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螺旋藻应用价值的研究进展

螺旋藻应用价值的研究进展
螺旋藻应用价值的研究进展

螺旋藻应用价值的研究进展

摘要:螺旋藻作为一种古老的原低等原核生物,其藻体内富含都中多糖、蛋白质、氨基酸维生素、类胡萝卜素、γ-亚麻酸、多种无机元素以及多种微量元素等,是一种纯天然的营养物质。其营养物质对许多疾病有防御作用,对动物、鱼虾生长和品质有促进作用,还可以净化水质等,具有广阔的前景,在医药食品、养殖饲料、化妆品、能源环境等行业都有所应用。本文从螺旋藻营养物质的特点,在不同行业中的应用,及其在生产加工过程中存在的问题加以综述。

关键词:螺旋藻应用价值进展

1 螺旋藻简介

螺旋藻(Spirulina Platensis Geitl.)属于蓝藻门、蓝藻纲、段殖体目、颤藻科、螺旋藻属,是一类古老的低等原核生物,是单生或集群聚生的圆柱形丝状体,呈疏松或紧密的有规则的螺旋旋形弯曲,体长200-500μm,宽5-10μm[1]。

早在16世纪前,非洲乍得和中美洲墨西哥的居民就已把螺旋藻作为他们的食物。1967年,法国的Clement博士和比利时的Jean Leonod第一次分离出乍得湖产的螺旋藻,并在实验室培养实验。随后的大量实验证实螺旋藻没有毒性和副作用, 可作为食品和饲料使用。1993 年在摩纳哥首次举行的螺旋藻世界大会一致认为螺旋藻是人类未来理想的食品。现在对螺旋藻的研究和应用已经涉及多个行业和领域。

2 螺旋藻的营养价值

螺旋藻是目前常用微藻中蛋白质含量最高、营养最全面、消化吸收和适口性最好、无毒无副作用、安全性最高的藻种。既可作为蛋白质原料,又可作为食品及饲料的添加剂[2]。

螺旋藻中含有多种成分,如蛋白质、氨基酸、多糖、维生素、类胡萝卜素、γ-亚麻酸、多种无机元素以及多种微量元素等。并且细胞壁结构中纤维素极少,容易被人和动物消化吸收。其营养价值特点如下:

2.1 蛋白质含量高

螺旋藻的蛋白质含量高达58.5%-83.4%,且蛋白质品质优良,易于消化吸收、不含任何阻碍消化吸收的因子。螺旋藻蛋白质中至少含有18种以上氨基酸,包括动物体所必需的8种必需氨基酸且含量丰富[3]。

2.2 多糖含量适中

糖类占螺旋藻细胞干重的15%-20%,主要为多糖类。例如甘露糖、甲基糖、藻酸、鼠李糖等,尤其是藻酸、甘露醇是水产珍贵动物所必需,所含的多糖有调节和提高机体免疫力、以及抑癌和抗辐射作用[4]。

2.3 细胞壁中纤维含量极少

螺旋藻藻体细胞壁主要由粗蛋白组成,纤维素含量仅为4%-5%,因此,无需任何加工处理即可被动物消化吸收。

2.4 不饱和脂肪酸所占比例高

螺旋藻脂肪含量约占干重的5%-6%,且其中一半为不饱和脂肪酸[5]。γ-亚麻酸等必需脂肪酸含量高,它不仅具有促生长作用,而且还可增强机体抗病力。螺还含有胆甾醇和β-谷甾醇,具有增强机体免疫力、延缓细胞衰老、必需降低胆固醇等功效。

2.5 维生素含量高

螺旋藻的维生素含量丰富,种类多达13种,主要有VB1、VB2、烟酸、肌酸等[6]。螺旋藻还含有丰富的类胡萝卜素,类胡萝卜素在动物体内吸收转化率较高,转化后能达到良好的着色效果,从而可以提高虾、海珍品、观赏鱼、宠物、肉鸡及鸡蛋等的商品价值。另外,β-胡萝卜素是维生素A的前体,维生素A具有提高机体免疫力等作用。

2.6 矿物质含量丰富

螺旋藻所含矿物质元素种类有50多种,含量丰富且易于吸收利用,尤其富含碘、钾、钠、铁等含量丰富,且这些矿物质在藻体内以螯合状态存在,易于消化吸收,消化利用率很高[7]。

3 螺旋藻的应用

鉴于螺旋藻有诸多人体需要的生化成分,且一些成分在动物体新陈代谢等方面发挥着重要作用,因此越来越受到人们的关注。目前研究最多且应用于产业化生产的螺旋藻只有两种,即钝顶螺旋藻和巨大螺旋藻[8]。主要应用行业包括医药行业、食品行业、养殖和饲料行业、化妆品行业、能源和环境行业等。

3.1 医药行业

螺旋藻中含有的多种多糖、蛋白质等物质,可以起到抗肿瘤、增强动物免疫力、抗衰老等作用。

3.1.1 抗肿瘤作用

在DNA 复制过程中,DNA 的修复机制能对复制过程中产生的错误进行及时修复。抗癌药物的作用机制便与此有关,并且螺旋藻中藻多糖和藻蓝蛋白等也有此作用,因此螺旋藻在抗肿瘤、防癌方面显示出重要作用。

李冰等[9]研究了钝顶螺旋藻藻蓝蛋白和多糖对小鼠肿瘤免疫的影响进行了研究,发现处理组小鼠瘤块直径及瘤体重量均小于对照组,并且T细胞及B细胞活性明显增强,体液抗体量显著提高。张博超[10]发现螺旋藻藻蛋白对人乳腺癌细胞(MCF-7)和肝癌细胞(HepG-2)的体外生长有明显的抑制作用。

3.1.2 增强免疫力

由于螺旋藻中的藻多糖和藻蓝蛋白均能增强骨髓细胞的增殖活力,促进胸腺、脾脏等免疫器官的生长和促进血清蛋白的生物合成,因此螺旋藻具有免疫增强作用[11]。

林青榕等[12]在断奶至三月龄的幼兔饲料中加入适量螺旋藻进行喂养,检测肉兔的生产性能、免疫功能、抗氧化作用及血液生化指标。发现,饲粮中添加一定量的螺旋藻,可促进肉兔生长、提高肉兔机体免疫力及抗氧化能力、降低肉兔血清胆固醇含量,其中以1.5%、3%的添加水平效果较好。万顺康等[13]在肉仔鸡饲粮中加入螺旋藻多糖进行喂养,发现螺旋藻多糖能明显的增强肉仔鸡免疫功能,降低血清胆固醇,提高肉仔鸡抗氧化能力。

3.1.3 抗氧化衰老

螺旋藻中含有一定量的超氧化物歧化酶(SOD),SOD可以通过催化歧化作用清除体内的自由基,因此对人体衰老和疾病的发生有一定的作用。

李羚等[14]研究了螺旋藻及螺旋藻多糖对OH、O-2自由基的清除作用,发现其能有效清除这两种自由基,对脂质过氧化及DNA的OH氧化损伤有显著抑制作用。欧赟等[15]通过优化木瓜蛋白酶酶解条件,结合超滤、凝胶等技术,从钝顶螺旋藻酶解液中分离、纯化出螺旋藻抗氧化肽,纯化出的抗氧化肽对DHHP、OH等的清除率较高,对其在食品和医药行业等提供了参考。

3.1.4 其他作用

毛珍娥[16]通过口服螺旋藻加局部涂抹碘甘油的方法与仅局部涂抹碘甘油做比较,研究螺旋藻对复发性口腔溃疡的愈合疗效,发现两组实验存在显著性差异,说明口服螺旋藻对于口腔溃疡的愈合有明显的作用。这是应为口腔溃疡的发生主要是缺乏维生素、微量元素引起的,所以在口服螺旋藻后能有效的补充维生素等的缺乏,起到治疗溃疡的作用。

螺旋藻还具有抗辐射的性能,郭春生等[17]采用高剂量螺旋藻多糖和银杏叶复合应用,发现可以明显延长经60Coγ射线全身照射小鼠的存活时间,提高小鼠存活率。

3.2 食品行业

螺旋藻中含有的多种营养成分对人类是有益的,因此以螺旋藻为原料的多种实用产品应运而生。

张小芳等[18]按一定的比例将全脂乳粉、白砂糖、乳酸菌和脱腥后的螺旋藻粉进行发酵,发现当全脂乳粉10.2g/100g、白砂糖8g/100g、菌种添加量5g/100g、螺旋藻添加量0.2g/100g、发酵温度38℃、发酵时间6h。在此条件下得到的产品呈浅绿色,且色泽均匀,凝乳状态完全,无乳清析出,口感细腻,品质较好。王欣宏[19]对螺旋藻进行发酵制得螺旋藻酱油,并对产品进行特征性成分的检测,测得实验中使用的螺旋藻的γ-亚麻酸占总脂肪的11.81%,自酿螺旋藻酱油的γ-亚麻酸含量为11.1mg/100ml。

鲁玉侠等[20]通过加蜂蜜调配、美拉德反应和用巧克力掩盖三种方法联合使用,对营养

丰富但有腥味的螺旋藻进行风味改良,并成功获得了螺旋藻巧克力果冻,该种巧克力不但保留了螺旋藻本省的绝大多数营养成分,消除了螺旋藻的腥味,而且还提高和丰富了巧克力本身的营养价值,增加了蛋白质、维生素和微量元素等的含量,使营养更趋于平衡,有利于强健身体,增强免疫力。

3.3 养殖和饲料行业

螺旋藻中含有的多种生化成分可以为动物、鱼虾等提供必要的营养,而且还能有效的促进生物的生长、改善生物的品质等。

何培民等[21]通过对锦鲤喂食螺旋藻,发现在相同水温、光照和投喂量等条件下,随着螺旋藻干粉投喂量的增加,锦鲤体色越鲜艳,体重、体长也相应增加,其中鲜活螺旋藻对其体色、体长、体重影响最大。龚志等[22]对中华绒螯蟹添加螺旋藻喂食,向基础饲料中添加2%螺旋藻,发现螺旋藻添加组蟹壳中类胡萝卜素的含量和肝胰腺中类胡萝卜素含量均显著高于对照组,表明螺旋藻类胡萝卜素源具有改善河蟹体色的作用。

3.4 化妆品行业

螺旋藻中含有的多糖和抗氧化性质的物质对于保湿、抗紫外线照射、抗氧化等都能起到作用,主要是通过抑制体内自由基氧化反应,降低脂质过氧化作用,减少组织脂褐质形成,从而减少色斑、皱纹等[23]。因此,近些年来人们开始在化妆品行业应用螺旋藻。

庞秀枰等[24]通过对螺旋藻多糖润肤露的保湿性能、抗紫外线效果和螺旋藻多糖的抗氧化作用进行测试,发现螺旋藻多糖润肤露的感官指标和理化指标等满足相关标准要求。在较干燥环境下。添加2%质量分数的螺旋藻多糖润肤露与添加5%质量分数的甘油溶液在24h 内的保湿率接近,并且螺旋藻多糖对超氧自由基及脂过氧自由基的清除作用优于VC,在波长280-320 nm,添加0.3-1.0%螺质量分数的旋藻多糖润肤露抗紫外线效果的SPF为10-15。

3.5 能源和环境行业

通过培养得到的螺旋藻藻粉可以通过热解技术将微藻生物质转化为生物原油,还可以与其他微生物混合制得微生物燃料电池,螺旋藻藻体内含有氢酶,可用于光解制氢[25]。

李桂菊等[26]通过对微藻藻粉进行热解液化,发现当钠离子质量为小球藻藻粉的5%时,可获得较大的油产率62.58%。李蕾等[27]将螺旋藻与微生物燃料电池相结合研究微生物发电,以螺旋藻为MFC阳极产电微生物,以碳酸氢盐或葡萄糖作为底物的产电性能,以0.1mol /L 的铁氰化钾溶液作为阴极液,在一定的条件下螺旋藻MFC可以得到200mV的稳定输出电压,最大功率密度为41.33mW/m2。并指出螺旋藻MFC 产生的电压主要依赖于生物膜上的藻,而与悬浮在阳极液中的藻无关。光照强度是影响产电的最主要因素之一,藻的输出电压随着光暗周期的变化表现出明显的周期性。

微藻作为一种古老的生物对生长环境的要求相对较低,因此可以在食品废水中进行大规模养殖,并且还可以利用废水中的N、P等营养元素供自己生长。因此,可以有效地较低废水中的总磷(TP)、总氮(TN)等,起到一定的环保作用。

刘玉环等[28]利用真菌和螺旋藻按比例混合制成菌-藻共生体系处理啤酒废水,发现该系统不但对废水中的COD、TN、TP等有较好的去除作用,而且所得到的螺旋藻对蛋白质的积累也有所提高,所得到的螺旋藻生物质可进一步用于加工饲料、料饵等。慧敏[29]利用钝顶螺旋藻对富营养化水体中的氮、磷进行脱除试验,室外模拟试验氮的去除率82.3%,磷的去除率76.9%,COD的去除率达到67.1%,说明利用螺旋藻处理富营养化水体是可行的。4 螺旋藻开发存在的问题

4.1 生产成本问题

尽管螺旋藻的开发早已进入了工业化生产阶段,但并未得到普及,其中最重要的因素是生产成本过高。降低生产成本最有效的措施有:充分利用各种自然资源进行工厂化生产,通过对藻种的筛选、驯化,可获得一些能在天然湖泊甚至海水中养殖的藻株,进一步降低生产成本;研制高光合效率的光反应器,提高单位面积产量,降低生产成本;应用基因工程技术培育各种不同特性,适应性广的品种。

4.2 养殖的营养源问题

培养螺旋藻需要大量的碳源和氮源及其它无机营养成分。虽然目前用废水培养螺旋藻已取得初步成功,但作为食品的螺旋藻用废水培养极不可靠。因废水中的有毒物质和病毒因子会富集于藻体内,所以必须购买纯净的培养基原料。碳酸氢钠占营养物成本的60%,因此解决其来源是降低成本的关键。

4.3 改善加工工艺问题

螺旋藻藻体小,采收困难,离心分离需大量能量,并且在洗涤藻粉的时候容易污染到微生物,所以在采收、分离、干燥、加工等技术方面尚需研制出高效节能、保质的设备和工艺,降低成本。

5 总结与展望

本论文综述了螺旋藻在多个领域和行业中的应用,由于螺旋藻总体内含有的多种蛋白质、氨基酸、多糖、维生素、微量元素等,使其应用前景广泛。在医药方面,具有抗肿瘤、增强动物免疫力、抗衰老等作用;在食品方面,可以作为一种保健食品直接使用,也可以通过添加到其他食品中食用;可以将其作为动物鱼虾的饲料,不断可以增加产量,还可以增加其品质等;将螺旋藻藻体内的物质进行提取添加到化妆品中,较一般的化妆品的效果好,还可以做到纯天然;再利用废水培养螺旋藻时,可以利用富营养化水体中的N、P等作为营养源吸收,从而去除水体中的富营养元素;剩余的藻渣还可以通过热解技术,将其转化为生物原油,生物原油是一种可替代化石柴油的潜在燃料。

为了更好的研究和利用螺旋藻,人们还需要对其进行更深入的研究。要得到工业化生产,需要获得更符合螺旋藻生长的环境,以期在最短的时间内获得最大产量的螺旋藻藻粉。还需

要将上诉几个行业进行交流穿插,是螺旋藻的利用率达到最大。要更有效、更广泛、更多效益的利用螺旋藻还需要很多的研究。

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近十年螺旋藻的应用研究进展

近十年螺旋藻的应用研究进展 邓嘉荣 摘要:螺旋藻是一种纯天然、高蛋白、营养丰富、富含多种生理活性物质的功能性藻类食品,具有很高的医疗保健价值,对许多疾病有抵抗作用.目前螺旋藻在大量研究的基础上形成了以工厂化养殖和深加工为主体的螺旋藻产业,应用前景极其广阔.本文将近十年内对螺旋藻的应用研究进展、分析研究状况等进行介绍,为螺旋藻的研究与开发应用提供资料。 关键词:螺旋藻研究进展开发应用 一、螺旋藻的介绍及发展史 螺旋藻是一类低等生物,原核生物,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。具有减轻癌症放疗、化疗的毒副反应,提高免疫功能,降低血脂等功效。[1] 据有关资料介绍,螺旋藻原产于非洲乍得湖,当地居民长期食用这种藻。虽然生活异常困苦,但体格却惊人的强壮,而且长寿,这一现象引起人们重视。从上世纪60年代起,许多科学家就对这种藻类进行研究,发现它的蛋白质含量高达65%,为牛肉的3.3倍、猪肉的4.2倍、鸡蛋的5.5倍,是迄今发现的含蛋白质最丰富的植物。[2] 我国对螺旋藻的研究始于七十年代,作为藻类蛋白源开发列入“七五”国家科技项目,1989年,在云南程海湖建立了第一座螺旋藻工厂化生产中心基地,从应用技术产业化和开拓新的应用领域与技术两个方面,促进螺旋藻新兴产业的发展,至今,已有螺旋藻生产、加工、科研、经营企业三十多家,产业初具规模,科研的深度和广度也有所拓宽。八十年代初期,我国先后从国外数次引进藻种,由中科院武汉水生生物研究所、南京大学、中科院植物研究所、江西省农科院进行基础生物学和培养技术研究。[3] 二、近十年螺旋藻的应用研究 2.1食品类 2.1.1螺旋藻苦荞馍片 采用螺旋藻粉、苦荞面粉和小麦粉,通过选择适宜的配比量、合适的制作工艺、除藻腥味方法,制作了营养价值高、保健效果好、风味独特的螺旋藻苦荞馍片。 苦荞具有降血糖、降血脂、降血压,增强人体免疫力的作用,但是其蛋白质含量比较低,难以形成有效的面筋网络,很难加工;螺旋藻的营养价值高、保健效果

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综述 绿藻多糖的研究进展 海藻是生长于海洋中的低等植物,是海洋生物的重要组成之一。主要由褐藻、红藻、绿藻、蓝藻四大类海藻组成,其中,褐藻和红藻已经被大规模的人工养殖和工业利用,广泛应用于生产和实践中,在食品工业、纺织工业、医药卫生等领域发挥重要作用,而绿藻则未被广泛开发和利用,只有部分产量高的绿藻被用作饲料、饵料、肥料等,绿藻被人类认识和利用的程度远不如褐藻和红藻。然而,绿藻却是种类最多的一类海藻,绿藻是藻类植物中最大的一门,约有350个属,7500~8000种。绿藻的分布很广,在淡水和海水中均有分布,海产种类约占10%,淡水产种类约占90%。海产种多分布在海洋沿岸,往往附着在10公尺以上浅水中的岩石上。绿藻营养价值很高,含有大量糖、蛋白质、脂肪、无机盐和各种维生素,人们通过不断的提取、分离、鉴定,得知藻类中具有较高活性的物质是海藻多糖类。20世纪60年代初,英国的Percival研究组开始对孔石莼所含的碳水化合物进行研究,1961年,日本的三田对石莼的水提多糖水解后进行了纸色谱分析,结果表明含有D-葡萄糖、L-鼠李糖、D-木糖、和D-葡萄糖醛酸等。至此揭开了人类研究绿藻多糖的序幕,此后相继有学者投入到绿藻多糖的研究中来,取得了很多令人鼓舞的成果,迄今为止,日本和法国对绿藻多糖的研究报道较多[1],而我国对绿藻多糖的研究则较少。大量的研究证明,从绿藻中提取的天多 糖来源广泛、品种多、毒副作用低、安全性高、具有多种生物活性,成为近年来研究开发的热点。 1绿藻多糖的组成与结构 目前,人们只对绿藻门中某些种属的多糖进行了较为详尽的研究,这些种属的多糖表现出了较强的生物活性。总体来看,对多糖研究较多的绿藻种属主要有石莼属(Ulva)、松藻属(Codium)、浒苔属(Enteromorpha)、礁膜属(Monostroma)、小球藻属(Chlorella)、刚毛藻属(Cladophora)等等。绿藻多糖主要位于细胞间质中,多为水溶性硫酸多糖。它也存在于细胞壁之中,细胞壁微纤维主要不是由纤维素组成,而是由木聚糖或甘露聚糖构成,另外,细胞质内尚有少量的多糖存在。水溶性硫酸多糖是绿藻多糖的主要成分,其组分和结构随绿藻种类的不同而不

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螺旋藻的开发利用与培训技术 (一) 钝顶螺旋藻(Spirulina platensis Geitler)是蓝藻门、蓝藻纲、段殖体目、颤藻可、 螺旋藻属内的一个种。从六十年代被发现以来,引起了国际上生物学家和生物技术开发商广 泛的重视。这种藻的蛋白质含量高达58.5~71%,并具有合理的氨基酸组成(表1、表3)。 它与以往所研究的绿藻类显著不同的是,形成细胞壁结构的纤维极少,不需要经过复杂的加 工即可被人和动物消化吸收。据国外研究报导,其蛋白质的真消化率高达75%,生物学价值 达68%。螺旋藻的光能转化率高达18%,它的生物产量(以实验培养的中等产量计)可收获 25吨/公顷/年,约合每亩年产3300多斤。按含蛋白质60%计,折收蛋白质约2000斤。据丹 麦科学家B.O.依加姆博士等人分析,螺旋藻的氨基酸组份基本符合联合国粮农组织FAO的 标准,甚至可与鸡肉和牛肉相媲美(表2)。 富的赖氨酸、苏氨酸和含硫氨基酸(蛋氨酸 +胱氨酸)等人和动物的必须氨基酸,而这 正是谷物蛋白质所缺乏的。因此,把螺旋藻 用作食品、饲料或饵料的添加成份,可以起 到“蛋白质的互补作用”,可以解决植物蛋 白质营养价值低的问题。螺旋藻还含有甚为 丰富的的维生素类,其中以β-胡萝卜素(维 生素A的先驱物)含量最高,每百克藻体中 达50.0毫克;此外,螺旋藻还有安全性高, 无毒性(包括藻体与培养基),风味良好等 特点。螺旋藻的高光效特性,是人们充分利 用太阳能来提取食品和饲料的巨大潜力所 在。螺旋藻还可在造纸厂、缫丝厂、制碱厂 等工业废水中培植生长,吸收利用其中的的 C源和N源以及其他无机营养成份,从而达 到降低生产成本,防治环境污染,开展综合 利用的目的。 据国外报导,美国、日本和墨西哥的医 生用螺旋藻制成的医药品能治疗多种溃疡 病、贫血病、糖尿病、某些肝脏病患和视觉 障碍等病症,并可做减肥制剂,疗效很好。 日本还用提取——酶、β-胡萝卜素作—— 药物。该藻还具有很高活性的氢酶,可作为 光合制氢的生物材料。

小球藻在水产养殖上的应用

小球藻在水产养殖上的应用 小球藻(Chlorella vulgaris)为绿藻门小球藻属普生性单细胞绿藻,是一种球形单细胞藻类,直径3-8微米,是地球上最早的生命之一,出现在20多亿年前,是一种高效的光合植物,以光合自养生长繁殖,分布极广。 小球藻为单细胞藻,常单生,也有多细胞聚集。细胞球形、椭圆形,内有一个周生、杯状或片状的色素体。无性繁殖,每个细胞可以产生2、4、8或16个似亲孢子,成熟时母细胞破裂,孢子逸出,长大后即为新个体。细胞内的蛋白质、脂肪和碳水化合物含量都很高,又有多种维生素,可食用和作为饵料。 目前世界上已知的小球藻约10种,加上其变种可达数百种之多。小球藻广泛分布于自然界,以淡水水域种类最多;易于培养,不仅能利用光能自养,还能在异养条件下利用有机碳源进行生长、繁殖;并且生长繁殖速度快,是地球上动植物中唯一能在20小时增长4倍的生物,所以其应用价值很高。我国常见的种类有蛋白核小球藻、椭圆小球藻、普通小球藻等。 小球藻在水产养殖的功效 1、在养殖初期,将小球藻和肥料同时使用,起到快速肥水的作用。高温期可单独使用小球藻,也可与枯草芽孢杆菌或者EM菌同时泼洒使用,调节水质,降低氨氮、亚硝酸盐,抑制蓝藻,改善水体环境。 2、提供单胞小球藻源,进入养殖水体后可迅速繁殖,形成以单细胞小球藻为优势种群的水体,为鱼、虾、蟹、贝等各类水生动物构筑良好的生活环境。

3、小球藻能够提供丰富、均衡的天然营养素,含有丰富的蛋白质、不饱和脂肪酸、维生素、矿物质、叶绿素、藻多糖、核酸等。这些营养成分有助于提高防病能力和抵抗力。 4、小球藻具有较高的营养价值,可作为虾蟹贝幼苗的开口饵料,滤食性鱼类的的直接饲料,促进生长、降低成本,提高水产动物的成活率。 5、可以更好的进行光合作用,增加水体溶氧,大大减少缺氧浮头的可能。 小球藻在水质处理方面的应用案例 应用前:水质清瘦,透明度50cm以上(图1),晴天上午9点指标检测为:溶氧3.31mg/L,水温23.5℃,pH值7.8,氨氮0.4,亚硝0.15,藻相镜检(图2):基本上没有藻类,无浮游动物。 解决方案:晴天上午9点使用小球藻1kg/亩,第二天使用硅藻旺1kg/亩+EM菌1kg/亩,在中午11点至下午13点开增氧机2小时。 处理后:第三天水体透明度至40cm以内,水色呈现淡绿色,第三天,水体透明度至30cm 以内,水色呈现绿色,第四天,水体透明度在20cm左右,水色呈现绿色(图3)。第四天上午10点指标检测:溶氧6.05mg/L,水温24.6℃,pH值8.3,氨氮0,亚硝0。藻相镜检:以小球藻为主,部分硅藻(图4)。

藻类植物资源研究进展

藻类植物资源开发利用研究进展 徐渊 (河北师范大学生命科学学院生物科学2009级学号:2008013859) 摘要:藻类是一种非常重要的植物资源,与人类的生活息息相关。目前对藻类植物资源的开发利用还远远不够,藻类资源的开发利用潜力巨大。本文主要概述了藻类植物资源在生物燃料,生物医药,环境保护等方面的研究进展。 关键词:藻类植物生物燃料藻类多糖 进入21世纪,人类在取得巨大成就的同时,也面临着许多危机。能源需求不断增加而传统能源的储量不断减少,能源危机加剧[1]。工业生产,化石燃料燃烧造成大气污染、水污染、酸雨、温室效应等一系列环境问题。环境污染,抗生素的滥用致使人体免疫力下降,细菌出现抗药性,哮喘、艾滋病、癌症等多种疾病发病率升高。人类健康受到很大威胁。从藻类中提取油脂,生产柴油,可以缓解能源危机。藻类多糖可以应用于多类疾病的治疗。藻类对水质的敏感,可用于监测水质。藻类植物资源有多方面的重要价值,所以值得人类大力开发利用。下文将详细叙述目前人类在藻类植物资源开发利用方面的研究进展。 1藻类植物资源在开发生物燃料方面的研究进展 就目前来看,人类通过藻类开发的生物能源主要有生物柴油和生物乙醇,利用藻类开发生物能源,有许多方面的优势。但是仍然面临着许多技术难题。美国和日本在开发生物能源的研究方面处于世界领先的位置。 1.1藻类植物资源在开发生物燃料方面的优势 未来生物燃料的的发展方向应该是通过藻类植物来生产[2]。这是因为藻类有许多方面的优势,①作为低等植物,藻类繁殖能力特别强,光合作用效率高,在单位面积上具有很高的产量。②藻类植物种类非常多,而且分布范围很广阔,利用藻类生产生物燃料不会受气候和地域的干扰[3]。③藻类的油脂含量非常高。 ④藻类可以大量吸收空气中的二氧化碳,对缓解温室效应有一定意义。⑤藻类在生长的过程中可以吸收水体中的氮元素和磷元素,防止水体富营养化。⑥藻类可以在海洋中生长,可以利用海洋来培养藻类,开发藻类资源,这样就不会占用耕地。另外,用玉米和甘蔗为原料可以生产乙醇,并且是目前国际上生物乙醇生产原料。生物乙醇有低毒性,容易降解,并且燃烧后对环境污染小等优点。但是现在全球人口增长很快,用粮食来生产燃料乙醇以代替石油,煤等化石燃料是非常不切合实际的。而以海洋藻类来生产乙醇,可以避免用粮食生产乙醇的缺点,有非常好的前景。 1.2藻类生物柴油的研究现状 生物柴油是从油料作物,藻类中提取油脂或利用动物油脂,再通过与醇类物质发生酯交换反应来合成的。生物柴油环保,使用时安全,并且可再生。用油料植物生产柴油的技术已经很成熟,并且广泛的应用于工业生产。利用藻类生产生物柴油主要有藻类培养,藻类收集,提取藻类中的油脂,酯交换反应生产生物柴油,把粗制品生物柴油加工成精品等几步。在利用藻类生产石油的过程中,从藻类中提取柴油的技术已经掌握,培养出含有高油脂的藻类的技术,藻类收集中的固液分离技术以及利用基因工程改造藻类技术还在进一步改进[4]。正是由于部分的技术还不太成熟,导致利用藻类生产石油的成本较高,无法大规模应用于工业生产。不过,目前以美国为代表的许多国家都致力藻类生物柴油的研究,为了

螺旋藻

片剂系指药物与适宜辅料混合后经压制而成的片状或异形片状制剂,可供内服和外用,在世界各国药物制剂中,片剂占有重要地位,是目前临床应用最广泛的剂型之一。 片剂的制备方法可归纳(1)湿法制粒压片、(2)干法制粒压片和(3)直接压片,如图所示: 2.2生产工艺 2.2.1片剂的生产工艺分为以下几类: A 、湿法制粒压片法:将湿法制粒的颗粒经干燥后压片的工艺,是在医药工业中应用最为广泛的方法,其工艺流程图如下: 压片 混合 制干粒 整粒 压片 原辅料粉碎、过筛 制软材 干燥 整粒 压片 制湿粒 片剂制备工艺流程 主药 辅料 粉 碎 过筛 混合 粘合剂 造粒 干燥 整粒 润滑剂 混合 压片 湿法制粒压片法工艺流程图

B 、干法制粒压片法:将干法制粒的颗粒进行压片的方法,常用于热敏性物料、遇水易分解的药物,工艺流程图如下: C 、直接粉末压片法:不经过制粒过程直接把药物和辅料进行混合压片的方法,适用于湿热不稳定的药物。 2.2.2工艺简介 (1)粉碎 注意粉碎过程带来的不良作用,如晶形的转变、热分解、粘附于团聚的增大、堆积密度的减少、在粉末表面吸附的空气对润湿性的影响、粉尘飞扬、爆炸等。 (2)筛分 医药工业中常用筛分要点是将欲分离的物料 放在筛网上,采用几种方法使粒子运动,并与筛网面接触,小于筛孔的粒子漏到筛下,振动筛是常用的筛。 (3)配料混合 大批生产时多采用搅拌或容器旋转方式,以产生物料的整体和局部的移动而实现均匀混合的目的。另外,还要注意称量时的扬尘问题。 (4)制粒 制粒操作室颗粒具有某种相应的目的性,以保证产品质量和生产的顺利进行,在片剂中颗粒是中间体,不仅要改善流动性以减少片剂的重量差异,而 主药 辅料 粉碎 过筛 混合 压块 粉碎 整粒 混合 压片 干法制粒压片法工艺流程图 润滑剂 主药 辅料 粉碎 过筛 混合 混合 压片 直接粉末压片法工艺流程图 润滑剂

小球藻的应用研究进展

应用科技 小球藻的应用研究进展 单俊秀张平刘丽丽 (天津师范大学化学与生命科学学院,天津市300374) {}|。。’。。’…’1。jl|2 11,。。r? ¨……’。。。。。?。…?j’。“。4”j。’j j。j”j””?“j j…???。j’”?2、 :?嘲要]小球藻是单细胞真核藻,细胞内含有多种营养物质。随着生物技术的迅速发展,有大量关于小球藻的研究工作被报道。本文通过,?,介绍小球藻在食品、饲料、饵料、医药、环保等方面的应用,说明小球藻是一种重要的微藻资源,有广阔的应用前景。 i呋键词]小球藻;保健食品;饵料;医药;环保, 小球藻为绿藻门【Chl or ophyt a)、绿藻纲、绿球藻目(C hl oro—cocCal es)、小球藻属(Chl or el l a)球形、普生性~般为聚集成群的单细绿藻,是第一种进行人工培养的微藻。小球藻比表面积大光合效率高,含有多糖、蛋白质、细胞色素、不饱和脂肪酸和生长因子等多种丰富的营养物质,是一种有重要意义的藻类具有广阔的开发利用前景,受到各国研究者的青昧。 1小球藻在食品、饲料、饵料方面的研究进展 L1小球藻应用。卜鑫品方面 小球藻包括海洋小球藻与淡水小球藻,其有高含量的维生泰如C、A、B,矿物元素钙、钾、碘、铁,小球藻特殊的细胞生长因子,还含有高达50%左右的粗蛋白。目前人们重视小球藻在保健食品方面的应用,开发出了如酶解小球藻保健饮料、小球藻豆腐、小球藻胶囊等。 12小球藻应用于饲料添加剂 小球藻具有耐酸性、耐抗生素和比一般微生物制剂热稳定性高的特点,因此小球藻可用于动物饲料添加剂一方面可以为动物提供多方面的营养物质,另一方面小球藻在动物体内可直接杀灭细菌,增强动物免疫性,长期使用,利于动物的生长发育j 13饵料方面的应用 小球藻可作为水产品的天然饵料,研究表明接种在养殖水体中可调节优化浮游生物的群落结构,降低水体中氨、磷的浓度,增加溶解氧,改善水体的化学环境条件,达到防病的目的。目前资料显示小球藻作为轮虫的首选饵料,能够增加轮虫体内的EPA和D H A的含量,而这两种物质对水产品如鱼、虾等的生长发育有重要的作用。 2小球藻药理作用 21凝集素 凝集素是一类能与糖类专一结合并具有细胞凝集活性的蛋白质与糖基结合时不需要糖分子的还原碳原子具有游离的羟基。郑恰,余萍等从蛋白核小球藻藻粉中分离纯化出了蛋白核小球藻凝集素(C PL),经鉴定对兔、绵羊及鸽子红细胞有凝集作用掷怡等,2003)。 22抗肿瘤 小球藻,含有丰富的蛋白质,可以作为免疫激活剂具有抗肿瘤作用。汪炬等将小球藻提取物C E作用于动物肿瘤肉瘤细胞和肝癌H C A 腹水瘤,发现C E对这两种细胞有较强的杀伤力(汪炬等,2004)。 23生长因子 小球藻生长因子《Chl orel aG r ow t hFac t or,CG F)又称小球藻精,可以提高机体的免疫力和抗感染能力,还能防治胃溃疡、高血压和心血管等疾病。小球藻具有抑制脂肪吸收和刺激高脂食品排泄的作用,可用于防治包括高血脂症在内与脂肪过剩有关各种疾病。 24抗生素 近年来的研究表明,许多微藻中含有对其他微藻、细菌、真菌、病毒或原生动物有割生的抗生素物质。据报道小球藻细胞内也含有刘以抗生素。江红霞等从蛋白核小球藻中提取脂溶性化合物,进行了抗细菌和抗真菌活性实验,说明此脂溶性化合物的粗提物对真菌的抑制涮生明显大于对细菌的抑制活性(江红霞等,2003)。 25抗氧化 机体新陈代谢产生的自由基包括羟基自由基、超氧阴离子自由基等能对人体组织造成损伤,从而导致许多疾病的发生。小球藻中含有的叶黄素(L ut e i n)和蛋白质具有抗氧化作用。韩春然等研究7圆形海水小球藻异养培养的最佳生长条怖发酵生产叶黄素的条件为产生叶黄紊的最佳条件是B G—I I培养基中葡萄糖浓度1O g/L,尿素浓度O.59,L,培 养基初始Ph7.0'28℃下培养,叶黄索可以达到1.45m g/g,认为高细 胞浓度培养小球藻生产叶黄寨是=-J:f5的(韩春然,2007)。 3小球藻基因工程方面的研究进展 小球藻一方面培养简单、生馅幽枣、无毒无害、培养成本低廉,另 一方面能对蛋白质等肽类物质进行正确的加工修饰弥补了大厂杆菌原核 细胞生物反应器的特点,可以作为真核生物反应器应用于基因工程。王 义琴等以小球藻为载体成功表达了正常活性的兔防御素N P~,为实现 产业化奠定了基础【王义琴等,2001o 4小球藻在环保上的应用 重工业的飞速发展,人口数量过多带来的各方面环境污染,严重 影响到人1门的健康,威胁着人类的生存。随着科学技术的发展越来越多 的国家希望能够通过生物技术寻求一种成本低高效率的治污方式。小球藻在治理污染方面业发?省重要作用。 4.1清除重金属离子 藻类可以吸收富集水体中的金属,并加以回收和利用并具有原料 廉价易得、不产生二次污染、吸附容量大、应用范围广等优点。据文献 报道小球藻可以对以下金属离子有清除作用:固定化小球藻去除Cp的 研究、C u2+、C d2+、Z n2%小球在在治理水体污染方面有广阔的应用前景。 42降解原油 陶永华等通过实验证明普通小球藻和蛋白核小球藻具有降解原油 的能力,普通小球藻降解原油的能力最强,对于18.4m L含油污废水, 降解去除率高达94%一95%,实验还表明,单种藻株降解原油的能力 比混合藻株好。普通小球藻可作为净化含油污废水的材料深入进行应用 研究(陶永华等,2006)。 5小球藻的研究前景与展望 小球藻光和作用很强,细胞内含有多种营养物质,未来在开发小 球藻的健康食品、保健和药学功能,从实验转向产业化生产方面,小球 藻等藻类生物的开发利用有着广阔的前景,工厂化生产人类的优质天然 绿色食品即将成为现实。 [参考文献]7【1】郏怡.余薄,划艳如蛋白核小球藻凝粜素的分离纯化及部分性质研究Ⅱ】.i 水生生物学报3003. {21汪姬确含林,头岸等、蛋白核小球藻提取物的抑瘤作甩及对免疫功能的 影驹硎营养学报,2004.? 13】3i E-.红霞,郑怡.林雄平蛋白核,j球藻脂溶性化合物的抑菌活性及成分分7析【11植物资糖与环境学报.2003. 【4】陶永华,殷明.伍俊荣.高效原油降解小球藻株用于7由污废水净化的实验/研究U j海军医学袭吉,20067 233

蓝藻中多糖的研究进展

蓝藻中多糖的研究进展 随着分子生物学和细胞生物学的发展, 多糖及其缀合物作为支持组织和能量来源的传统观念早已被突破, 而被认为是生物体内除核酸以外的又一类重要的信息分子。因此与多糖有关的研究越来越受到人们的关注多糖类化合物在自然界分布十分广泛,随着海洋生物多糖的药用潜力逐渐被开发出来,海藻在海洋植物中数量和品种最多。且多糖含量占干质量的50%以上[1]成为目前最具有前景的一类活性物质,海藻多糖是由多个相同或不同的单糖基通过糖苷键相连而成的高分子碳水化合物[2]具有很高的应用价值,此外它还具有多种生物活性与药用价值,如抗病毒免疫调节抗肿瘤抗氧化等国内外学者曾对海藻多糖的生物活性进行了综述最近几年又有了新的研究进展本文简要介绍海藻多糖的生物活性及提取分离的方法。 1 海藻多糖的生物活性 1.1 抗病毒 海藻在海洋环境中生存会遭受外界生物的侵袭长期的进化使其对某种微生物产生抗活性化合物目前已从鸭毛藻酸藻松节藻孔石莼和海黍子中分离得到具有抗病毒活性的海藻多糖[1]Hayashi等人[3]研究了岩藻多糖对单纯疱疹病毒HSV 的防御作用发现岩藻多糖能使小鼠免受HSV 病毒感染其机理可能是通过直接抑制病毒复制增强先天和后天的免疫防御功能来防御HSV 病毒的感染朱萧等人[4]研究表明钝顶螺旋藻多糖PSP 可抑制病毒吸附感染细胞内病毒的复制随着PSP 浓度及作用时间的增加PSP 对抗单纯疱疹病毒 2 型DNA的抑制作用显著增强具有良好的剂量和时效关系PSP 在体外具有明显的抗HSV-2 病毒作用该作用发生在病毒吸附病毒基因复制等多个环节上 1.2 免疫调节 20 世纪70 年代后人们对糖类物质的生物学功能有了进一步认识发现多糖参与细胞的各种生命活动如免疫细胞间的信息传递与感受林丽琴等人[5]研究了紫球藻多糖对免疫低下小鼠的调节作用发现其可显著抑制小鼠的脾指数胸腺指数碳廓清能力单核细胞吞噬功能对小鼠免疫功能具有一定的正向调节作用且安全性较高常静瑶等人[6]研究表明螺旋藻多糖对小鼠细胞因子有促进免疫的作用推测螺旋藻多糖主要是通过对肠黏膜系统的受体相互作用刺激相应

微生物多糖的研究进展样本

微生物多糖的研究进展 生命科学技术学院08级2班杜长蔓 摘要: 就微生物多糖的种类, 生物合成、提取与纯化、实现了工业化的微生物多糖及其应用进行了综述, 展望了微生物多糖开发利用的前景。微生物多糖主要指大部分细菌、少量的真菌和藻类产生的多糖。微生物多糖由于具有安全性高、副作用小、理化特性独特等优点而使其在食品和非食品工业备受关注,特别在医药领域具有巨大的应用潜力。微生物多糖在细胞内主要有三种存在形式: ①黏附在细胞表面上,即胞壁多糖; ②分泌到培养基中,即胞外多糖; ③构成微 生物细胞的成分,即胞内多糖。而其中的胞外多糖具有产生量大、易于与菌体分离、可经过深层发酵实现工业化生产。一般微生物多糖的生产主要是利用淀粉为碳源,经过微生物的发酵进行生产,也有经过利用微生物产生的酶作用制成的。能够产生微生物胞外多糖的微生物种类较多,可是真正有应用价值并已进行或接近工业化生产的仅十几种。近几年,随着对微生物多糖研究的深入,世界上微生物多糖的产量和年增长量在10 %以上,而一些新兴多糖年增长量在30 %以上。到当前为止,已大量投产的微生物胞外多糖有黄原胶(Xant han gum) 、结冷胶 ( Gellan gum) 、小核菌葡聚糖(Scleeroglucan) 、短梗霉多糖( Pullulan) 、热凝多糖(Curdlan) 等。微生物多糖和植物多糖相比较具有以下优势:①生产周期短,不受季节、地域、病虫害等条件的限制; ②具有较强的市场竞争力和广阔的发展前景; ③ 应用广泛,例如已作为胶凝剂、成膜剂、保鲜剂、乳化剂等广泛应用于食品、制药、石油、化工等多个领域。据估计,当前全世界微生物多糖年加工业产值可达80 亿左右。 关键词: 微生物多糖; 生物合成; 提取与纯化;开发应用 0引言

生物吸附剂的应用及研究进展

生物吸附剂的应用及研究进展 含重金属废水是对生态环境危害极大的一类污染源。重金属进入环境后不能够像有机物那样能够被生物降解,且大多参与食物链循环,并最终在生物体内积累,破坏生物体正常生理代谢活动,危害生物体健康[1,2]。另外,我国又是水资源相对匮乏的国家,我国每年缺水超过300亿吨[3]。因此,水污染防治及废水回用越来越受到人们重视。因此,如何有效地处理重金属废水,回收贵重金属已经成为当今环保领域中的一个突出问题。 虽然重金属离子对生物体有很强的毒害效应,超过一定的浓度后,就会对生物体产生不良的影响,抑制生物生长或使生物体死亡,但是有的微生物,如某些藻类、细菌、真菌等等本身或是经过驯化以后对重金属有一定的耐受性,甚至失活的微生物体,也能够除去水中的重金属离子。利用微生物体作为吸附剂进行废水处理或回收金属的来源十分广泛,具有良好的经济效益。 1 生物吸附剂的来源 1.1藻类生物吸附剂 全球已知的藻类约4万种。多数情况下,藻类的细胞壁是由微纤丝形成的网状结构,含有丰富的多糖,如果胶、木糖、甘露糖、藻酸或地衣酸,这些多糖一般带负电荷,可以通过静电引力与许多金属离子相结合,因而,藻类对大多数重金属都有很强的吸附能力[6]。海草arrassum能够积累去除水中的Cd和Cu,Zn 等重金属[7,8];而Scenedesmus obliquus对UO22+最大吸附容量可达75mg/g干物质,能够使水中的铀浓度从5.0降至0.05mg/L,与Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cd2+之间的竞争也很小[9];绿微藻(Tetraselmis chui)在悬浮状态下能够吸附Cr[10];一些大型海藻的吸附容量比其它种类生物体高得多,甚至比活性炭、天然沸石的吸附容量还高,与离子交换树脂的相当[11,12]。 1.2真菌生物吸附剂 真菌在自然界中分布很广。现已记载真菌约有12万种,其中大多数都应用于工业生产。它们的细胞壁含大量几丁质和葡聚糖,对重金属具有吸附能力[13,14],利用其来吸附去除污水中的重金属,不仅可以节约处理费用,还可以达到以废治废的目的。 酿酒厂的废菌体啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),可吸附多种重金属离子和放射性核素,水中的一些常见的离子K+、Na+、Ca2+、Mg2+及盐度对吸附的影响很小或不影响[15-20];曲霉属的一些真菌菌株多种重金属和放射性核素的吸附效果也好,如酱油曲霉(Aspergillus sojae)对Pb2+和Cd2+的吸附率为69.76%和72.28%,米曲霉(Aspergillus oryzae)为60.64%.,81.34%[21];烟曲霉(Aspergillus fumigatus)能够很快地从水溶液中去除U(Ⅳ),Fe2+、Fe3+、Ca2+、Zn2+的存在对它的吸附去除无影响[22],在脂肪酶生产产生的废弃菌丝体Aspergillus terreus显示了良好的铜吸附容量并且不受竞争离子的影响[23];无花果曲霉(Aspergillus ficuum)对铅的吸附率可达92.44%[24];黑曲霉(Aspergillus niger)对241Am有很好的吸附选择性,其吸附率均高达96%,即使溶液中的金、银浓度较241Am高2000多倍,对其吸附也无明显影响,当它生长在含金属氮化物的金矿废水中时,它可通过细胞表面的吸附作用而积累金、银、铜、铁、锌[25];根霉属(Rhizopus)的菌株对大多数的金属也有良好的吸附效果。根霉(Rhizopus oligosporus)进行固定化后,对Cd的最大吸附量为34.5mg/g,为非固定化的一倍[26];少根根霉(Rhizopus arrhizus)铅有高吸附容量,而且是一种很有前途的处理核工业放射性废水的吸附剂[27~29]。黑根霉(Rhizopus nigricans)能快速地吸附多种金属离子,最大吸附容量为140到160mg/g干重[30]。 1.3 细菌生物吸附剂 细菌是地球上最丰富的微生物,其总生物量占地球总生物量的大部分,其细胞壁的化学组成为肽聚糖,含丰富的羧基和氨基。因此细菌与重金属表现出很强的吸附能力。 地衣芽孢杆菌((Bacillus licheniformis)R08对吸附Pd2+时,45min吸附量可达224.8mg/g[33];Bacillus polymxa对铜有潜在的吸附能力[31,32]。一些芽孢杆菌,如Bacillus pumilus、Bacillus cereus等,对Ce2+,Co2+、Th4+、U4+等重金属离子具较高亲合性[34]。 假单孢杆菌菌属(Pseudomonas)的一些微生物能抵抗Cu2+的毒性,并对Cu2+有较好吸附能力[35];Pseudomoas sp.GX4-1的发酵液经乙醇沉淀后得到的吸附剂WJ-I含多糖和蛋白质等成分,能吸附水溶液中的Cr6+,吸附率最大可达98%,最大吸附量达9.34mg/g[36]。

我国大型经济海藻的种类及其应用

我国大型经济海藻的种类及其应用 班级:船舶1132 姓名:陈伟强 摘要:目前发现的海藻植物约有1000多种可分绿藻门、褐藻门、蓝藻门等10多个门类,这些藻类含有丰富的海藻蛋白质、多糖、脂肪、维生素、矿物质以及具有特殊功能的生理活性物质,是提供食品、饲料、药物、有机肥料、微生物培养基、化工原料以及生物能源的天然原料宝库。同时它也是二氧化碳的杀手,保护环境的天然力量。无疑,海藻资源对人类生活具有极其重要的意义,因此,我们对海藻资源的认识、合理的开发利用及其保护也显得尤为重要。 关键词:海藻经济应用营养 正文:我国是世界上海藻的生产、消费大国,也是主要的海藻出口大国。海藻产业是我国沿海地区的渔业经济的重要组成部分。海带、紫菜、裙带菜等是我国主要经济藻类。目前我国海带、裙带菜产量居世界第一位,紫菜产量仅次于日本、韩国居第三位,而且产量还在逐年增长。海藻食品含有丰富的钙、铁、磷、碘等物质,是具有保健功效的营养价值丰富的海产品。 中国有绵长的海岸线、广阔的浅海区,已报道的海藻种类约800种,其中有直接经济价值的种达百种之多。目前,海带、裙带菜、紫菜、江蓠和羊栖菜等已成为大农业范畴的栽培种类, 不论是规模,还是产量都有很大发展。 我国经济藻类种类丰富具体有以下几种。 海带:海带自然分布在中国黄海,俄罗斯太平洋海岸,日本和朝鲜半岛。根据史料记载,目前我国人工养殖的海带最早来自日本,在引种日本海带之前有关中国当地自然生海带没有留下文字记载。在李时珍的本草纲目中,曾描述了昆布可以治疗由于甲状腺肿大所导致的大脖子病。据呈奎和张俊甫1961年的考证,他所描述的昆布不是海带而是在我国浙江等海域生长的鹅掌菜。从近数十年来海带能够在我国大连和青岛自然海区生存的情况来看,中国北方的辽宁和山东省已具备了海带自然生存和繁衍的条件,能够完成孢子体和配子体的交替。 紫菜:我国大规模开展人工养殖的紫菜有两个物种,一个是北方地区的条斑紫菜和南方地区的坛紫菜。前者自然分布在中国的黄、渤海,东海,日本列岛和朝鲜半岛,后者自然分布在亚热带的我国福建和广东省。紫菜生活在潮上带的礁石上,能够抵御干出,盐度的变化和比较高的自然光照射 江蓠:江蓠属的海藻在全球范围内共有300多个种,其中的150多个得到描述,从冷水到亚热带种都有。我国大量养殖的龙须菜是经过人工选育的优良江蓠品种,其原种来自我国北方青岛的潮间带的自然种群,是中科院海洋研究所和中国海洋大学经过十余年的合作研究选育成功的,该品种已经过国家水产原良种委员会的认定。它能够在12-26℃的宽泛温度范围内保持快速生长,人工养殖活动

微藻利用现状综述

微藻利用现状综述 摘要:微藻是一类古老的原低等原核生物,其藻体内富含都中多糖、蛋白质、氨基酸维生素、类胡萝卜素、γ-亚麻酸、多种无机元素以及多种微量元素等,是一种纯天然的营养物质。其营养物质对许多疾病有防御作用,对动物、鱼虾生长和品质有促进作用,还可以净化水质等,具有广阔的前景,在医药食品、养殖饲料、化妆品、能源环境等行业都有所应用。本文从微藻营养物质的特点,在不同行业中的应用,及其在生产加工过程中存在的问题加以综述。关键词:微藻利用综述 1 微藻简介 藻类是最原始的生物之一,广泛存在于海洋、淡水湖泊等水域,通常呈单细胞、丝状体或片状体,结构简单,整个生物体都能进行光合作用,所以光合作用效率高,生长周期短、速度快。藻类按大小可分为大藻(如海带、紫菜等)和微藻[1]。微藻是一群小型藻类的总称,通常为单细胞或丝状体,直径小于1mm。微藻细胞微小,形态多样,适应性强,分布广泛,有原核藻类和真核藻类。原核藻类是指蓝藻,而蓝藻一般不产油。真核藻类包括绿藻、硅藻、裸藻、黄藻、金藻、褐藻、红藻和隐藻。 2 微藻的营养成分 多中微藻具有丰富的营养价值,其中最具代表性的是螺旋藻。螺旋藻被认为是目前常用微藻中蛋白质含量最高、营养最全面、消化吸收和适口性最好、无毒无副作用、安全性最高的藻种。既可作为蛋白质原料,又可作为食品及饲料的添加剂[2]。 微藻藻粉中含有多种成分,如蛋白质、氨基酸、多糖、维生素、类胡萝卜素、γ-亚麻酸、多种无机元素以及多种微量元素等。并且微藻细胞壁结构中纤维素极少,容易被人和动物消化吸收,越来越受到人们的关注。其营养价值特点如下: 2.1 蛋白质 微藻中蛋白质含量很高,约为40%-60%,可作为单细胞蛋白的一个重要来源,小球藻属中以蛋白核小球藻的蛋白质含量最高,一般不低于50%,明显高于常规植物蛋白源[3]。螺旋藻的蛋白质含量高达58.5%-83.4%,且蛋白质品质优良,易于消化吸收、不含任何阻碍消化吸收的因子。螺旋藻蛋白质中至少含有18种以上氨基酸,包括动物体所必需的8种必需氨基酸且含量丰富[4]。 2.2 多糖 糖类约占藻细胞干重的15%-20%,主要为多糖类。例如甘露糖、甲基糖、藻酸、鼠李糖等,尤其是藻酸、甘露醇是水产珍贵动物所必需,所含的多糖有调节和提高机体免疫力、以及抑癌和抗辐射作用[5]。

螺旋藻中生物活性物质的药理作用研究进展

螺旋藻中生物活性物质的药理作用研究进展 部音利冯亚非* (广东海洋大学食品科技学院湛江 524088) 螺旋藻属于蓝藻门、蓝藻纲、段殖体目、颤藻科、螺旋藻属,是大规模工业化生产的微藻类之一。自从1940年法国药学家克雷曼博士在非洲发现它的营养价值之后,科学家们对螺旋藻的研究就从未中断。国内外大量研究表明,螺旋藻不仅是营养成分最全面、最均衡的食品之一,而且能够增强机体免疫力、抗肿瘤、抗氧化、降血脂、防贫血,并对糖尿病、胃肠道溃疡、过敏症等有一定的疗效。螺旋藻的主要生物活性物质有螺旋藻多糖、藻胆蛋白、β-胡萝卜素、γ-亚麻酸和SOD等,近年来对它们的药理活性进行了大量研究并取得了一些成果,为螺旋藻的进一步药用开发奠定了基础。 1 螺旋藻多糖 1.1 化学结构 研究表明,螺旋藻多糖是一种酸性杂多糖,由L-鼠李糖、D-木糖、D-葡萄糖、D-半乳糖、D-阿拉伯糖、D-甘露糖和葡萄糖醛酸等组成[1],钝顶螺旋藻多糖的相对分子质量为12590,极大螺旋藻多糖相对分子质量为29500,这两种多糖均由藻体制备,糖苷键为α型。另有研究报道,钝顶螺旋藻中分离得到硫酸酯化多糖,有D-果糖的存在。 1.2 药理活性 1.2.1 提高免疫力、抗肿瘤作用 抗肿瘤功能是螺旋藻多糖最重要的生物活性作用之一,也是研究最活跃的部分。药理和临床实验证明[2],螺旋藻多糖具有抑制小鼠S-180肉瘤、乳腺癌细胞B37、白血病细胞Ks62、腹水型肝癌细胞和HL60人早幼粒细胞性白血病等细胞生长的生物学效应。一般认为,螺旋藻多糖不能损伤癌细胞DNA的复制模板,也不能直接杀伤癌细胞,而只是代谢性地抑制癌细胞DNA的合成,因此螺旋藻多糖的抗肿瘤作用主要是通过提高机体的免疫功能而间接抑制肿瘤的生长。螺旋藻多糖作为一种免疫增强剂,一方面能增强骨髓细胞的增殖活力,有利于巨噬细胞、T淋巴细胞和B淋巴细胞等免疫细胞的形成和活性的激活;另一方面能促进白细胞介素II的生成,通过促进血清蛋白的生物合成调节机体抗体的形成;再者,螺旋藻多糖能促进脾、胸腺等免疫器官的生长,减轻或消除免疫抑制剂对机体免疫系统的抑制作用。 1.2.2 抗氧化、抗衰老作用 自由基学说认为,人体衰老与自由基密切相关,超氧化物歧化酶(SOD)是人体内自由基清除剂。研究表明,螺旋藻多糖能提高由D—半乳糖创建的衰老型实验小鼠红细胞、脑和肝的SOD活力,并能明显改善与衰老有关的各项指标,表现出良好的抗衰老作用。李春坚的研究也表明,螺旋藻可显著提高小鼠全血SOD 和谷胱甘肽过氧化物酶的活性。对螺旋藻多糖的抗氧化特性进行研究中,发现当 *湛江市科技招标项目(0409089) 作者简介:部音利(1984—),女,硕士研究生,研究方向海洋药物。通讯方式:广东湛江市海滨大道南40#金豪花苑18D,邮编:524005,E-mail: fyfmy@https://www.wendangku.net/doc/ec18691335.html,.

极端环境微生物的研究进展

[摘要]极端微生物通常分为六个类群:嗜热微生物、嗜冷微生物、嗜酸微生物、嗜碱微生物、嗜盐微生物、嗜压微生物。极端环境中的微生物为了适应生存,逐步形成了独特的结构和生理机能,以适应环境。因此,研究适应机理并利用其特殊生理机能具有重要的理论和实际意义,极端微生物能产生多种极端酶和其他生物活性物质,极端微生物资源的开发利用有着广阔的前景。 极端环境(extreme environment) 泛指存在某些特殊物理和化学状态的自然环境,包括高温、低温、强酸、强碱、高盐、高压、高辐射和极端缺氧环境等,适合在极端环境中生活的微生物称为极端微生物(extremophiles)( Margesin and Schinner,2001【1】; Rothschild and Mancinelli,2001【2】;骏等,2006【3】;敏和东秀珠,2006【4】).海洋极端环境一般是指与正常海洋环境绝然不同的物理化学环境,主要包括海底热泉、海底冷泉和泥火山环境,其次还包括高盐度(卤水)、强酸化、缺氧和滞流等海洋环境。海洋极端微生物通常为化能自养生物(chemoautotroph),在分类体系上属于细菌和古细菌类,生活在无光、无氧或少氧环境,能利用一些海底热催化反应过程中产生的还原性小分子(H2、H2S和CH4 等)合成能量进行有机碳固定和新代,具有独特的基因类型、特殊生态群落、特殊生理机理和特殊代产物,有些属于共生生物(endosymbiont)。 一、极端微生物的种类及其生理特点 1.1 极端嗜热菌(Thermophiles) 一般最适生长温度在90℃以上的微生物,被称做极端嗜热菌【5,6】。已发现的极端嗜热菌有20多个属,大多是古细菌,生活在深海火山喷口附近或其周围区域【7】。如斯坦福大学科学家发现的古细菌,最适生长温度为100℃,8O℃以下即失活;德国的斯梯特(K Stette)研究组在意大利海底发现的一族古细菌,能生活在110℃以上高温中,最适生长温度为98℃,降至84℃即停止生长;美国的巴罗斯(J.Baroos)发现一些从火山喷口中分离出的细菌可以生活在250℃的环境中,嗜热菌的营养围很广。多为异养菌,其中许多能将硫氧化以取得能量。 1.2 极端嗜酸菌(Acidophiles) 一般指生活环境pH值在1以下的微生物,往往生长在火山区或含硫量极为丰富的地区。多为古细菌,其体环境保持pH值7左右。能氧化硫,硫酸作为代产物排出体外。嗜酸菌往往也是嗜高温菌。 1.3 极端嗜盐菌(Extremehalophiles)

食用菌多糖研究进展

微生物专题报告——食用菌多糖功能的研究概况 141201019 微生物学魏华 食用菌作为天然食药资源,营养丰富,含蛋白质、必需氨基酸、多糖、维生素等多种成分。食用菌多糖虽然含量比例仅占0.48-0.87%,却具特异的生物学功能活性。如具有抗肿瘤活性;可显著提高巨噬细胞吞噬量,刺激抗体产生,增强人体免疫功能;可降血糖、降血脂;可显著增加脑和肝脏组织中的过氧化物歧化酶SOD酶活力,抗氧化、抗衰老;保肝、抗辐射等等。 1971 年,Maeda 等从香菇中分离出一种具有抗肿瘤活性的多糖,这个研究发现影响重大,使更多的科学家开始研究真菌中的活性多糖[14]。截至目前,国内外已从食用菌中筛选出200 种有生物活性的多糖。同时,对于多糖的研究不仅只是研究其的生物学活性,更多的是利用生物学手段研究多糖分子的化学结构及结构与功能之间的关系[13]。国内对多糖的研究起步较晚,但在研究糖类的作用机理时,紧密与中医药的理论相结合,进展甚快。70 年代以来,我国在云芝、银耳、灵芝、黑木耳、裂褶菌、冬虫夏草、猴头菌和竹荪等中分离得到具有显著生理活性的、单一成分的多糖物质。目前,我国对药用多糖的研究仍多偏重于提取、分离、纯化、和研究药理活性等方面。虽然已有用于治疗癌症的商业化产品,但积累的临床资料仍很缺乏,大部分多糖产品尚处于实验阶段或仅用于保健品,还需重视新兴的糖生物学及工程学,提高研究水平。 1.食用菌多糖的种类 近年来研究报道的真菌多糖,主要有四类,葡聚糖、甘露聚糖、杂多糖、糖蛋白。 1.1葡聚糖 葡聚糖(Glucan),尤其是β(1-3)连接的葡聚糖具有多种活性[15-20]。如从金顶侧耳(Pleurotus citrinopileatus)子实体中分离的多糖,分子量为1.89×104,可能的结构是主链为β(1-3)连接的葡聚糖,支链为β(1-6)连接的葡萄糖[21]。从黑石耳(Dermatocarpon miniatum)子实体中分离的具有抗氧化功能的多糖,主要结构为α(1-4)(1-6)连接的葡聚糖,分子量为1.80×106[22]。从栓菌(Trametes suareclens)中分离的多糖分子量5.0×10 4,主链为β(1-3)-D-Glucan,支链为β(1—6)连接的葡萄糖。从斜顶菌(Clitopilus caepitosus))多糖分子量1.32×106,主链为β(1-3)连接的葡聚糖,支链有较多的β(1-6)连接的葡聚糖链和较少的β(1-4)连接的葡聚糖链,分别连在主链的O-6 位和O-4 位。 1.2甘露聚糖

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