干旱沙漠化地區(qū)微藻的種類發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用前景

姜雯婷+梅笑寒+劉若婕

微藻種類

微藻通常指含有葉綠素a并能進(jìn)行光合作用的微生物的總稱，其個(gè)體微小，一般要在顯微鏡下才能辨別其形態(tài)。全球的微藻資源是很豐富的，現(xiàn)在地球上存活的微藻超過(guò)20萬(wàn)種[1]。而對(duì)于干旱半干旱地區(qū)來(lái)說(shuō)，微藻是一種很合適的作物，有一

下幾個(gè)原因[2]：

①微藻光能自養(yǎng)，可充分利用種植地的陽(yáng)光；

②受氣候影響小，可以適應(yīng)當(dāng)?shù)氐膼毫託夂颍?/p>

③不占用耕地，不沖擊農(nóng)業(yè)；

④幾乎不破壞生態(tài)環(huán)境且吸收CO2，可以改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境

⑤生產(chǎn)耗水少。

因此微藻在干旱半干旱地區(qū)大規(guī)模生產(chǎn)符合現(xiàn)實(shí)條件，下面列出幾種常見(jiàn)的微藻：

1.螺旋藻

螺旋藻是一種生長(zhǎng)在高溫地區(qū)堿性鹽湖中的藍(lán)藻，我國(guó)共有9種，現(xiàn)可以工業(yè)化生產(chǎn)的有極大節(jié)螺藻和鈍頂節(jié)螺藻，螺旋藻可以在淡水中生長(zhǎng)，也可以逐步培養(yǎng)在海水中生長(zhǎng)。螺旋藻生長(zhǎng)的溫度條件為18～40℃，最適為28～34℃，光照強(qiáng)度以3～3.5萬(wàn)lux為最佳，但在生長(zhǎng)初期要陰暗一點(diǎn)，可采用竹簾等物遮光。

2.小球藻

小球藻呈球形或廣橢圓形， 直徑 3～ 12Λm ，種類繁多， 生態(tài)類型多樣， 在淡水、海水中均有分布，我國(guó)常見(jiàn)的種類有蛋白核小球藻、橢圓小球藻和普通小球藻。小球藻培養(yǎng)既可利用自然光， 也可人工光 照， 最適光強(qiáng)為2000～5000lux， 溫度25～30℃， pH 6.5～7.5，其生態(tài)分布廣且易于培養(yǎng)，生長(zhǎng)速度快，因而適用于研究，并且其蛋白質(zhì)含量高，可作為單細(xì)胞蛋白來(lái)源。

3.鹽藻

鹽藻即杜氏藻，為單細(xì)胞藻類，外包一層薄膠鞘，無(wú)細(xì)胞壁，個(gè)體成梨形、卵形或橢圓形，生長(zhǎng)于海水、咸水湖等高鹽環(huán)境下，是耐鹽性最強(qiáng)的藻類，包含約30個(gè)種，其中最有代表性和應(yīng)用最廣的是鹽生杜氏藻。

微藻發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)的微藻研究起于19世紀(jì)50年代。60年代我國(guó)面臨三年自然災(zāi)害，糧食短缺，我國(guó)大陸曾掀起過(guò)土法養(yǎng)殖小球藻的熱潮70年代，我國(guó)將螺旋藻和鹽藻的研究列入“七五”國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃，90年代以來(lái)我國(guó)微藻產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，并取得了顯著的成就。

1、螺旋藻

螺旋藻現(xiàn)在已經(jīng)被研發(fā)出很好的保健功效，如，降低膽固醇，調(diào)節(jié)血糖，增強(qiáng)免疫系統(tǒng)，保護(hù)腸胃，抗腫瘤、防癌抑癌等等。現(xiàn)已研究出它的其營(yíng)養(yǎng)成分十分高。螺旋藻營(yíng)養(yǎng)成分的特點(diǎn)是蛋白質(zhì)含量高， 而脂肪、纖維素含量低， 并且還含有種類繁多的維生素， 它是維生素B12和β-胡蘿卜素含量最高的食品.此外，它還是所有食物中可吸收性鐵質(zhì)含量最高的， 同時(shí)還發(fā)現(xiàn)它含有具有防癌、治癌作用的藻類蛋白， 以及其他大量礦質(zhì)元素和提高機(jī)體免疫力的生物活性物質(zhì)。螺旋藻所含的類脂幾乎全都是重要的不飽和脂肪酸類，膽固醇含量極微。

2.小球藻

小球藻通常使用SE培養(yǎng)基（SE Medium）和Pr培養(yǎng)基（Pr Medium），也可以使用BG- 11培養(yǎng)基（BG- 11 Medium）培養(yǎng)。小球藻既可以進(jìn)行自養(yǎng)培養(yǎng)又可以進(jìn)行異養(yǎng)培養(yǎng)。傳統(tǒng)的多采用自養(yǎng)培養(yǎng)，小球藻的自養(yǎng)培養(yǎng)既可利用自然光照，也可以利用人工光照，培養(yǎng)基主要由無(wú)機(jī)化合物組成，最適pH 值為 6.5～7.5，最適光照強(qiáng)度為36～90μmo l/（ m2·s），溫度為20～30℃。

3.鹽藻

鹽藻是一種營(yíng)養(yǎng)豐富的單細(xì)胞藻類，含有豐富的油脂、β-胡蘿卜素、蛋白質(zhì)、多糖等，同時(shí)含較高的Ca、P、Zn等元素，還含有包括人類必需氨基酸在內(nèi)的18 種氨基酸， 累積的甘油為干重的 40%～50% ，在適當(dāng)?shù)臈l件下，體內(nèi)合成的β-胡蘿卜素可達(dá)干重的10%以上，而胡蘿卜中其含量?jī)H為萬(wàn)分之四。β-胡蘿卜素不僅是VA的前體和食用色素，更重要的是發(fā)現(xiàn)它在醫(yī)學(xué)上有十分重要的應(yīng)用。β-胡蘿卜素具有抗氧化、接合活化氧、捕獲自由基、增強(qiáng)免疫力、抗突變等保健功能和醫(yī)療作用。β-胡蘿卜素還是一種重要的抗癌藥物， 是第一位抗癌維生素，能顯著降低癌癥的發(fā)病率。鹽藻多糖有明顯增強(qiáng)肌體免疫的功能和具有抑制S180腫瘤細(xì)胞的增殖功能，其抑瘤率高達(dá)57%。應(yīng)用前景

在干旱沙漠化地區(qū)的微藻種類很有限，限制的主要原因是干旱沙漠化地區(qū)的環(huán)境。沙漠地區(qū)全年降水稀少，沙漠地區(qū)和沙漠化地區(qū)占主要面積，所以要想發(fā)展微藻并深度繼續(xù)研究其作用必須先要解決環(huán)境限制的問(wèn)題。目前在沙漠中發(fā)展的只有螺旋藻因?yàn)槁菪宓臓I(yíng)養(yǎng)價(jià)值最高，但現(xiàn)在的養(yǎng)殖方法需要很高的成本，需要定時(shí)的換水而且對(duì)水的要求也很高，溫度在30～37℃之間，光照強(qiáng)度約在30000～35000勒克斯之間，酸堿度最適合的范圍約在pH8.6～9.5之間，所以需要消耗大量的人力和物力來(lái)進(jìn)行養(yǎng)殖。

螺旋藻片是目前螺旋藻保健品中最重要的一種，國(guó)內(nèi)有許多家保健品公司都有推出螺旋藻片。大多都以百分之百純天然的螺旋藻為原料，經(jīng)提純后直接壓片制成的保健食品。螺旋藻片主要針對(duì)免疫力差的人群，增強(qiáng)抵抗力，調(diào)節(jié)身體機(jī)能或者是通過(guò)均衡營(yíng)養(yǎng)，提高免疫力，來(lái)回復(fù)機(jī)體免疫系統(tǒng)的平衡，并調(diào)節(jié)體內(nèi)酸堿平衡，從而實(shí)現(xiàn)整體平衡的健康狀態(tài)。

總結(jié)：螺旋藻技術(shù)作為21世紀(jì)高新技術(shù)，在未來(lái)將會(huì)得到更多的應(yīng)用與發(fā)展，它不僅會(huì)應(yīng)用于我們的生活中，更會(huì)成為我們必不可少的良伴，為我們的健康提供更好的保障。而社會(huì)方面，也會(huì)帶動(dòng)社會(huì)的發(fā)展，包括食品行業(yè)，工業(yè)等方面，總之這種有營(yíng)養(yǎng)的科學(xué)食品必然會(huì)成為我們現(xiàn)在以及未來(lái)日常生活及生產(chǎn)需要的大勢(shì)所趨。

參考文獻(xiàn)

[1]胡鴻鈞 國(guó)外螺旋藻生物技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]武漢植物學(xué)研究 1997.15（4）：369-374

[2]李博生 螺旋藻新種的發(fā)現(xiàn)與其生理及分子生物學(xué)特性的研究[D] 博士論文 北京：北京林業(yè)大學(xué) 2003：35-40

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[4] 趙濤，蘇青福，劉 朝. 中國(guó)荒漠化地區(qū)發(fā)展生物柴油的最優(yōu)選擇——微藻[J]. 資源科學(xué)， 2011， 33（8）： 1529-1536