我所微藻应用生物学研究团队在微藻新质蛋白领域取得新进展

来源： 发布时间： 2026年01月27日 点击数：

近日，自然资源部第三海洋研究所海洋生物资源开发利用工程技术创新中心王昭凯研究团队在《Food chemistry》（中科院1区TOP，IF=9.8）发表了题为“Comparative Analysis of Protein Extraction, Functional Properties, and Digestibility of Seven Microalgae for Food Applications”的研究论文。

研究背景

在全球资源环境约束趋紧与公众健康意识提升的双重驱动下，新质蛋白凭借其在环境友好、资源节约和营养健康方面的系统性优势，正展现出广阔的发展前景与开发价值。在众多潜在候选蛋白资源中，微藻因其生物量积累迅速、蛋白质含量高、氨基酸组成均衡以及远低于传统蛋白来源的环境足迹，成为备受关注的优选蛋白资源。有的微藻蛋白中包含人体无法自身合成的必需氨基酸，且比例符合联合国粮农组织（FAO）推荐的理想模式，相比植物“不完全蛋白”（如豆类缺蛋氨酸，谷物缺赖氨酸）能够更好满足人体生长发育和代谢需求。尽管微藻种类繁多，但并非所有种类都适合工业化生产。如何筛选出既具有高营养价值又能在工业条件下稳定生长的微藻品种，是当前亟待解决的问题。

主要结论

本研究采用的微藻来自“海洋三所微藻种质资源库”，经多种技术手段选育出生长速率快，目标产物含量高，附加值高的藻株。通过评估七种可食用微藻蛋白的提取效率、结构完整性及理化特性，最大限度降低蛋白质变性的同时提高细胞破裂效率。进一步分析不同种微藻提取蛋白质经溶解性、乳化能力、体外消化率等指标，最终筛选出具有显著抗氧化及抗脂肪生成活性的藻株。研究表明选育后的微藻蛋白显示出更优的生物活性，包括抗氧化、抗炎和抗脂肪生成作用，凸显了其作为功能性食品补充剂在人类营养与健康领域的应用潜力。

图1 微藻蛋白在LPS诱导的RAW264.7细胞活性氧抑制与细胞存活率

图2 微藻蛋白对3T3-L1脂肪细胞脂质积累与抑制甘油三酯合成作用

论文对选育后微藻的新质蛋白进行了制备工艺的优化，并进行了微藻新质蛋白的功能与营养潜力分析，可为未来功能食品体系中可持续蛋白质来源的选择与应用提供了科学参考。为系统阐述今后微藻藻种选育方向、微藻培养工艺优化及其蛋白和衍生物的功能作用机制。研究团队在国际TOP期刊《Critical Reviews in Food Science and Nutrition》上发表了“Application research and progress of microalgae as a novel protein resource in the future”综述文章，重点关注微藻藻种选育和培养条件对蛋白质含量、蛋白理化特性及营养特性的影响，微藻蛋白多样性与功能特性的健康优势，以及微藻作为“细胞工厂”通过提高基因编辑效率与特异性、优化表达体系，生产包括抗体、疫苗和生长因子在内的复杂功能性蛋白的潜力。同时，阐明微藻蛋白在食品、药品原料开发应用中的挑战与关键瓶颈，并探讨克服这些障碍实现商业可行性的战略路径。

图3 微藻蛋白及微藻肽对炎症反应的抑制作用机制

以上论文通讯单位为自然资源部第三海洋研究所，马思露硕士为论文第一作者，王昭凯副研究员为论文通讯作者。该研究得到福建省技术创新重点攻关与产业化项目等资助。