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螺旋藻的生物特性及其应用价值 　螺旋藻又名蓝藻,是一类古老而低等的原核单细胞水生植物,也称浮游性原始藻类植物,由于它们与细菌一样细胞内没有真正的细胞核,所以又称为蓝细菌。而得其名螺旋藻是因其在显微镜下观察形态为螺旋状。其实,在植物学分类地位上属于蓝藻门、蓝藻纲、段殖体目、颤藻科中的螺旋藻属,约有36 - 38 种。其中多数为淡水种类,仅有四种分布在海洋中。目前,国内外生产上大量养殖的主要品种只有两个,即钝顶螺旋藻和极大螺旋藻。最初发现螺旋藻是在1940 年秋天,由法国药物学家克瑞琪来到非洲乍得湖探险发现的。但由于种种原因,螺旋藻的营养价值并未得到重视,直到20 世纪60 年代,世界粮食和能源危机日益突出的情况下,才由法国克雷曼博士再次发现螺旋藻的神奇效用,并把它介绍给世人。以后,关于螺旋藻的研究便风靡世界,而且各国的研究结果也更加印证了其神奇的营养功效,并将螺旋藻和原子能并列为20 世纪最伟大的发现。 螺旋藻被誉为“微型绿色功能性营养宝库”,联合国粮农组织(FAO) 已将它列入21 世纪人类食品资源开发计划。国内外研究表明,螺旋藻蛋白质含量高,其氨基酸组成比例十分合理,其中8 种营养必需氨基酸的含量接近或超过了FAO 推荐的标准。由于螺旋藻细胞壁不是由纤维组成,而是由一些多糖类组成,易于消化吸收,蛋白质消化率达75 % ,生物利用率达68 % ,所以螺旋藻是目前人类已知蛋白质含量及质量最高的食物。除含有丰富的蛋白质外,螺旋藻还含有维生素及多种微量元素,是迄今为止科学家发现的最优秀的营养最全面、最均衡的纯天然蛋白质食品源;并且具有增进免疫、调整代谢机能等多方面作用,也是一种保健食品和药品的天然资源。因此,螺旋藻被联合国粮能组织和世界食品协会推荐为“21 世纪最理想的食品”。近年来的研究还表明螺旋藻在清除环境污染和生物能源的开发等方面也具有重要的作用。 一、螺旋藻的基本生物特性 1. 螺旋藻的分布 螺旋藻是一种生长于30 亿年前的多细胞丝状蓝藻,具有许多古代原始藻类的一些特点。现已知螺旋藻属共有30 多个种,广泛分布于热带、亚热带和暖温带的海洋、湖泊、温泉,特别是盐碱湖。在我国目前已发现有5 个种,近年来在近北极地区也发现有螺旋藻生长。这说明螺旋藻几乎无处不在,能适应极端环境。 2. 螺旋藻形态学 螺旋藻是一种多细胞型丝状微生物,螺旋形是螺旋藻属的特性,但是螺旋参数(螺距及螺旋直径)随品种不同而异。光学显微镜下,钝顶螺旋藻蓝绿色、多细胞型,细胞近方形,细胞宽6～8μm ,长2～6μm ,螺旋疏松弯曲,螺旋藻宽26～36μm ,螺间距42～57μm ,藻丝长200～500μm ,末端不尖细或略尖细,末端细胞宽圆形,横壁略收缢,横壁处无颗粒;极大螺旋藻灰绿色,细胞宽7～9μm ,长小于宽,螺间距70～80μm ,顶端微尖,横壁不收缢,横壁两边有颗粒。藻丝螺旋形仅在液体培养基中被保持,在固体培养基中,由于肽聚糖层的脱水作用,导致细胞僵硬度变化,常失去螺旋形,变为直线形藻丝。3. 螺旋藻的生长特点目前一般将其分为两种主要类型:钝顶螺旋藻和极大螺旋藻。螺旋藻可生长在淡水、盐水、海水及温泉中。高碱环境与适度盐是螺旋藻必不可少的生活条件,其适宜pH 为8. 3～10. 3 ,当pH 为11 时,仍然生长良好。对盐分的要求,钝顶螺旋藻在含盐分20～70g/ L 的水中生长最佳。像大多数蓝藻一样,螺旋藻为光合自养生物,在光下能还原二氧化碳,并同化成碳水化合物。钝顶螺旋藻有高达18 %的光能转化率,具有巨大的生产潜力,其产量在10～35g/ m2·d。光照强度为0. 6～3 万Lx 时生长良好,螺旋藻的适宜生长温度一般在28～35 ℃,15 ℃和40 ℃为其最低和最高生长温度,而其喜温和耐热品系可在35 ℃～40 ℃下培养。螺旋藻对紫外线的抗性也相当高,光质对螺旋藻的生长有不同影响,红光下培养的螺旋藻生长快干物质积累多,叶绿素含量和藻胆蛋白含量较高,绿光下培养的螺旋藻蛋白质含量高。 二、营养价值 16 世纪前, 墨西哥的印第安人就已从特斯科科湖中捞取螺旋藻, 制成砖状干块。居住在中非乍得湖畔的部落, 世世代代把干螺旋藻作食物。螺旋藻具有高蛋白, 低脂肪, 低糖类的特点, 并含有多种维生素及微量元素, 其营养价值极高。 1.螺旋藻蛋白质 螺旋藻蛋白质 中各种氨基酸成分是均衡的其中人类第一限制性氨基酸赖氨酸含量高达216～313 (g/ 100g 藻粉,同) 。由于螺旋藻细胞缺少真核绿藻所具有的纤维素细胞壁,因此易于消化。螺旋藻蛋白的同化率非常高,是一种优质全价蛋白营养源。 2. 螺旋藻脂类 脱水螺旋藻粉平均含4 %左右的脂类,其中主要含亚油酸和亚麻酸,其含量可高达2g/ 100g 干物质。螺旋藻胆固醇含