藻胆蛋白通常具有鲜艳的天然颜色，以及抗氧化、抗炎症等功效和发出荧光的特性，使得它们常作为食品天然着色剂、营养保健剂、荧光试剂等广泛应用于食品、营养、医药及生物免疫化学研究领域。目前，市场上知名度比较高的，应用比较广泛的是藻蓝蛋白。但为什么这些蛋白质会呈现出多种不同的颜色呢？

一般在人们印象中蛋白质应该是无色透明，加热或其他方式让它变性后通常会变成乳白色，例如鸡蛋的蛋清。然而，藻胆蛋白——藻蓝蛋白、藻红蛋白等，却具有鲜艳、明亮的蓝色、红色、青色等多种色彩。

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为什么藻胆蛋白会有颜色

原来，藻胆蛋白由无色的脱辅基蛋白和藻胆色素紧密交联组成，藻胆色素通常称为藻胆蛋白的发色团（Chromophore），是一种线性开链的四吡咯结构，会吸收特定范围的可见光，而不被吸收的光被反射回来被人眼所看见，这就是为什么藻胆蛋白呈现出不同颜色的原因所在。

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四吡咯结构也是组成血红素的基础结构，血红素使得血红蛋白呈现出红色。因此，像藻蓝蛋白、藻红蛋白、血红蛋白等具有颜色的以色素作为辅基的复合蛋白通称为色素蛋白。

藻胆蛋白通常有四种，分别为藻红蛋白，藻蓝蛋白、别藻蓝蛋白及藻红蓝蛋白。

大家都知道不同波长的光显示出不同的颜色，如下所示

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藻红蛋白通常呈现出紫红色，它一般含有藻红胆素和/或藻尿胆素，主要吸收波长450~620nm左右范围的可见光，主吸收峰为540-570nm。因此，未被它吸收的主要是紫光区和红光区波长的光，因此，我们看到藻红蛋白呈现出鲜艳的紫红色。此外，它还发射出峰值为575-585nm的荧光。

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藻红蛋白的吸光特性及荧光特性（实线为吸光值，虚线为荧光强度值）

藻蓝蛋白通常呈现出蓝色，别藻蓝蛋白通常呈现出蓝青色，它们一般含有藻蓝胆素和/或藻紫胆素。藻蓝蛋白主要吸收波长500~680nm左右范围的可见光，主吸收峰为610-620nm。别藻蓝蛋白主要吸收波长500~700nm左右范围的可见光，主吸收峰为651-655nm。它们几乎不吸收450-500nm波长的蓝和青光区范围的光，因此藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白通常显示出蓝色或蓝青色。

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藻蓝蛋白的吸光和荧光特性曲线（实线为吸光值，虚线为荧光强度值）

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别藻蓝蛋白的吸光和荧光特性曲线（实线为吸光值，虚线为荧光强度值）

藻细胞内藻胆蛋白的生物学功能

藻胆蛋白是藻细胞的捕光色素蛋白，即帮助藻细胞吸收光能，并传递光能到光合作用反应中心，使得藻细胞开展光合作用反应。

微藻细胞中，藻胆蛋白按照一定顺序排列并通过连接蛋白衔接而组成藻胆体，位于细胞光合作用区域的类囊体膜上。

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一般藻胆体的中心为别藻蓝蛋白组成的核，外周为6根由藻蓝蛋白和藻红蛋白组成的天线杆。光能传递从外周的藻红蛋白传递到藻蓝蛋白再传递至别藻蓝蛋白。在某些蓝藻中，没有藻红蛋白，但有与其类似的藻红蓝蛋白。

在藻细胞内，藻红蛋白和藻蓝蛋白通常以更加稳定的六聚体的形式存在，而别藻蓝蛋白通常以三聚体的形式存在。

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藻胆蛋白的聚合体生化结构模型

（丝带状的表示蛋白，球体状的表示发色团即藻胆色素，丝带状的不同颜色表示每一个不同的单体蛋白）

藻胆体除了吸收和传递光能外，在高光条件下，还具有光保护的功能，避免光合系统被强光所破坏，同时，在营养缺乏条件下（如缺氮源），藻胆体会被降解，为藻细胞的生长提供营养。因此，为了藻细胞多产藻胆蛋白，微藻生长所需的营养条件得需要充分满足。