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蕴含神秘力量的藻类-螺旋藻篇

栏目:科普知识 发布时间:2023-04-26


藻类千千万,今天我们将要了解的藻类是螺旋藻


什么是螺旋藻?

螺旋藻,颤藻科螺旋藻属一类经济微藻,原核生物。

藻丝体为单列细胞构成无分支、无异性胞的丝状体,通常呈蓝绿色,藻丝体具规则的螺旋状卷曲结构,整体可呈圆柱形、纺锤形或哑铃型;藻丝两端略细,末端细胞钝圆或具帽状结构;通常无鞘,偶具薄而透明的鞘;细胞呈圆柱状;细胞间有明显横隔,横隔处无或不具明显缩缢。

为什么称其为螺旋藻?

螺旋藻在显微镜下观察体形呈螺旋状,故名螺旋藻。

螺旋藻的生长环境

螺旋藻的适宜生长温度一般在28℃-35℃,15℃和40℃分别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。

螺旋藻生长的适宜pH为8.3-10.3,当pH为11时,仍然生长良好。研究发现,钝顶螺旋藻在含盐浓度为20-70g/L的水中生长最佳。螺旋藻是严格的光能自养型藻类,靠阳光和吸收水中的CO2,进行光合作用。

螺旋藻的光合能力极强,高等植物的光能利用率通常是5%-6%,而螺旋藻的光能利用率高达18%,光合效率达43%,是一般农作物的3倍以上。螺旋藻生长繁殖迅速,适合于不同地区或季节的室内外大量养殖,生长周期极短,正常生长周期仅11h,如果条件处于最佳状态,最快增殖速度为4h一次。

螺旋藻的分布范围

螺旋藻主要分布于热带、亚热带地区淡水及盐碱性湖泊中,自然环境中螺旋藻主要分布于中非乍得湖、墨西哥特西科科湖和我国云南永胜程海湖

螺旋藻一般自然生长在碱性湖泊,但在人工控制下可在大型室外或温室中进行商业化生产。螺旋藻主要依靠简单的细胞分裂进行增殖,没有有性生殖,经驯化后可适应海水养殖。

螺旋藻的营养价值

螺旋藻的蛋白质含量高,含有一种特殊色素蛋白——藻蓝蛋白,萝卜素和维生素,含有人体必需大量元素和微量元素。

螺旋藻以其全面均衡的营养和极高的防病保健价值受到全世界众多科学家和国际组织的关注和高度评价。营养学家和医药学家称它是“地球上的营养冠军”、“药源新星”。世界卫生组织认定螺旋藻为“人类21世纪最佳保健品”和“未来超级营养食品”;联合国教科文组织推荐螺旋藻为“明天最理想、最完美的食品”;联合国粮农组织也郑重地向全世界推荐“螺旋藻是人类未来最优良的食物资源和未来食粮”。

螺旋藻的营养价值螺旋藻被近代科学视为“微型营养库”,其中8种营养必需氨基酸的含量接近或超过联合国粮农织(FAO的标准。蛋白质、糖、脂比例约为60:20:5,营养成分均衡。此外,还含有多种维生素和微量元素,其中β-胡萝卜素含量4000mg/kg、维生素高达1320mg/kg,每人每日食用15g干重螺旋藻就能保证必要的营养素来源。螺旋藻以其高营养性、高安全性被FAO誉为“人类最理想最优秀的食品”。 

螺旋藻的食用价值

央视网曾刊登过相关文章,其中提到:从生化组成的角度来说,螺旋藻确实有它的特别之处。它的蛋白质含量很高,最高能占到干重的70%,组成蛋白质的氨基酸组成也比较接近人体需要;在它所含有的脂肪中,多不饱和脂肪酸的比例很高;它的维生素含量尤其是B族维生素、维生素C、D、E以及类胡萝卜素的含量,矿物质含量也比较丰富。此外,它还含有比较多的色素。因为这些成分对于人体营养都是有意义的,所以人们确实对它寄予了厚望,说它是一种优秀的食品也不为过。

人类食用螺旋藻有很久的历史。商业化养殖主要用于制作保健品,生产高档水产饲料,提取藻蓝蛋白等。 利用螺旋藻开发出了多种多样的食品,均是将螺旋藻干粉或提取液原料添加到常规食物或饮料中制成,各有特色。已报道的产品主要有酱油、酸奶、果冻、饮料及面条等。

螺旋藻的化学成分

螺旋藻的化学组成具有高蛋白、低脂肪、低糖类的特点,并含有多种维生素及微量元素,营养价值极高。

螺旋藻的蛋白质含量高达60%-70%,是大豆的2倍,牛肉的3.5倍,鸡蛋的4倍,且其所含人体必需氨基酸的种类齐全、组成合理。 

螺旋藻的脂肪含量一般为干重的5%-6%,其中70%-80%为不饱和脂肪酸(UFA),尤其是亚麻酸的含量高达人乳的500倍。

螺旋藻纤维素含量为2%-4%,细胞壁主要是由胶原蛋白和半纤维素组成,人体对其的吸收率高达95%以上。

螺旋藻的维生素和矿物质含量也极其丰富,前者包括维生素B1、B2、B6、B12、E和K等;后者包括锌、铁、钾、钙、镁、磷、硒、碘等微量元素,螺旋藻的生物锌与铁的比例基本与人体生理需要一致,最容易被人体吸收。

除此之外,螺旋藻内的藻蓝蛋白(CPC)、藻多糖(PSP)、γ-亚麻酸甲酯(GLAME)、β-胡萝卜素、叶绿素a等活性成分对动物的许多机能具有调节作用。

螺旋藻的科研价值

1. 用于医学研究

螺旋藻中脂肪酸含量较低,其中对人体十分有益的不饱和脂肪酸占很大比例。螺旋藻富含多种生物活性成分,如β-胡萝卜素、藻胆蛋白γ-亚麻酸和内源性酶等,对人体健康非常有益。 

2. 用作饲料添加剂

螺旋藻因其含有丰富的蛋白质和氨基酸,并富含多种微量元素,现已作为饲料添加剂被广泛应用于动物饲料中,有研究者报告了这种新型绿色饲料添加剂在水产养殖、畜牧生产中的应用。研究表明,添加4%的螺旋藻-黄秋葵精粉可提高南美白对虾的生长性能。有报道螺旋藻可提高仔猪的生产性能。 

3. 用作农业肥料

螺旋藻内含有大量的蛋白质和多种维生素及矿物元素,特有的生长因子可以更好的促进植物生长,经多层破壁粉碎、发酵、生物酶解等复杂工序,得到了容易被植物吸收的、活性高的天然氨基酸成分。螺旋藻提取物应用于农作物种植行业收到意想不到的神奇效果。

青岛蓝宝 螺旋藻提取物的作用:增强植物光合作用,保花保果,提高座果率提高免疫力提质增产;促进植物根系发达,加快植物生长繁殖;

                  促进作物具备天然免疫和抗逆能力,作物会更加健壮,果实或蔬菜品质得到自然提升;

                  促使植物健康生长,根深、叶绿、茎壮、果甜,不仅提高产量,而且促使产品回归自然的健康形态。


4. 用作生物能源

早在20世纪70年代,由于石油危机的发生,对于清洁、无污染、可再生的生物能源的关注已经成为热点,尤其是生物氢能的制备。许多国家纷纷投入大量的人力和物力研究生物制氢技术,积累了大量的研究成果。研究发现,螺旋藻相对于其他生物产氢材料而言,具有光合作用效率高,生长繁殖快,氢酶活性高,持续放氢的时间长的特点,是研究生物放氢的理想材料之一。

5. 用于环境保护

螺旋藻在生长繁殖过程中需要吸收和消耗水体环境中的氮、磷等营养元素以及降解水中有机物,并且具有生长繁殖快、高光效、适应性强的特点。螺旋藻的这些特性提示,利用废水养殖螺旋藻,一方面可使水体得以净化,减轻水体的富营养化程度;另一方面也可以得到高附加值的螺旋藻产品。因而将螺旋藻用于废水处理是一项很好的生物治污措施。