螺旋藻

                螺旋藻的的发展与应用 环境3班    3109007634    何建锋 摘要；随着近年来对螺旋藻的研究，发现其有极高的营养价值．药用价值．能源价值以及环保功能，具有广阔的开发利用前景,本文简单概述其功能以及目前的应用。 关键词：螺旋藻 发展 应用 螺旋藻是一类低等植物，属于蓝藻门，颤藻科。它们与细菌一样，细胞内没有真正的细胞核，所以又称蓝细菌。蓝藻的细胞结构原始，且非常简单，是地球上最早出现的光合生物，在这个星球上已生存了35亿年。自在十六世纪，西方探险家从印第安原始部落就发现了螺旋藻，到 1974年联合国世界粮食会议确定其为重要的蛋白源。经过多年的研究与发展，螺旋藻富含各种营养物质和生物活性物质，在食品、医药、畜牧、化妆品及环境保护行业都有着广泛的应用。另外，螺旋藻是一种新型食药同源”的优质体蛋白因生长繁殖快和光合能力强，既是单位面积蛋白质产量最高的物种，又是优化空气质量的能手。我国尽管幅员辽阔，但人均占有可耕地面积较少。而我国海岸线漫长，内陆湖河资源十分丰富，开发螺旋藻资源不仅对开发新型营养源、缓解土地与粮食危机有重要意义，而且有助于促进传统农业向现代农业的转化。 1、螺旋藻的营养价值 螺旋藻具有丰富的蛋白质，维生素、不饱和脂肪酸、螺旋藻多糖和有益于人体的微量元素，易消化吸收，营养全面，结合理，安全无毒等优点。蛋白质占螺旋藻干重的60％一70％，是迄今发现的蛋白质含量最高的物种之一，被称为水中之肉。螺旋藻含有l 8种氨基酸，其中人体必需的8种氰基酸结构合理，几乎与人血蛋白相似，与联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)所推荐的RDA值(人体需要量)极其相近。螺旋藻是维生素的天然宝库，D一胡萝p素含量是所有天然食物之冠，约是胡萝r的10倍，VBl2含量比动物肝脏高出3．5倍。含有钙、铁、锌、硒，钾、镁．碘等多种有益身体的矿物质，其中有机铁的含量是菠菜的23倍，是含铁最丰富的食物，钙含量是牛奶的10倍。螺旋藻含有丰富的人体必需而又不能合成的亚油酸与哑麻酸，还有藻蓝蛋白，叶绿素、小分子多糖、超氧化物岐化酶．拟生长因子等有重要生物活性的特殊物质。此外，螺旋凛的细胞壁很薄，由极易被降解的肽葡聚糖构成，其消化吸收率可达80％以上。lg螺旋藻所含的营养相当于10009各种果蔬营养的总和，被认为是浓缩的绿色食品。螺旋藻的营养成分分析在表一。另外，法国的克里门特博士认为螺旋藻是人类二十世纪的两大重要发现之一，其食用也得到世界的公认： 1.联合国粮农组织（FAO）推荐："21世纪最理想的食品"。   2.联合国教科文组织推荐："明天最理想最完美的食品"。   3.72年国际微生物蛋白质会议认定："未来的超级营养食品"。   4.74年联合国粮食会议公认："超级营养食品"。   5.联合国世界食品协会称誉："21世纪最理想的营养源"。   6.世界卫生组织（WHO）确定："人类21世纪的最佳保健品"。   7.81年美国食品及药物管理局（FDA）："最佳蛋白质来源"。   8.日本健康食品协会指定："优秀健康食品"。 　　9.中国国家卫生部认定："新资源营养食品"   10．日本保健协会公布："三十八种保健品之一"。   11．中国国家科委确定："国家级星火项目"   12．美国将螺旋藻列入高级营养品行列中   13．德国将螺旋藻制成特殊食品，供老、幼、妇女食用 　14．墨西哥国家政府规定：该国儿童食品内必须含5%的螺旋藻，凡参加奥运会的运动员食物中需含20-40%的螺旋藻。 2、药用价值 螺旋藻不仅具有极高的营养价值，而且由于含有藻多糖、r一亚油酸等不饱和脂肪酸，多种维生素及酶类，微量元素等，因此在医疗保腱方面也有很大的利用价值。其主要生理学功能和作用为：(1)提高机体免疫力功能∽(2)抗癌防癌作用}(3)抗辐射作用；(4)改善过量金属对人体的有害影响；(5)对皮肤和外伤的愈合及抗菌作用，(6)抗疲劳、抗衰老作用；(7)助长体内乳酸杆菌的生长。螺旋藻对某些疾病的预防机理见表二。 随着螺旋藻的功用不断被发现，螺旋藻胶囊在中晚期恶性肿瘤治疗的作用发挥着重要作用，不仅明显改善恶性肿瘤患者生活质量，并且增强细胞免疫功能的作用。 3、能源价值 由于世界能源消耗急增和地球上贮存化石能源的局限性，从战略上考虑提出了寻找新能源和更有效利用太阳能转换的问题。生物能源由于清洁、无污染可再生等特点而倍受青睐，尤其是生物氢能的制备。氢能具有重量轻燃烧热值高、清浩可再生、。利用形式多样化等特点，被认为是未来社会最具潜力的“含能体能源”。而在螺旋藻生长或养殖过程中，发现它能以放氢的形式转化太阳能为氢能，而且相对于其他生物放氧的看，具有较高的光合作用效率，生长快，氧酶活性高，持续放氢时间长，是研究生物放氢的理想材料之一DI。1．4环境保护功能螺旋藻作为食物和饲料可减少对粮食的需求量，从而可减轻由生产粮食而带来的污染。这本身对环境保护是一种贡献。更为重要的是，螺旋藻在生长繁殖过程中需要吸取大量营养物质，并且具有生长繁殖快、高光效、适应性强的特点。利用螺旋藻的这些特性，可以将其用于污染物净化，具有直接的环境意义。可以用来处理有机废水16l；防止由于氮、磷超标引起的水体富营养化，除去回收污水中的重金属；通过进行光合作用，吸收空气中的二氧化碳，合成有机物，并放出氧气，促进了空气中。温室气体”的转化，维持了大气中的氧平衡，具有不可忽视的生态意义。 4、环境保护功能 螺旋藻作为食物和饲料可减少对粮食的需求量，从而可减轻由生产粮食而带来 的污染。这本身对环境保护是一种贡献。更为重要的是，螺旋藻在生长繁殖过程中需要吸取大量营养物质，并且具有生长繁殖快、高光效、适应性强的特点。利用螺旋藻的这些特性，可以将其用于污染物净化，具有直接的环境意义。可以用来处理有机废水；防止由于氮、磷超标引起的水体富营养化，除去回收污水中的重金属；通过进行光合作用，吸收空气中的二氧化碳，合成有机物，并放出氧气，促进了空气中。温室气体”的转化，维持了大气中的氧平衡，具有不可忽视的生态意义。 其中，废水废弃物养殖螺旋藻同时净化污水的研究相当具有前景。废水、废弃物中，农业废水、生活污水、食品工业废水等含有大量的有机碳和有机氮营养物质、无机盐和微量元素，排入水体造成富营养化，导致水华、赤潮。国内外研究已证窘，10余种性质不同的废水、废弃物，经过适当的预处理和改性后都能用于培养螺旋藻，废水也能得到净化。 5、营养保健价值及应用 螺旋藻彼FAO誉为人类未来最理想的食品，螺旋藻作为一种丰富而均衡的蛋白质补危剂，大多以粉状、片状或丸剂的形式投放市场。现已开发的螺旋藻食品有螺旋藻粉剂、片剂、胶囊、速溶冲剂、饮料、I：1服液，啤酒，面条、保健盐、营养米粉、冰淇淋，糖果，巧克力Isl和饼干等。螺旋藻也是一种橙香味的薄晚饼和其他类型糖果的成分，可提高蛋白质含量的12％和18％。．还可作蛋白粉与通心粉的配料(加入10％的螺旋藻)。其他像乳酪．酸乳酪和豆腐这样的发酵食品的制作，也为螺旋藻的应用提供了许多可能性。应用非酶法的生化工艺，将丝状螺旋藻分离为单细胞螺旋藻，更便于配制功能性营养液，易于消化。此外，采用提取的方法，可获得一种脱色的螺旋藻粉(黄白色)，它无臭无味，是许多食品如汤，酱，面团，快餐和速溶饮料以及其他食品的独特配料，因此用途更加广泛。 其中食品当中的螺旋藻多糖是螺旋藻藻体中碳水化合物的主要存在形式，含量高达干重的14％～16％，而且极少以植物淀粉性多糖形式存在，主要是以动物淀粉性多糖如鼠李糖、葡聚糖、磷酰化环状糖醇、糖原、唾液酸等形式存在。这种动物淀粉性糖原，能存贮于人体的肝脏和肌肉组织中，随时调用供人体代谢之需。螺旋藻多糖能促进血液循环，激活体内激素产生，促进肾上腺素和胰岛素分泌，提高神经系统反应速度和促进肌肉组织生长。此外，螺旋藻细胞壁不是由纤维素而是由多糖类物质构成，极易被人体消化吸收，消化率高达80％～86％，相比较大豆的消化率只有40％。 6、螺旋藻在饲料工业中的应用 螺旋藻可作为一种饲料原料或绿色添加剂。螺旋藻细胞擘主要由蛋白质构成，纤维素含量很低，极易消化吸收，可直接或间接作为饲养动物的添加剂。其蛋白质中含有较丰富的赖氨酸、苏氯酸和含硫氮基酸，而这正是谷物类蛋白质所缺乏的。因此把螺旋藻用在配合饲料中，可以起着。氦基酸的互补作用”，可以解决植物蛋白质营养价值低的问题。它能促进动物的生长，增加机体免疫力，提高生产性能，降低饲料消耗。有报道，在蛋鸡日粮中添加1％的藻粉，就能使蛋黄颜色加深，提高．蛋品的商品价值；在水产饵料中，由于螺旋藻型体甚微且由单细胞构成，直径与长度都很小，．可舂接用其活体或干粉作水产养殖的开口料或幼苗饵料，诱食效果较好，且制成的颗粒饵料投入水中不易下沉、不凝集、不易败坏水质，养殖效果良好，在海珍品中还可起到增色作用。 我国在20世纪80年代末开始研究用螺旋藻喂养水产动物，在鱼类方面用螺旋藻投喂鲢、银鲫、鲤、鳊、草鱼均取得较好的效果。螺旋藻对鲥鱼、紫红笛鲷、鲈、鲑、鳟和台湾红罗非鱼等鱼类都有良好效果。有人用螺旋藻饲喂网箱鲤鱼，试验组增重提高12．4％；鱼体营养水平测评表明，试验组鱼肉粗蛋白质含量比对照组提高3．14％，含脂率下降4．86％；鱼肉的营养价值提高，且可食部分比例提高5．1％。 在淡水特种养殖中的应用 螺旋藻干粉在对虾饵料中的添加量一般为0．5％一3．0％，添加制成的饲料能有效提高对虾增重，降低对疾病的易感性，提高亲虾孵化率和抗热应激能力，提高饵料效率。顾青天试验结果表明，用螺旋藻取代或部分取代豆浆和蛋黄作为对虾幼体蚤状I期至糠虾Ⅱ期的饵料收到了十分明显的效果，经济效益显著。这主要是螺旋藻蛋白质含量高，并合有促进生长的活性物质所致，同时螺旋藻又可减少水质污染，也是一个重要因素。张润泽1103经过1989—1990两年的生产试验证明用螺旋藻配合饵料作为对虾幼体的饵料，在蚤状期、糠虾期效果最好，可提高成活率8．3％。17．3％，使成本下降58％。 在河蟹育苗和幼蟹培育的全过程中，饵料的选择和应用是一项关系养殖成功与否的关键技术。研究试验证明，螺旋藻饲料可提高河蟹成活率(提高25．2％)，缩短育苗周期(1～2 d)。有试验表明，在河蟹育苗阶段，Zq—Ze期间单纯投喂藻干粉或单纯鲜藻粉的幼体成活率分别为53％和52％，比投喂卤幼虫加蛋黄的成活率提高了45％和44％；在乏一Z4期间，鲜藻加卤虫处理的幼体成活率为66％，居其他各处理组之首；Z4一大眼幼体期间则以投喂卤虫幼体效果最好，成活率为50％。在幼蟹培育阶段，试验中适量加入螺旋藻处理的Ⅱ组，幼蟹在4个不同阶段的成活率分别为72．0％，54．0％，93．5％和91．0％，比用25％的鱼粉代替25％螺旋藻的处理Ⅲ组幼蟹成活率提高了3．7％，3．3％和5％。在饵料中添加4．5％以下螺旋藻，未能显著提高河蟹的生长速度。以螺旋藻饵料喂养中华绒螯蟹试验表明，螺旋藻能促进幼蟹的生长和加深成蟹的体色，在相同水温及投饵量等条件下，随螺旋藻干粉投喂量的增加，幼蟹体重增加，成蟹体色加深，以投喂含螺旋藻6％的饵料为最适合。戴卫平(2000)在河蟹幼体的饵料中添加适量螺旋藻粉，可明显促进幼体生长发育，增强机体免疫力，育苗结束时试验组的育苗的时间比对照组缩短了13％，幼体成活率提高14．2％，育苗成本降低34．9％。 宁运旺(2000)试验表明，幼鳖饲料中添加1％一2％的螺旋藻对幼鳖增重有显著的促进作用，并可使幼鳖摄食量提高18．6％～23．5％。幼鳖饲料中添加1％～8％的螺旋藻可显著促进幼鳖的横向增长，并可加深幼鳖腹部的蓝绿色，增加抗病力。 在海珍品养殖中的应用 用螺旋藻配合饵料进行鲍育苗和生产，不但能提高成活率，促进鲍的生长发育，缩短生产周期，降低成本，提高生产效益，用量为1．0％～2．0％。季梅芳等(1990)用螺旋藻配合饵料饲喂幼鲍，成活率达100％，日平均增长和增重分别超过日本饵料10．64％和16．78％，超过天然海藻饵料54．65％和94．66％。周百成等(1990)试验表明，饲喂螺旋藻配合饵料的稚鲍壳为墨绿色，较硬不易碎，而饲喂日本进口鲍饵的对照组稚鲍壳为翠绿色，较薄易碎，试验组死亡率(8．4％)低于对照组。用1．0％～2．0％螺旋藻干粉配成的饵料饲喂鲍苗，能提高成活率25％一30％，促进生长，缩短生长周期。 用螺旋藻饲养鳗鲡，生长整齐，体形、体色、体表均发生显著变化，常用量为1．0％～3．0％。邱春吟¨41等报道，用螺旋藻作为鳗鲡饵料添加剂，能明显改变“老头苗”的生长状态，日增重由原来的1．5l g，尾增加到2．11∥尾，提高了39．7％，而且生长整齐，状态良好。陈启发“纠试验表明，添加螺旋藻粉2．O％喂养僵鳗30 d，饲料系数均低于对照组，降幅为21．2％～53．7％，鳗增重倍数提高0．0’9—0．171；添加该藻粉2．5％和2．O％喂养正常幼鳗118 d，其饲料系数分别降低O．cr74一O．234和0．024—0．181，且鳗个体均匀，规格较大。 鄂托克旗的察汗淖尔湖、非洲的乍得湖、墨西哥的塔斯可可湖,被列为世界三大生长螺旋藻藻种的天然碱湖。而我国近年也不断积极加快螺旋藻的研究与发展,内蒙古自治区鄂托克旗积极推进集约型螺旋藻产业园区建设,螺旋藻产量年产750吨,占到全国产量的四分之一。目前,该旗已经成为世界螺旋藻主要的供应基地,一个集螺旋藻产、学、研于一体的“中国藻都”正在形成。 参考文献： 【1】苗晓洁，董文宾，代春吉，梁西爱 螺旋藻的研究现状与应用【J】陕西科技大学生命科学与工程学院 【2】李神州，李岳，陶明方 浅谈螺旋藻的开发价值及应用【J】合肥学院生物与环境工程系 【3】王文博，高俊莲，孙建光，徐晶 螺旋藻的营养保健价值以及其在预防医学中的应用【J 】内蒙古农业大学动物科学与医学学院 【4】王方雨，张世萍 螺旋藻在水产养殖中的应用【J】华中农业大学 【5】马金才 污水养殖螺旋藻同时净化污水研究【J】南开大学 【6】朱德志，黄杰 螺旋藻胶囊在中晚期恶性肿瘤治疗中的应用【J】云南省肿瘤医院中西医结合科