我们很少吃到蓝色的食物，但这种“蓝色黄金”是个例外

转自：科普中国

走进超市或餐厅，我们能看到红色的苹果、黄色的香蕉、绿色的蔬菜……但你有没有发现，除了蓝莓等个别例子，我们几乎找不到蓝色的天然食物？

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这个现象并不是巧合，而且在水果和蔬菜上更加明显。天然果蔬的蓝色大多来自花青素类色素，这种色素不仅具备特殊的分子结构，还要搭配特定酸碱度的细胞环境等条件，才能稳定呈现蓝色。

与此同时，自然界的果实颜色主要服务于种子传播，多数取食果实的动物对红、橙、黄等暖色调更敏感，蓝色果实的视觉吸引力在多数生境中没有占到演化优势。种种因素之下，天然呈蓝色的食物种类就显得格外稀少。

但很少有人知道，在海洋世界里，早就诞生了一种纯天然的蓝色蛋白色素。它既是参与蓝藻光合作用的重要成分，也是如今食品界极为稀缺的天然蓝色原料——这就是被称为 “蓝色黄金”的藻蓝蛋白。

中国科学院青岛生物能源与过程研究所微生物制造工程中心）

来自海洋的蓝色礼物

藻蓝蛋白是一种来源于蓝藻（如螺旋藻）的天然色素蛋白，英文名“Phycocyanin”源于希腊语词根“phyco-”（藻类）和“kyanos”（蓝色），因提取为固体物质后，拥有标志性的亮蓝色外观而得名。

藻蓝蛋白的蓝色源于其分子内独特的四吡咯环结构，它能够吸收波长范围约 550-650 纳米、橙红色到黄色的光。根据光学中的互补色原理，物体最终呈现的色彩，是未被吸收的光线经反射或透射后进入人眼的结果。

藻蓝蛋白在吸收了橙红色光后，剩余未被吸收的可见光主要集中在波长为 450-490 纳米的蓝色光区域。这些光线被反射或透射后，藻蓝蛋白在视觉上就呈现出纯净而鲜明的蓝色。

工业上，藻蓝蛋白主要萃取自螺旋藻。螺旋藻在分类学上属于蓝细菌（Cyanobacteria），而非真核藻类，它是一种原核微生物，外表为青绿色，在显微镜下呈螺旋状。

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食用色素中的“蓝色黄金”

在当前全球食用色素市场中，色谱分布呈现出显著的失衡状态——红色系天然色素（例如胭脂虫红、甜菜红）与黄色系天然色素（如姜黄素、β-胡萝卜素）占据了市场的主导地位，而蓝色系天然色素则长期面临供应短缺的问题。正是在这样的背景下，藻蓝蛋白以其独特的天然特性和合规的发展路径，开始重塑全球蓝色食用色素市场的格局。

市场上常见的合成蓝色素主要包括亮蓝和靛蓝，它们均属于人工合成色素，以煤焦油或芳香烃化合物为原料，通过化学合成制得；与之相比，藻蓝蛋白是天然色素，实验室在理想培养条件下，螺旋藻中藻蓝蛋白含量达到 5.53 ± 0.26%，其提取过程复杂且技术要求高，因此也被誉为“蓝色黄金”。

藻蓝蛋白的一大突出优点是安全性。欧盟食品安全局（EFSA）2021 年评估报告指出，亮蓝的每日允许摄入量（ADI）为 6 mg/kg bw，即每公斤体重、每日允许摄入 6 毫克；而藻蓝蛋白是天然色素蛋白，欧盟认定为属于着色食品原料而非添加剂，无需设定 ADI 值，美国 FDA 更将其列为“一般认为安全”（GRAS）物质，在现有毒理学研究中未观察到明显的不良反应。中国疾控中心营养与健康所的实验显示，即使以 5000 mg/kg bw 的高剂量喂食大鼠 90 天，其肝肾功能、血常规指标均无异常，展现出极高的生物安全性。

除了安全性，藻蓝蛋白更是拥有显著的功能性优势。不同于合成色素仅能给食品“上色”的单一作用，藻蓝蛋白是自然界中少见的“色素-营养-活性”三位一体的天然物质。它富含人体必需的 8 种氨基酸，必需氨基酸组成均衡，蛋白质营养价值较高，与人体氨基酸需求模式具有较好的匹配性。不过需要说明的是，藻蓝蛋白在食品中作为天然着色剂的添加量极低，通常含量仅为每千克食品 0.05-0.5 克，不能依赖如此微小的摄入量来补充日常生活所必需的蛋白质。

走进日常生活的藻蓝蛋白

藻蓝蛋白作为一种天然蓝色色素，凭借其安全稳定、营养丰富的特性，已广泛融入日常生活：在食品领域，它成为酸奶、冰淇淋、糖果等产品的天然着色剂，替代人工合成色素，为饮品和甜点增添梦幻蓝色；在烘焙中，它与螺旋藻粉结合，打造出“蓝色星球”主题的蛋糕和慕斯；在化妆品行业，藻蓝蛋白被用于面膜、精华液中，作为天然成分助力肌肤的抗氧化护理……

藻蓝蛋白，这个来自古老微藻的蓝色精灵，正以其独特的魅力，为我们描绘出一幅更天然、也更富想象力的未来食品图景。

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来源丨科学大院（id:kexuedayuan）

作者丨陈世浪 中国科学院青岛生物能源与过程研究所，微生物制造工程中心硕士研究生

审核丨刘龙超 中国科学院微生物研究所研究员

责编丨钟艳平