全 文 ：71 2
Mo rit a H
, e t a l
·
B io o r g & M e d C h e m L e t t
,
1 9 9 6 ; 6 ( 7 )
:
7 6 7
T s e h e s e h e R
, e t a l
.
Ph y t o e h e m i s t r y
,
1 9 8 0 , 1 9
:
2 7 8 3
膝嘉敏 ,等 . 同济医科大学学报 , 1 9 9 2 ; 2 1 ( 2 ) : 10 5
金翠英 , 等 . 中国新药杂志 , 1 993 ; 2 (3 ) : 5
N a g a s awa H
, e t a l
·
A n t ie a nc e r R e s
,
1 9 9 2 , 1 2
:
1 4 1
安田光孝 , 他 . 和漠赞集攀雄益 , 1 9 9 6 ; 13 ( 1 ) : 87
C A
,
19 8 4 ; 10 1
:
18 3 4 7 6f
L e e C M
, e t a l
.
B r J P h
a r m a e o l
,
1 9 9 1 ; 1 0 8
:
1 7 1 9
徐杭民 ,等 . 药学学报 , 1 9 92 , 2 7 ( 1 1 ) : 5 1 2
徐庆乐 ,等 . 上海免疫学杂志 , 19 9 6 ; 1 6 ( 3 ) : i魂z
周玖瑶 , 等 . 广州中医药大学学报 , 1 9 9 7 ; 1 4 ( 3 ) : 1 90
BA
,
1 9 8 7
,
8 4
:
5 9 6 4 0
( 1 9 9 7
一
1 2
一
1 7 收稿 )
Où01,`qó月任口互比匕内了UOJ16乙Q曰住`9n乙Q白
何 波 . 益母草的生药学研究 : 〔学位论文 〕. 上海中
医药大学 , 19 9 7
董元伟 , 等 . 中药材 , 1 9 8 4 ; 1 2 ( 4 ) : 2 8
H o n P M
, e t a l
.
P h y t oc h e m i s t r y
,
1 9 9 1 ; 3 0 ( l )
:
3 5 4
H o n P M
, e t a l
.
P h y t o e h e m i s t r y
,
1 9 9 3 ; 3 3 ( 3 )
:
6 3 9
T a s d e m i r D
,
et a l
.
J N a t P r o d
,
1 9 9 5 ; 5 8 ( 1 0 )
:
15 4 3
K n o s s W
.
P la n t P h y s io l B io e h e m (M o n t r o u g e )
,
1 9 9 4 ;
32 ( 6 )
:
78 5
K n o s
s
W
,
P la n t C e ll R e P o r t s
,
1 9 9 5 ; 1 4 ( 1 2 )
:
7 90
S a v o n a G
, e t a l
.
P h y t o e h e m i s t r y
,
1 9 8 2 ; 2 1 ( 1 1 )
;
2 6 9 9
R e u t e r G
, e t a l
.
P h a r m a z ie
,
1 9 7 0 ; 2 5 ( 10 )
:
5 8 6
C a l is l
, e t a l
.
P h y toc h e m i s t r y
,
1 9 92 ; 3 1 ( 1 )
:
3 5 7
L awr
e n e e M
,
et a l
.
P h y t o e h e m i s t r y
,
1 9 7 2 ; 1 1
:
2 6 3 6
杜 江 , 等 . 微量元素与健康研究 , 1 995 ; 12 ( 1 ) : 3 3 、 3 4
K in o s h i t a K
, 已 a l . C h e m P h a r m B u l l , 1 9 9 1 ; 3 9 ( 3 ) :
1几自件口月性ùO幽勺月了d.立1二1立ù L1
螺旋藻的研究与开发
黑龙江省医药工业研究所 (哈尔滨 1 5 0 0 4 0)
哈尔滨市第九医院
于喜水 带
孙玉华
摘 要 对螺旋藻的生态特性 、 营养价值 、药用价值 、工业化生产及发展方向进行了综述 。
关键词 螺旋藻 生态特性 营养 药用开发 工业化生产
当前 ,世界人 口仍面临着两大威胁 : 一是
食物的缺乏 , 二是疾病 。 科学家提出战胜饥
饿 , 开发新的蛋白质资源 , 战胜疾病 , 发明研
制新的药品 。 1 8 7 2 年德国藻类学者杜耳宾首
次发现螺旋藻的存在 。 人们发现螺旋藻具有
较小球藻藻体大 , 蛋白质优良 , 细胞壁薄 , 易
于消化 , 有较高的营养和保健价值 〔` , “ , , 且具
有生产技术简单等优点 。 所以世界各地竞相
研究和生产 。 我国在螺旋藻的研究和生产方
面也有长足的进步 。
1 生态特性卿
螺旋藻属于颤藻科中的螺旋藻属 。 通常
所说的螺旋藻一般是指螺旋藻属中形体较大
的钝顶螺旋藻 PS i, 二 zi n a P l a t e n s i s 和极大螺
旋藻 5 . m a x im a 。 其藻体呈丝状螺旋形 , 极易
与其它微藻区分开来 。一般为多细胞 , 呈圆柱
状 。 藻体由于藻红素和藻蓝素的含量不同而
呈不同颜色 , 如蓝绿色 、黄绿色 、紫红色等 。
螺旋藻属于浮游自养的原核生物 , 繁殖
方式为直接分裂 。 运动形式为旋转运动或颤
动 。 螺旋藻广泛分布于各种淡水和微碱性水
环境中 。 如在含有 N a H C O 3 、碳酸盐和含铁量
较高的 p H 值为 7 . 1一 n 的湖中大量生长 ,
抗咸能力强 (可达 5 . 6 9 / L ) , 培养的适宜温
度为 3 2 ℃ 一 4 0 ℃ 。
2 营养价值
据文献报道 , 螺旋藻的蛋白质含量高达
58
.
5 %一 71 % 。 且氨基酸的组成比例十分平
A d d r e s s
:
Y u X i s h u i
,
H e i lo
于喜水 男 , 1 9 6 8 年毕业于
n g I n s t i t u t e o f P h a rm a e e u t i e a l I n d u s t r y
,
H a e r b
科大学 。 现就职于黑龙江省医药工业研究所 , 黑龙江中药研究所 , 任所长 , 主任药师 ,兼职教授 。 长期致力于新药研究工作 , 尤其在中药现代化及资源开发利用上取得可喜成果 。 曾先后研究成功抗心律失常新药
气合律宁片” 、抗等奖 。 被聘为省
“ 吗特灵注射液 ” 及 “ 精制苦参委医药卫生专家组成员 总碱科学 艺
)
。 并分别获得黑龙江省科技进步三等奖 、二等奖及星火一
内外杂志上发表学术论文数十篇 , 参加编写 《中
医药学科专家 , 黑龙江中医药大学兼职教授 , 研究生导师 。在国医药卫生学术文库 》 。自
国
《中草药 》 1 9 9 8 年第 29 卷第 6 期 4 1 7
衡合理 (表 1 )。 由于其形成细胞壁的纤维素 螺旋藻的脂肪含量很低 , 且含有 a 一亚油
含量较少 , 不需要复杂的加工即可被人和动 酸 ,对冠心病和肥胖症有极好的防治作用 。螺
物消化吸收 。 螺旋藻蛋白质的真消化率高达 旋藻的糖类含量也很低 , 是很好的减肥剂和
75 %
, 生物学价值达 68 % 。 据丹麦科学家分 糖尿病饮食 。此外 , 螺旋藻的维生素和矿物质
析 , 螺旋藻的氨基酸组成基本符合联合国粮 含量亦相当丰富 。 安全性试验证实 〔4 , 5〕 , 给小
农组织 F A o 标准 , 其营养成分甚至 可和牛 鼠剂量加大为 80 m g / k g 未见任何毒性反
肉 、 鸡肉相媲美 。 其中人和动物所必需的氨基 应 , 从组织学角度看 , 小鼠表现一切正常 。 剂
酸 , 尤其是赖氨酸 、 苏氨酸 、 蛋氨酸及胧氨酸 量达到 2 0 0 m g k/ g 也未引起大鼠的皮肤过
异常丰富 。 这正是植物蛋白所缺乏的 。 因此 , 敏 。致畸试验也为阴性 , 加上 自古以来就作为
把螺旋藻添加到食品 、 饲料中可起到蛋 白质 食品 , 所以螺旋藻对公众的健康是安全的 。
互补作用 , 改善谷物蛋 白质营养价值 〔3〕 。
表 1 钝顶螺旋藻化学成分和氨基酸组成
化学成分 (干物质 ) %
色氨酸
天门冬氨酸
苏氨酸
丝氨酸
谷氨酸
甘氨酸
0
.
8 8
8
.
9 7
4
.
0 2
3
.
6 5
1 5
.
1 0
4 63
氨 基 酸 ( g / 1 69 氮 )
丙氨酸 .6 91
撷氨酸 5 . 70
异亮氨酸 .4 9 3
亮氨酸 7 · 9 5
酩氨酸 3 . 46
苯丙氨酸 3 · 6 3
赖氨酸
组氨酸
精氨酸
蛋氨酸
脆氨酸
1 1
2 4
1
.
9 9
0
.
7 8
58.45968类质脂维分酸白蛋类纤糖核灰水
3 药 用价值
人体在营养不 良 、营养过剩或营养失调
时都可导致机体免疫功能下降 。科学家认为 ,
维持健康的身体必须每月摄入约 20 %的酸
性食物与 80 %的碱性食物 , 人体维持微碱性
( p H 7
.
3一 7 . 4) 才能健康 。 酸性体质乃疾病
之元凶 。螺旋藻是碱性较强的海藻食品 , 能将
酸性体质纠正为健康的微碱性体质 。
据报道 , 螺旋藻能明显延长小鼠负重游
泳时间 , 提高小鼠失血后的白细胞数 , 对 60 C 。
所致小鼠白细胞减少有明显升高作用 , 提高
小鼠炭廓清速率 , 对小鼠的单核巨噬细胞系
统的吞噬功能有一定调节作用 , 并降低血清
总胆固醇 〔 6〕 。
螺旋藻含有大量人体必需的 a 一亚油酸 ,
有助于降低胆固醇 。 螺旋藻含高量的蛋白质 、
优质纤维素 、 维生素和镁 , 使胆碱能在体内顺
利合成 , 胆碱能有效地改善和预防高血压 、 脂
肪肝 、 肝硬化等 , 并可改善糖尿病 、 便秘 、痔疮
等 。螺旋藻对消炎痛型 、 无水乙醇型实验性大
·
4 1 8
·
鼠胃溃疡模型有明显保护作用 ; 可降低幽 门
结扎型大鼠溃疡模型的发生率和减少溃疡
数 , 对胃液分泌也有一定的抑制作用 ;可加速
慢性醋酸型大鼠胃溃疡的愈合〔 7〕 。
研究表明 , 螺旋藻对二 甲麟诱导大肠变
性隐亨有明显的抑制作用〔幻 。 临床上螺旋藻
使肿瘤化疗病人白细胞和血红蛋 白提升 , 总
有效率分别达 98 . 9%和 85 . 7% ,说明在化疗
中对造血修复及免疫功能具有保护作用 `的 。
螺旋藻使肿瘤放疗病人放疗前后 的外周血
像 、免疫球蛋 白 、 T 淋巴细胞的数量和 D N A
合成能力均无显著性差异 。 提示螺旋藻有抗
辐射 、 保护机体骨髓和免疫功能的作用 〔` 。〕 。
据文献报道 , 螺旋藻多糖还可以治疗癌症及
多种免疫缺损性疾病 , 能诱导 干扰素的产
生 〔` 〕 。 _ L述药理作用及临床疗效可能与螺旋
藻含有多糖有关 。 螺旋藻的治疗和保健作用
开发前景广阔 , 有待进一步研究 。
4 工业化生产叭 〕
虽然螺旋藻被誉为 “ 未来最理想食品 ” ,
对满足人类未来的需求具有极大的潜力 , 但
工业化生产尚有一系列问题巫待解决 。
4
.
1 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
目前用废水或动物粪便培养螺旋藻初获成
功 , 但作为食品的螺旋藻用废水培养是极不
可靠的 , 因废水中有毒物质和病毒因子会富
集于藻体内 , 作为食物是危险的 , 所以必须购
买纯净的培养基原料 , 如碳酸盐 、 硝酸盐 、 磷
酸盐等 。有人作出预算 , N a H C O , 占营养物总
成本的 60 % , 因此解决其来源是降低营养物
成本的关键 。 我国云南施普瑞公司程海养殖
基地就是利用天然湖泊 (程海一高原湖泊 )进
行螺旋藻工业化生产的 , 使螺旋藻的养殖成
本降低已成为可能 。
4
.
2 防污染间题 : 室外养殖常存在其它藻类
和浮游生物污染的问题 , 与废水培养螺旋藻
一样 , 施放化学药剂是不可取的 。据说液面上
覆盖尼龙布可防止污染 , 但尚待探索 。
4
.
3 改善加工工艺 : 螺旋藻藻体小 , 采收 困
难 , 离心分离需大量能源 , 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 。这也是降低成本的关
键 。
总之 , 只有解决养殖 、采收 、 加工 、 虫害等
与成本有关的问题 , 螺旋藻才能大规模工业
化 生产 , 人类才能真正获得更经济的最理想
的保健食品 。
5 发展方向
微生物生产蛋白质等营养物质比传统的
动植物生产蛋 白质具有几大优点 : 1) 微生物
生长快 , 合成蛋白质的能力比动植物高出几
百倍 , 甚至几万倍 。 2) 微生物体中蛋白质含量
高 , 并且蛋白质的氨基酸组成合理 , 富含维生
素 , 营养价值高 。 3) 微生物易于变异 , 易于按
人们的意志改变遗传性 。 4) 微生物的生长占
可耕地面积小 , 易于工业化生产 。螺旋藻除具
有上述特点外 , 还可以生长在高温 、 高 p H 条
件下 , 所以培养物硝酸盐的还原 , 有害生物等
均可通过维持 p H 在 1 0 . 5 左右而予以制止 。
螺旋藻是耐碱微生物 , 在地球淡水资源
缺乏 , 面临盐碱化的威胁时 , 螺旋藻是解决这
一威胁最有希望的新型食物资源 。 值得注意
的是 : 螺旋藻的光能转化率高达 18 % , 其生
物产量每年可收获 2 . 5 k g /m , 。 按含蛋白质
6 0肠计 ,折收蛋白质 1 . 5 k g /m Z 。 所以螺旋藻
不但是未来最理 想的天然食品 , 而且还是高
产食物 , 被誉为“ 藻类农业 ” 的一颗璀灿 的新
星 。 因此对螺旋藻的综合开发利用 ,拓宽其医
疗保健作用的领域 , 提高其经济价值 , 将有更
广阔的发展前途 。
参 考 文 献
1 A n u s u y a D M
, e t a l
.
J F o o d sc i
,
1 9 8 3 ; 4 9
:
2 4
2 C le m e n t G
.
B u l l os
e P h y e o l F r
,
1 97 8 亨2 3 : 5 7
3 N a r a s im b a D L R
, e t a l
.
J S
e i F o o d A g r ie
,
1 9 8 2 ; 3 3 ( 5 )
:
4 5 6
4 K r i s h n a k u m a r i M K
.
J F
o o d P r o t e e
,
1 9 8 1 ; 4 4 ( 1 2 )
:
9 3 4
5 V e n k a t a r a m e n L V
, e t a l
.
F o o d C o s m e t T o x i e o l
,
1 9 8 0 ;
1 8
:
2 7 1
6 胡 龙 . 中成药 , 1 9 9 5 ; 1 7 ( 7 ) : 2 8
7 张守红 , 等 . 中国海洋药物 , 1 9 9 1 ; 4 0 ( 4 ) : 1 8
s 陈 锋 , 等 . 中华预防医学杂志 , 1 9 9 5 ; 2 9 ( 1 ) : 1 3
9 周剑影 , 等 . 苏州医学院学报 , 1 9 9 5 ; 1 5 ( 2 ) : 2 2 3
1 0 许昌韶 , 等 . 苏州医学院学报 , 1 9 9 5 ; 1 5 ( 5 ) : 8 1 4
2 1 杨 娜 . 海洋药物 , 1 9 8 6 ; 1 9 ( s ) : 5 4
( 1 9 9 7
一
0 6
一
1 3 收稿 )
安徽高校联合培训部
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邮编 : 23 0 0 3 1 电话 : ( 0 5 5 1 ) 5 1 1 29 4 9
《中草药》 19 98 年第 29 卷第 6 期 . 4 1 9 .