝蛋白对这三种肿瘤细胞均有不同程度的抑制作用，并存在浓度剂量效应，高浓度抑制作用强。

(1)在较高浓度(100ul/ml)时对HL-60细胞的生长有显著的抑制作用；

(2)在浓度(100ul/ml和30ug/ml)时对K-562细胞的生长有显著的抑制作用；

(3)在浓度(100ul/ml)时对U-937细胞的生长有显著的抑制作用。

抗辐射作用：从藻蓝蛋白与藻红蛋白抗辐射作用的机理来看，造血干细胞的损伤和恢复在造血型放射病中起着重要的作用，降低造血干细胞的放射敏感性或防止照射动物体内存活干细胞的继续减少，促使其提前进入增殖期，对照射动物造血功能的恢复将起到有益的作用。预防性的给小鼠腹腔注射藻蓝蛋白与藻红蛋白，能显著减轻辐射对小鼠外周血细胞和骨髓细胞的损伤，可促进小鼠外周白细胞的恢复，亦能促进骨髓有核细胞、粒单系祖细胞和多能造血干细胞的恢复和增殖。

免疫功能：给注射有肝肿瘤细胞的实验小白鼠口服藻蓝蛋白与藻红蛋白后，实验组的小白鼠比对照组的小白鼠的成活率明显提高；进一步的研究发现，实验组的小白鼠的淋巴细胞活性明显高于对照组以及正常小白鼠。因此，藻蓝蛋白与藻红蛋白能提高免疫系统功能，以抵抗各种疾病。

人类T淋巴细胞表面具有绵羊红细胞(SRBC)的受体，因此，绵羊红细胞能粘于T细胞的周围，形成玫瑰花样的细胞团，故名E玫瑰花形试验，形成此种玫瑰花结的T细胞称为红细胞玫瑰花形成细胞。人体T淋巴细胞E花环实验是鉴定与计数人外周血T淋巴细胞的功能和数量的常用方法，特别是活性细胞玫瑰花形成细胞(EaRFC)是一组对SRBC具有高度亲和力的T细胞特殊亚组，是T细胞中具有免疫活性功能的效应细胞。藻蓝蛋白与藻红蛋白能够促进PHA刺激淋巴细胞转化的作用，能恢复T细胞受环磷酰胺损伤后E玫瑰花环形成能力，特别是对活性E花环(Ea)的形成能力有较好的恢复作用。因此藻蓝蛋白与藻红蛋白能提高免疫系统功能，以抵抗各种疾病。

消炎作用：藻蓝蛋白与藻红蛋白具有强抗氧化性，是一种活性氧自由基消除剂，在一定程度上具有消炎作用。

藻蓝蛋白与藻红蛋白能消除葡萄糖氧化酶引起的炎症。

藻蓝蛋白与藻红蛋白具有护肝功效：能抑制Fe³⁺-抗坏血酸诱导的肝脏微粒体脂过氧化作用。口服50-300mg/kg剂量的藻蓝蛋白提取物即能产生明显的消炎作用。其消炎活性不依赖于皮质类固醇的释放。且对急、慢性炎症组织都有作用。

藻蓝蛋白与藻红蛋白能抑制红细胞的裂解，其作用方式与trolox(维生素E类似物)和抗坏血酸(维生素C)的作用方式相同，但抗氧化性较trolox强16倍，较维生素C强20倍。藻蓝蛋白与藻红蛋白能通过消除水相中的过氧化物自由基来防止其诱导的红细胞裂解。

总之，炎症代谢产物，如白细胞三烯、氧自由基等能诱导白细胞迁移进入组织或黏附于血管内皮，而中性白细胞的黏附和浸润是炎症反应的核心。在体内及体外实验中，藻蓝蛋白与藻红蛋白通过清除活性氧物质(ROS)，例如：羟自由基(OH·)、烷氧自由基(RO·)和超氧化物自由基等，在一定程度上起到缓解炎症的作用。

实施例4：藻蓝蛋白用于制备抗辐射保健食品

由于荧光藻蓝蛋白具有以上抗辐射、增强免疫、消炎的功能，可以将其作为一种功效成分制成药物或食物，用于抗辐射、修复辐射损伤、放疗化疗病人辅助治疗、增强人体免疫力、治疗贫血、消炎等。

采用高科技手段由海洋生物中提取纯化的藻蓝蛋白，它能显著地减轻和逐渐消除辐照、化疗对血白细胞和骨髓细胞的损伤，并能加速外周血白细胞和骨髓有核细胞的恢复；还对增强人体的自身免疫功能，提高保健质量以及抗癌、防癌、治癌都有显效；同时对骨髓造血功能具有刺激作用，因而对白血病和再生障碍性贫血等血液顽症有着积极的辅助治疗作用。对常人来说，食用藻蓝蛋白，既能有效抵御电磁辐射对人体的侵害，又能增强人体免疫功能、抗氧化、抗衰老，达到保健延寿青春常在的效果。

【配方】每1000g成品中含藻蓝蛋白350g、藻多糖180g、螺旋藻粗提干粉370g、生晒参50g、天然维生素E50g
		【功效成份及含量】每100g含：	藻蓝蛋白  ≥20000mg藻多糖    ≥20000mg总皂甙    ≥2000mg维生素E   750mg～1250mg
【保健功能】抗辐射、抗疲劳
		【适宜人群】经常接触电磁辐射的人群，易疲劳人群。
【食用量及食用方法】每日2次，每次2粒，直接口服
		【规格】250mg×12粒/版2版/盒
【保质期】24个月
		【贮藏方法】置于阴凉干燥处，忌受热、受潮及在强烈阳光下曝晒。

生产工艺

1.按照配方将各原辅料混匀，过60目筛。

2.将上述粉状原料制成软材后用V型混合机混匀15min，用一步造粒机40目造粒。用沸腾干燥机70～80℃干燥至水分＜5％。

3.将原料粉粒平铺于不锈钢盘内，厚度＜0.5cm，每3盘上悬30W紫外线灯，高距＜1.5m，每次照射30min，翻拌铺平，反复照射3次。

4.用半自动胶囊填充机定量灌装，抛光，用数粒机定量装瓶或铝塑压制机压制，包装入库。

本品从粉碎——混匀——制粒——灭菌——填充——内包装的生产过程，在10万级空气净化的洁净区内进行。

保健功能评价

用亚急性试验方法评价了此保健胶囊对小鼠抗辐射作用的影响。胶囊以125mg/kg.bw、250mg/kg.bw、750mg/kg.bw剂量于照射前后连续给样30d，一次照射⁶⁰Co-γ射线。结果显示服用胶囊的小鼠照射后白细胞总数、平均存活时间均高于对照组。

用负重游泳试验及生化指标检测评价了此保健胶囊的抗疲劳作用。胶囊以125mg/kg.bw、250mg/kg.bw、750mg/kg.bw的剂量连续给小鼠灌胃30d。结果显示，高剂量组小鼠负重游泳时间明显长于对照组；游泳后0min高剂量组及游泳后30min高、中剂量组小鼠血乳糖明显低于对照组；高剂量组小鼠肝糖原含量明显高于对照组；高剂量组小鼠血清尿素氮含量明显低于对照组。表面此胶囊具有抗疲劳作用。

实施例5：藻蓝蛋白用于直肠癌辅助治疗

常用的放疗化疗方法，在杀死癌细胞的同时也对人体正常组织大量杀伤，造成病人身体虚弱痛苦，易由于免疫力下降引发其他疾病。将具有抗癌、抗辐射、增强免疫力作用的藻蓝蛋白用于癌症病人的辅助治疗，可以起到良好的治疗、恢复作用。

直肠癌病人术前放射治疗采取俯卧位3-射野技术。放疗总剂量为45Gy，每周5次，每次1.8Gy。全身化疗静脉滴入四氢叶酸同时进行。

放疗化疗完成后四～六周，病人连续服用藻蓝蛋白1g/d，结果显示：癌细胞大量坏死，肿瘤直径缩小40％，白细胞总数迅速上升，受损正常组织得到恢复，造血旺盛，免疫力上升。

藻蓝蛋白与藻红蛋白是一种重要的光敏蛋白生物光色材料，具有光驱动质子泵功能。FPC与FPE所具备的光致变色、非线性光学变换、直视图显示、调整光电响应、双稳态、开关存储等特性，在光学信息存储与处理、快速光电探测、人工神经网络等方面具有潜在的应用前景。

实施例6：藻蓝蛋白用于制备光子开关

藻蓝蛋白具有的光敏性构象变化使其成为理想的光子开关材料。在特定波长的光照射下，处于基态的FPC分子发生一系列相应的分子结构变化，即光异构化过程，形成一定的光循环，在光循环过程中，其中间产物的各吸收波长相对于初态发生一定的频移。对于光子开关而言，是利用荧光藻蓝蛋白分子在不同波长光作用下的非线性吸收特性来实现的。其分子光异构化过程非常快，达到了ps量级，且以分子作为逻辑门理论最小工作单元，因而有望使光子开关的速度及集成度得到更进一步的提高。

制作一个藻蓝蛋白(FPC)电致发光器：方法是在经过亲水处理后的导电玻璃(ITO)上用甩胶的方法涂一层水溶性的藻蓝蛋白胶膜，自然干燥后得到蓝色透明的藻蓝蛋白膜，厚约为500nm。然后在其上蒸上厚约为50nm的Al膜，器件有效面积为1.0×1.0cm，电阻约为1.5×10⁶Ω。

我们发现当导电玻璃为负电极时是低阻方向，其电阻约为100Ω，其伏安特性几乎表现为线性关系。而当导电玻璃为正电极时是高阻方向，其伏安特性表现为非线性变化关系，是典型的二极管伏安特性，这种非线性伏安特性主要来自金属Al与FPC的相互作用。这表明在电极附近形成了空间电荷区。

在600nm激发下，FPC的光致发光峰的位置约为645nm；而FPC的电致发光峰则随所加电压的不同而有所不同。我们同时还发现当导电玻璃为负电极时，由于电阻值较小，此时很难观察到FPC的电致发光，而当导电玻璃为正电极时则很容易观察到较强的FPC的电致发光。

FPC吸收峰在620nm(2.0eV)附近，光致发光峰位于650nm(1.9eV)附近。当在Al/FPC/ITO二端加上一定的电压，空穴和电子将从ITO和Al电极注入到FPC的价带和导带中。FPC的价带位于5.5～6.0eV，ITO的功函数越为5.6eV，空穴很容易注入到FPC的价带中。另一方面，Al的功函数约为4.1eV，电子亦较容易进入FPC的价带中，而发出650nm左右的荧光。随着电压的增大(大于7V)，从电极注入到FPC导带中的电子数增多，导致激子湮灭现象的出现，使此时的电致发光的强度有所下降。至于在595nm附近出现的新的肩峰，以及随电压增大发光峰的红移现象，我们认为未加电场时，FPC中的发色团的分布是各向同性的，当ITO和Al电极分别加上正负电压时，具有极性的四吡咯发色团在电场的作用下进行局部的微小取向运动，改变了四吡咯发色团的空间构象，从而导致了它的光谱学特性的改变。

藻蓝蛋白与藻红蛋白是红、蓝藻等海藻中重要的捕光色素蛋白藻胆蛋白的组成成分，是自然界中具有重大开发价值的食用和饵料蛋白资源。藻蓝蛋白与藻红蛋白可作为蛋白质营养强化剂添加到食品和饲料中去。藻蓝蛋白与藻红蛋白还可作为天然色素添加剂应用于食品和化妆品中。

实施例7：藻蓝蛋白用于制备一种新型化妆品添加剂

以藻蓝蛋白、藻多糖、氨基酸、多种维生素及生物活性成分为配方制备一种化妆品添加剂，具有亲合性、营养性、保健性、功能性、安全性五大特色。

一.亲合性

与人体皮肤和毛发的相融性极佳，对皮肤和毛发的附着性和浸透性也很好，易于人体吸收。

二.营养性

含有丰富的蛋白质，营养均衡，可为皮肤提供足够的养分。

三.保健性

含有多种生物活性成分及矿物质，能提高人体免疫力，防止皮肤和毛发病变及发炎。

含有γ-亚麻酸及其他不饱和脂肪酸，调节皮肤水分，促进血液循环，降血脂，软化血管，有效防止皮肤老化。

能大量增加人体皮肤SOD合成，充分发挥SOD对皮肤的效果，显著消除皮肤表面氧自由基，可防止皮肤衰老、祛除色斑和皮炎。

四.功能性

保湿作用：防止水分流失，滋润肌肤，预防干燥、粗糙，保持肌肤张力。

营养作用：含有丰富的蛋白质、氨基酸、维生素、矿物质等，充分滋养肌

          肤。

美容作用：能参与和调节多种生理活动，促进和改善皮肤和毛发的新陈代

          谢；丰富均衡的营养成分使肌肤饱满红润、光泽亮丽。

防晒作用：可抵御紫外线对皮肤的伤害，提高肌肤的再生能力和修护作用。

五.安全性

科学研究表明，由天然海洋生物中提取的藻蓝蛋白等精华物质作为纯天然的生物活性成分，不含有害有毒的化学物质、致癌物质、病毒微生物、重金属及致病菌，无任何毒副作用，不会产生过敏。是护肤护发化妆品安全理想的添加剂。

含在荧光检测及免疫分析方面的用途，在制备抗癌抗肿瘤药物或食物方面的用途，在制备抗辐射增强免疫力消炎药物或食物方面的用途，在制备光子开关方面的用途，以及在制备食品或化妆品添加剂方面的用途。

通过检测其发出的荧光，可以用于荧光显微检测、荧光免疫测定、双色或多色荧光分析、癌细胞表面抗原检测、疾病检测诊断、蛋白质和核酸等生物大分子的分析。

本发明提及的所有文献都在申请中引用作为参考，就如同每一篇文献都被单独引用作为参考那样。此外应理解，本发明是结合最佳实施例进行描述的，然而在阅读了本发明的上述内容后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (6)

1.荧光藻蓝蛋白与荧光藻红蛋白及其应用，其特征是：该藻蓝蛋白的分子结构为通过硫醚键连接的载体蛋白与发色团---开链线性延展的四吡咯化合物，在适宜波长激发下能发射强烈荧光，易溶于水，荧光藻蓝蛋白的脱辅蛋白单体由α、β两种亚基组成，等电点为4.8，其特征光谱吸收峰值为620nm，荧光发射峰值为650nm，外观为蓝色冻干粉，荧光藻红蛋白的脱辅蛋白单体由α、β、γ三种亚基组成，特征吸收峰565nm，荧光激发峰495nm，荧光发射峰578nm，外观为红色冻干粉，以及该荧光藻蓝蛋白与荧光藻红蛋白在检测、分析、医药、食品等方面的应用。

2.如权利要求1所述的荧光藻蓝蛋白与荧光藻红蛋白的应用，其特征是：该荧光藻蓝蛋白与荧光藻红蛋白在荧光检测及免疫分析方面的用途。

3.如权利要求1所述的荧光藻蓝蛋白与荧光藻红蛋白的应用，其特征是：该荧光藻蓝蛋白与荧光藻红蛋白在制备抗癌抗肿瘤药物或食物方面的用途。

4.如权利要求1所述的荧光藻蓝蛋白与荧光藻红蛋白的应用，其特征是：该荧光藻蓝蛋白与荧光藻红蛋白在制备抗辐射增强免疫力消炎药物或食物方面的用途。

5.如权利要求1所述的荧光藻蓝蛋白与荧光藻红蛋白的应用，其特征是：该荧光藻蓝蛋白与荧光藻红蛋白在制备光子开关方面的用途。

6.如权利要求1所述的荧光藻蓝蛋白与荧光藻红蛋白的应用，其特征是：该荧光藻蓝蛋白与荧光藻红蛋白在制备食品或化妆品添加剂方面的用途。

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