紅藻絲狀體藻膽蛋白之高效層析及光譜之研究

Abstract

頭髮菜 Banqia atropurpurea ，長葉紫菜 Porphyra dentata , 狹葉紫菜P． anqusta ，蠕枝藻 Helminthocladia australis 與粉枝藻 Liaqora orientalis 等五種紅藻之絲狀體為其生活史中的一段時期藉由環境條件的控制可大量培養於實驗室中，由於其生長的穩定及藻膽色素的抽取容易，比葉狀體更適合色素的抽取與分析研究。 從頭髮菜B．atropurpurpurea的絲狀體，藻色素蛋白可以磷酸緩衝液萃取出，再經製備型膠濾層析反覆操作可純化出藻紅素（ Phycoerythrin ）。首先利用純質藻紅素建立了分離藻紅素異價體之高效能陰離子交換層析系統與分離藻紅素次單元體之高效能逆相層析系統。在高效能陰離子交換層析的表現，發現頭髮菜藻紅素實際乃三種以上異價蛋白所組成的，不同的藻紅蛋白異價體成份在高效能逆相層析系統下可看出各含有相同的α、β次單元體與不同的γ次單元體。 結合了製備型膠濾層析與高效能陰離子交換層析，成功地純化了頭髮菜之藻紅素、藻藍素與異藻藍素，並以此純質色素蛋白藉由蛋白質定量數據與色素在可見光譜下的吸光特性，求出各純質在波長 565 nm 、 618nm 、 650nm 處之消光係數，並藉之導出在粗萃取物中測定各色素含量的計算公式，各色素蛋白含量如下：（單位為 mg / ml ) PE = 0.21A 565－0.16A618 + 0.05A650 PC = 0.56A618－0.35A650 APC = 0.58A650－0.52A618 藉由光譜學的分析，發現頭髮菜藻紅素各異價體成份間的光譜性質並不完全相同，次單元體衍蛋白分子部分，會影響到相同發色團的光譜表現。藻紅素次單元體α含有發色團 PEB ，β與γ次單元體則含有兩不同的發色團 PUB 、PEB 但在相對量上並不相同。 更進一步利用純質色素在高效能陰離子交換層析的表現，成功地建立各藻色素的定性分析系統，同時亦發現各不同藻之藻紅素實際乃由許多不同的異價蛋白所組成。以高效能陰離子交換層析比較二科四屬共五種之紅藻藻膽蛋白組成，由各藻膽蛋白層析的表現中，發現P.anqusta ，P . dentate為紫菜屬的兩種不同植物，於相同的培養條件下，其絲狀體藻膽蛋白的組成幾乎一致，與同為頭髮菜科的頭髮菜B.atropurpurea之藻膽蛋白組成相近，而與蠕枝藻科的L.orientalis,H.australis 兩種絲狀體有較大的差異。