词条 | 螺旋藻 |
释义 | § 简介 显微镜下的螺旋藻 螺旋藻是一类低等植物,它们由单细胞或多细胞组成的丝状体,体长200-500μm,宽5-10μm,圆柱形,呈疏松或紧密的有规则的螺旋旋形弯曲,形如钟表发条,故而得名。螺旋藻也是一种光能自养型生物,其藻细胞中含有光合层片(类囊体)、维生素、粗蛋白、粗脂肪、碳水化合物、胡萝卜素等。 螺旋藻表面不具无胶质鞘,不易被微生物附着,细胞内有气泡,上浮性好。细胞或藻丝顶部常不尖细,横壁常不明显,顶细胞圆形,外壁不增厚。无异性胞和厚壁胞,可大量繁殖形成水华。[1] § 分类 螺旋藻共有35种,在分类地位上属于蓝藻门、蓝藻纲、颤藻目、颤藻科、螺旋藻属。常用于培养的螺旋藻有钝顶螺旋藻、极大螺旋藻和盐泽螺旋藻。而作为保健品食用的主要是极大螺旋藻(学名Arthrospira maxima)及钝顶螺旋藻(学名Arthrospira platensis)。这两个品种原先被分入螺旋藻属(学名Spirulina),后被分入节螺藻属,但习惯上仍被称作“螺旋藻”。 极大螺旋藻 与其它蓝藻一样,极大螺旋藻细胞内没有真正的细胞核,与钝顶螺旋藻相比,藻丝更长,螺距更宽,但营养价值不如钝顶螺旋藻高。 钝顶螺旋藻 钝顶螺旋藻一般为蓝绿色,多细胞型,圆柱形螺旋状的丝状体,单生或集群聚生,藻丝直径5-10μm。细胞近方形,胞宽6-8微米,长2-6微米,先端钝形,螺旋数2-7个。末端不尖细或略细,末端细胞宽圆形,横壁略收缢,横壁无颗粒。藻体可以颤动和旋转运动,常像围绕着一个纵轴很快旋转,向前爬行。细胞内含物均匀,无真正的细胞核。由于体内的藻红素和藻蓝素等的数量不同,而呈现不同体色,如蓝绿色、黄绿色或紫红色等。并有纤弱的横隔壁。 § 生活习性 生长环境 1、温度 螺旋藻是一种喜高温的藻类,适宜的生长温度在25-35ºC。当温度低于20ºC时,生长缓慢。可忍受的最低温度为5ºC,最高温度为45ºC。强光和高温(40ºC以上)双重因素会使螺旋体藻体很快死亡。 2、pH值 螺旋藻适于在碱性环境中生长,对碱性环境有较强的适应能力,适宜pH为8.3-10.3,可以忍受的pH为7.0-12.另外适度盐分也是螺旋藻重要的生长条件。 3、光照 螺旋藻和其他植物一样能够利用阳光和二氧化碳和其他矿物质合成有机物,同时放出氧气进行光合作用。光照强度决定螺旋藻的生长速度。 4、营养 碳源的供给对螺旋藻的生长时最重要的。同时碳酸氢钠也有利于螺旋藻的生长。氮是构成生物机体蛋白质的重要元素。 繁殖 以细胞的不断横分裂和藻丝断裂为主。[2] § 营养成分 蛋白质 螺旋藻中含有大量的蛋白质,占净重的55%-77%。所含蛋白质中包含所有必需氨基酸,但与标准的蛋白质如肉类、蛋或奶比较,甲硫氨酸、半胱氨酸及赖氨酸的含量则较少。若与标准的植物蛋白质比较,如荚果,则较优越。 螺旋藻含有大量的蛋白质 脂肪酸 螺旋藻有着丰富的γ-次亚麻油酸(GLA)。但是若要获得与1 g的月见草油或500mg的琉璃苣油相等分量的γ-次亚麻油酸,则要有5-10g的螺旋藻才可。螺旋藻亦提供少量的其他脂肪酸,如α-次亚麻油酸(ALA)、亚麻油酸(LA)、十八碳四烯酸(SDA)、二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)及花生四烯酸(AA)。 维生素 螺旋藻包含大量的维生素,如维生素B1(硫胺)、维生素B2(核黄素)、维生素B3(烟酸)、维生素B6(吡哆醇)、维生素B9(蝶醘谷氨酸)、维生素B12(钴胺素)、维生素C、维生素D及维生素E。 矿物质 螺旋藻含很丰富的钾,同时亦含有钙、铬、铜、铁、镁、锰、磷、硒、钠和锌[3] 。 光合色素 螺旋藻包含很多色素,如叶绿素a、叶黄素、β-胡萝卜素、海胆烯酮、蓝藻叶黄素、玉米黄素、斑蝥黄质、硅藻黄素、3'-羟基海胆酮、β-隐黄质、颤藻黄质,加上藻胆蛋白的C藻蓝素及异藻蓝素。 § 功效研究 中国一些保健品企业宣称螺旋藻具有抗辐射损伤、抗癌、提高免疫力、降低胆固醇等多种作用,被指虚假夸大了螺旋藻的功效。[4] 为了证实螺旋藻功效的研究包括有试管实验、动物实验及临床实验。比较三种的研究方法,试管实验可以提供在人体内类似的结果,但却不足以提供对人体效用的证据;动物实验能提供较确实的证据,但却不能代表人体内有同样的效用;而临床实验则是最理想的方法去提供证据。 试管实验 试管实验证实螺旋藻可以阻碍人类免疫缺陷病毒(HIV)在人类T细胞、周边血液单核细胞及朗格汉细胞进行复制。 动物实验 动物实验证实螺旋藻帮助防止因在化学治疗使用多柔比星造成的心脏损害,且不影响它的抗肿瘤功能。 螺旋藻亦可降低中风的严重性及促进中风后的运动康复。它亦可以回复因年老所造成记忆及学习衰退 ,并且能防止及治疗过敏性鼻炎。 临床实验 临床实验提供了证据显示螺旋藻可以改善因慢性砷中毒造成的黑变病及角化病。它们更能帮助因感染HIV及非因感染HIV而营养不良的孩童改善体重及贫血问题。另外,螺旋藻亦可以防止过敏性鼻炎。 此外,一项在78位韩国60岁以上老年人进行的双盲随机对照试验显示,每天服用16克的螺旋藻补充剂连续16周的受试者,相比服用安慰剂者,其胆固醇水平显著降低,一些免疫系统功能指标如白细胞介素(IL-2)和超氧化物歧化酶亦显著提升。超氧化物歧化酶能保护细胞受到氧化损伤。值得注意是该研究是由韩国的著名财阀CJ希杰集团所进行,研究文献的作者群并无包括大学学术单位。[4] § 毒理危害 螺旋藻被指含毒 1、螺旋藻含有苯丙氨酸,对于有代谢性毛病的苯丙酮尿症病患来说,由于他们的身体不能代谢这种氨基酸,应避免进食含螺旋藻的食物,以免苯丙氨酸在脑内积累,造成损害。 2、蓝藻生物皆含有神经毒素BMAA(β-N-methylamino-L-alanine),BMAA已证实会对动物产生强烈的毒性,加速动物脑神经退化、四肢肌肉萎缩等等,小量BMAA积累已能选择性杀死从老鼠的神经元。 3、螺旋藻会对重金属产生富集作用,螺旋藻食品所含的毒素,也是值得关注的问题。 2008年,云南省疾控中心就对市场上25个品牌的螺旋藻进行检验,发现重金属铅和镉的含量均超标。 2012年3月,新华社记者历时数月调查发现,“绿A”、“汤臣倍健”、“清华紫光(金奥力)”等螺旋藻“蓝帽”产品,涉嫌“重金属铅含量超标”,危害人身健康。[5] § 应用 应用历史 螺旋藻被当做食物使用源自20世纪40年代,法国藻类学家当雅尔(Dan-geard)报告了非洲乍得湖畔的居民自古就会食用螺旋藻,并且在墨西哥阿兹塔克人也有类似行为。之后,西方企业开始工业化地生产螺旋藻,到了1970年代,法国建了第一台生产螺旋藻的大型机器,并成立了一个叫做IIMSAM的机构来对它进行推广,螺旋藻慢慢地才为世人所知。 联合国粮农组织2008年的报告显示,美国、日本和墨西哥螺旋藻多数都作为饲料原料,用作保健品加工的比例从2008年之前的30%下降到了13%。 从2000年开始到2012年之间,中国的螺旋藻保健品产业逐渐扩大。2004年中国的螺旋藻产量超过了四万吨;根据2011年的中国螺旋藻行业协会发表的数据,全国螺旋藻粉的产量达到1500万吨,居世界首位;同时,中国还是世界螺旋藻产品的主要进口国和第一消费大国。 应用争议 市面上的螺旋藻保健品 因为蓝藻含有毒素,螺旋藻的健康及治疗效用一直备受质疑。很多赞成的主张都是着重螺旋藻包含的个别养份,如γ次亚麻油酸(GLA)、不同的抗氧化剂等,而不是着重直接食用螺旋藻。螺旋藻含有的所有营养如维生素,全部均可以在一般正常食物中找到。 以下是国际相关组织和美国政府对螺旋藻用途及功效的态度: 1、联合国粮农组织(FAO)在1974年曾宣布螺旋藻是“未来最佳食品”,并明确指出:只有在特定情况下,即粮食极度缺乏,资源匮乏,螺旋藻才可以作为一种投入产出比较高的作物暂时替代常规食品。NASA和欧洲航天局在20世纪80年代将螺旋藻作为宇航员长期太空生存的推荐食物,原因是源自空间站的空间限制。 2、2008年FAO发布一份报告推荐的螺旋藻开发方向是:解决贫困地区的营养问题;废水处理;代替部分家禽、牲畜以及渔业养殖的饲料以降低生产成本;在紧急状况下暂时解决粮食问题。 3、世界卫生组织(WHO)于2008年公布的《6个月到5岁中度营养不良儿童的食物与营养成分选择》对于螺旋藻的推荐意见:有些研究显示螺旋藻对于改善儿童中度营养不良可能有一定帮助。 4、美国FDA对于宣称保健功能的行为,曾多次进行处罚。1982年,一家名为Mi-croalgae International Sales的公司因为宣称他们的螺旋藻产品能够减肥以及对糖尿病、贫血等有疗效,被罚款225000美元;2004年、2005年,又有几家公司因为宣传螺旋藻可以“抗癌”和“降低胆固醇”遭到FDA警告。 5、美国国家卫生研究院(NIH)和国家医学图书馆(NLM)汇总了公开发表的科学论文中对于螺旋藻保健功能的研究,对糖尿病、高胆固醇、抗癌、减肥等八种功能的研究质量评价是C级,即没有清楚的科学证据证明有保健功能;而对疲劳综合征和慢性病毒性肝炎研究质量的评价是D级,即有证据证明其不具有这种功能。所以对于螺旋藻的总体评价则是:不应推荐螺旋藻具有保健功效。[4] § 人工培育 培养技术 螺旋藻养殖场1、选育藻种 培育优质高产的藻种是培养过程的重要环节,在培养过程中还要对藻种进行驯化和复壮,以防其退化和变异。 2、制备培养基 世界上广泛使用的是乙氏培养基,主要由NaHCO3、NaNO3、NaCl、K2SO2、KH2PO4、FeSO4·7H2O等盐类组成。设计培养基的配方时,要使其pH及营养状况尽可能接近藻种池培养液的状况,使接种后的藻体能迅速进入正常生长状态。培养采收过程中要根据温度、光强、pH及藻体形态特征不断补添新的培养液。培养基的pH一般在9左右。 藻池管理 大池培养过程中的管理是稳产高产的重要保证。管理的主要内容是定时测定记录气温、水温、pH、OD值,清除杂物,定时开关搅拌器。藻种池和大池一般都要求装搅拌器。搅拌不仅可以使藻池中营养物质分布均匀,避免池中深浅层藻体受光不匀带来的光伤害和光饥饿现象,同时还能排除过多的O2 ,减少因氧饱和而产生的光合抑制作用。注意控制pH在10左右,方法是增加NaHCO3,增添或更换新鲜培养液,增加CO2 的供给等。注意控制温度,最适培养温度为25-35℃。[6] |
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