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小球藻的应用价值

2020/04/14 中广微生物

小球藻的营养价值

小球藻是一种优质的绿色营养源食品,其主要营养成分甚至优于某些主要食品,具有高蛋白、低脂肪、低糖、低热量以及维生素、矿物质元素含量丰富的优点,并且具有某些特殊医疗保健功能。因此,小球藻是食品添加剂以及保健食品等的优质健康食品源。

蛋白质及氨基酸

小球藻蛋白质含量很高,但营养成分会因藻种品系、培养方式以及培养基的不同而有所差异。小球藻蛋白质含量颇丰,氨基酸种类齐全并且比例接近标准模式,完全能满足人、动物的生长所需,是优良的单细胞蛋白源,可以作为营养强化剂应用于食品产业,应用时应注意与蛋氨酸、胱氨酸以及苏氨酸的配合,通过氨基酸的互补进一步提高其营养价值。

多糖

多糖是一种广泛存在于动物细胞膜、植物及微生物细胞壁的生物大分子物质,是生命组成的 4 大基本物质之一。小球藻多糖具有增强免疫活性的功能。小球藻这一营养成分的特殊功能使其在医疗保健领域得到应用。将小球藻经热水抽提、脱蛋白、乙醇沉淀得粗糖蛋白,粗糖蛋白经Sephadex-75 层析得到糖蛋白纯品。经过和单糖组分对比,小球藻糖蛋白中主要含葡萄糖、半乳糖、鼠李糖,它们的比例为7.3:1.97:1。另外还含有少量的阿拉伯糖、木糖和甘露糖。但在不同提取液中提取所含单糖的组分会不同。

脂肪酸

脂肪的主要功能是组成生物膜、提供能量、作为脂溶性物质的媒介。流行病学证明多食不饱和脂肪酸有利于身体健康,目前最具代表性的不饱和脂肪酸是花生四烯酸,它可由必需脂肪酸如亚油酸和亚麻酸合成得到,具有降血压、降血脂以及抗动脉粥样硬化等生理活 性 。对异养蛋白核小球藻进行营养成分分析,结果表明异养蛋白核小球藻粉中不饱和脂肪酸的比例高达77.24%,而且链长集中在C16~C18,其中必需脂肪酸亚油酸和α-亚麻酸含量分别为47.17%和13.03%,这在其他食品中是很少见的。因此,小球藻的这些营养要素使其具备了特殊的保健功能。此外值得一提的是,与蛋白质含量相比,小球藻的脂肪含量可以说是比较低的,可作为高蛋白低脂食 品 。

其他

小球藻还含有丰富的维生素、矿物质。20g 小球藻粉所含的维生素、矿物质大约相当于 1kg 普通蔬菜的含量。

小球藻的保健功能

降血压和降血脂

小球藻具有抑制脂肪吸收,刺激高脂肪食品排出的功能。临床研究表明,小球藻可以用于防治高血脂以及与脂肪过剩有关的疾病。

增强免疫力

小球藻主要是通过提高巨噬细胞的吞噬能力,促进淋巴细胞转化,增加淋巴细胞数,增强自然杀伤细胞的活力来提高机体的免疫力,主要与以下几种活性物质的功效有关——小球藻生长因子(CGF):小球藻生长因子(chlorella growth factor,CGF),也叫小球藻精,是细胞活性物质。经毒理实验证明 CGF 是无毒物质,因此其作为保健品和功能食品的添加剂具有广阔的前景;小球藻热水抽提物(CVE);小球藻多糖;异养蛋白核小球藻。

抗氧化

小球藻糖蛋白具有抗氧化作用,可清除体内自由基。自由基是人体生命活动中生化反应的中间产物,这包括超氧阴离子自由基(O2·)和羟自由基(·OH)等。

抗肿瘤

小球藻具有抑制致癌物质的诱变性和基因毒性的作用,从而具有抗肿瘤的生理特性。

解毒

小球藻中含有某种保肝、解毒成份。小球藻具有调节肠胃吸收和促进毒素排泄等功能。

其他

据研究小球藻还具有抗辐射、防治胃溃疡和溃疡性大肠炎等各种炎症、缓解心理压力和纤维肌痛等生理活性。

药用信息

基本信息

药材基源:为小球藻科植物蛋白核小球藻及小球藻的藻体。

拉丁植物动物矿物名:Chlorella pyrenoidosa Chick.;Chlorella vulgaris Beij.

采收和储藏:春、夏季采收,洗净,晒干。

原形态

⒈蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa) 球形单细胞有机体。胞体圆形,直径3-5μm。胞壁透明。胞内的原生质体中具有1枚细胞核,和具有1个造粉核的杯形叶绿体或称色素体。繁殖时,由细胞内的物质分成数小块,小块变成圆形,直径0.3-0.7μm,母体胞壁破裂后,幼体散出。

⒉普通小球藻(Chlorella vulga) 藻类呈圆球形,较蛋白核小球藻大,胞体直径5-10μm,胞内的原生质体中具有1枚透明的细胞核。色素体绿色,呈深杯状,位于胞壁内的细胞底部,往往不见造粉核。繁殖时,其所形成的不动抱子,每藻体为8枚,不动孢子的直径0.8-2μm。其繁殖能力强,但略逊于蛋白核小球藻。

生境分布

生态环境:1.生淡水里和水底的物体上,有时生于纤毛虫和水螅体上。

⒉生于淡水中。

资源分布:1.分布于辽宁、河北、山西、江苏、福建等地。

⒉分布于河北、山东、江苏、安徽、广东等地。

培养

生物学特性 小球藻生于热带、温带淡水和海水中,以细胞分裂进行无性繁殖,并可产生配子进行有性繁殖。温度保持在20-23℃、光强度5000-10000 lx、pH8、盐度含量在20%-30%的条件下培养最适宜生长。

养殖技术

在初春设置500-1000L的浅水槽,用最小网目的网过滤海水3份、淡水1份放满水槽,每1000kg水加入硫铵300g,过磷酸钙50g,配成培养液,放入小球藻藻种,1个月后小球藻即可繁殖生长。

化学成份

蛋白核小球藻含较多的维生素:硫胺素(thiamine),维生素(vitamin)B2、B6、B12,烟酰胺(nicotinamide),泛酸(pantothenic acid),胆碱(choline)。

蛋白核小球藻和普通小球藻的培养物能产生大量的烟酰胺,硫胺素,维生素B2、B6,叶酸(folic acid),肌醇(inositol)和泛酸等。

药理作用

小球藻对缺铁性贫血有一定治疗作用。将大鼠分5组,1组给大鼠缺铁食饵(铁含量0.32mg/100g);2组加小球藻1%(含铁2.2mg/100g);3组加5%小球藻食饵(含铁7.4mg/100g);4组加10%小球藻食饵(含铁13.9mg/100g);5组为加铁的完全食饵(含铁32.5mg/100g)。实验在第1个30天,各组均予缺铁食饵使其缺铁。第2个30天分组给予不同食饵。

结果:1.大鼠食用缺铁食饵,即出现贫血,血红蛋白及红细胞减少。

2.贫血鼠食用一定铁量的3、4、5组食饵迅即恢复,食用第2组含铁量少的食饵,则恢复延迟。

3.体重增长发现,1、2组较第5组明显迟缓(P<0.01=,第3组同样受制。1、2组较第5组红细胞数量为少(P<0.01=。

4.1、2组大鼠血清铁也较第5组明显减少。从而认为小球藻对缺铁性贫血有一定治疗作用。

小球藻作为一类体积小,结构简单,生长迅速的单细胞藻,是一种有效的生物系统。又因其营养价值高且兼具保健功能,作为一种优良的单细胞蛋白源,被广泛用作食品和水产养殖业的饲料。在许多农作物低产区,它是确保基本蛋白质供给的主要来源。它还含有大量的活性物质,有较大的药用价值。目前,小球藻已被深入研究,在一些国家和地区已有很大程度的开发和利用,先后开发成蛋白源饲料 食品、饮料、医药制品等。

用作营养保健品

小球藻粉蛋白质含量颇高,可达50%以上,是优质的单细胞蛋白源;所含氨基酸种类齐全,含量丰富,必需氨基酸总量接近鱼粉、啤酒酵母,高于一般植物性蛋白。如此丰富的蛋白质和质量良好的氨基酸组成,无疑是一种很好的营养源。

另外,小球藻还含有丰富的维生素、多不饱和脂肪酸、多糖、叶绿素、胡萝卜素等营养物质,是一种高蛋白、低糖、低脂肪、低热值、维生素和微量元素全面的绿色营养源食品,且具有许多医疗保健功效,被FAO列为21世纪人类的绿色营养源健康食品。

小球藻的药用价值

小球藻蛋白质含量高且含有较多的生理活性成分如微藻多糖、高不饱和脂肪酸、牛磺酸、含卤多萜类化合物、甾醇类化合物、β-胡萝卜素等,从而使其制品可能具有降血糖、降血脂、降血压、抗癌、抗血栓等多种生理功效。因而对微藻功能成分的研究和保健食品的开发成了当前国内外食品研究的一个新的热点。

小球藻生长因子(Chlorella Growth Factor,CGF),也叫小球藻精,是小球藻的细胞活性物质,包括氨基酸、核酸、多糖、多肽、蛋白质、酶、维生素、矿物质等“神秘成分”,被称为“类荷尔蒙”。

小球藻生长因子的生理功能有:激活淋巴细胞,增强机体免疫能力;活化人体细胞;使儿童生长发育加快,抵抗外来疾病的入侵;促进人体受伤组织修复,有机物、重金属等中毒的人服用后能迅速康复;对胃溃疡、高血压和心血管等疾病也有一定作用 。可预见CGF在食品、饮料、保健品、医药等领域有广阔的应用前景。

良好的饲料添加剂

蛋白核小球藻粉中必需氨基酸含量远高于猪、鸡、鸭动物饲养标准中的营养需求量,因此完全能够满足动物生长之所需,是优良的蛋白饲料。

小球藻粉粗纤维含量较低,矿物质含量和维生素含量较高,同时,还含有丰富的类胡萝卜素和叶绿素等,在畜禽饲料中添加后会改善蛋鸡蛋黄和肉鸡皮肤颜色。小球藻粉还含有较高的不饱和脂肪酸,对改善猪肉品质有重要意义。另外,小球藻粉中铅、砷、汞和大肠杆菌、沙门氏菌的分析结果符合GB13078—2001《饲料卫生标准》,说明小球藻粉作为饲料添加剂符合饲料卫生指标。 

小球藻用于治理污染

小球藻是氧化塘中的主要藻类之一,在氧化塘处理废水的过程中起着重要的作用,并且还可异养培养,将富含养分的无毒废水进行资源化处理。

(1)小球藻吸收和利用废水中的氮、磷等营养成分 ;

(2)小球藻可吸收和富集重金属;

(3)小球藻可降解有机化合物;

利用小球藻处理废水,可有效地去除废水中的有机物质、磷、氮和重金属等,处理水可用于农田灌溉和工业生产。另一方面由此获得的藻体若不含有毒有害物或经处理后有毒有害物不超标则可作为动物饲料、饵料、人类的潜在食品或精细化工品原料。利用小球藻处理废水既可以净化环境,又可降低生产小球藻的成本。这为废水的资源化处理提供了一条新的高效而经济的途径。

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