• 螺旋藻开发价值及应用现状分析

  • 螺旋藻中国 2008年7月15日

    螺旋藻是一种新型“食药同源”的优质菌体蛋白,具有很高的营养、保健及医药价值。因生长繁殖快和光合能力强,既是单位面积蛋白质产量最高的物种,又是优化空气质量的能手。我国人多地少,食用蛋白及饲用蛋白日趋紧缺,开发不占陆地资源的螺旋藻更具有深远地意义。本文对螺旋藻的开发价值、产业现状及发展思路进行了论述和分析。

螺旋藻开发价值

  螺旋藻是一种生活在气候温暖、光照充足、湖水矿化程度较高的高浓度碳酸盐类和高pH值环境中的单细胞原核微生物。地球的年龄约为46亿年,螺旋藻生活在地球上约有35亿年的历史,而且从诞生之日到现在基本上保持着本来面目,故称其是古老生物及活化石。

螺旋藻的生产属于生态型农业

  随着人口的增长及陆地可耕地资源的减少,给农业的发展带来难以克服的困难,实现江河湖海农牧化,利用水面产生高质量的蛋白质,是21世纪农业的一大特点。21世纪是海洋世纪,也是生物世纪。尤其我国人多地少,水域辽阔,开发不占陆地资源的螺旋藻更具有深远的意义。此外,CO2是大气质量恶化、造成目前地球温室效应的罪魁祸首之一,改善大气质量最好的解决方法是通过生物的光合作用,以增加氧气消除废气。螺旋藻的光合作用可吸收CO2等废气,并释放氧气,优化空气质量。若生产200g鲜螺旋藻,约放氧66.6L,相当于246m2草坪的放氧能力。

螺旋藻是生产率极高的生物

  螺旋藻的光合成能力极强。一般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1.4~3倍,这种高光效特性,正是人类充分利用太阳能来制造食物的潜力所在。螺旋藻生长繁殖快,周期短,人工栽培时,从接种培养到收获只需5~8d。以每kg干藻含植物蛋白600~700g计算,每亩水面收获的干藻所含的营养价值相当于3t大豆,单位蛋白质产量比大豆高出25倍。在目前最佳养殖条件下的螺旋藻干粉产量,每m2每天可产10~20g。1hm2水面的螺旋藻年产蛋白质可达50t,而1hm2土地只能产大豆2.5t,或产牛肉160kg。螺旋藻生产的社会效益和经济效益显著,开发前景十分广阔,在我国已引起了越来越多的重视。

螺旋藻是食、药同源的功能性食品

  螺旋藻已成为世界性保健食品,近年来又受到医学界广泛重视,被视为一种理想营养源和潜在的“药源”。螺旋藻具有丰富的蛋白质、维生素、不饱和脂肪酸、螺旋藻多糖和有益于人体的微量元素,易消化吸收,营养全面,结构合理,安全无毒等优点。在人类食物中最重要的是蛋白质,蛋白质的数量及质量是衡量食品质量的主要指标之一。蛋白质占螺旋藻干重的60%~70%,是迄今发现的蛋白质含量最高的物种之一,被称为水中之肉。螺旋藻含有18种氨基酸,其中人体必需的8种氨基酸结构合理,几乎与人血蛋白相似,与联合国粮农组织(FAO)与世界卫生组织(WHO)所推荐的RDA值(人体需要量)极其相近。螺旋藻是维生素的天然宝库,β-胡萝卜素含量是所有天然食物之冠,约是胡萝卜的10倍,VB12含量比动物肝脏高出3.5倍。含有钙、铁、锌、硒、钾、镁、碘等多种有益身体的矿物质,其中有机铁的含量是菠菜的23倍,是含铁最丰富的食物,钙含量是牛奶的10倍。螺旋藻含有丰富的人体必需而又不能合成的亚油酸与亚麻酸,还有藻蓝蛋白、叶绿素、小分子多糖、超氧化物岐化酶、拟生长因子等有重要生物活性的特殊物质。此外,螺旋藻的细胞壁很薄,由极易被降解的肽葡聚糖(Peptidoglycan)构成,其消化吸收率可达80%以上。1g螺旋藻所含的营养相当于1000g各种果蔬营养的总和,被认为是浓缩的绿色食品。

  螺旋藻含有的多种生理活性成分使其成为开发医疗保健品的重要资源。经国内外许多研究证实,螺旋藻所含的多糖、藻蓝蛋白及β-胡萝卜素等物质皆具有明显的增强免疫力、防癌、抗癌、抗感染、抗辐射的作用;含有丰富的铁、叶绿素及VB12,可防治急性、慢性或恶性贫血;β-胡萝卜素、维生素E、维生素C、γ-亚麻酸都是抗衰老的活性物质;超氧化物歧化酶(SOD)能有效清除体内自由基,具有抗氧化保护细胞不受损伤的功能;螺旋藻是碱性食品,可中和过多地胃酸,防治胃病。螺旋藻还能迅速消除疲劳,恢复体力。

螺旋藻应用现状

发展较快

  高温、高光照、高碱的水面是螺旋藻自然生长的环境,全世界只有非洲乍得湖、墨西哥Texcoco湖和中国云南的程海湖三个天然螺旋藻产地。目前,世界上—些国家已投入了大量的人力、物力和财力,竞相进行螺旋藻的深度研究和开发应用。20世纪70年代中期以来,墨西哥、美国、日本、以色列等国都已相继建立了螺旋藻生产工厂,产品主要出口到美国和西欧。据统计,1983年世界螺旋藻的年产量为1000t,1994年已达到2000t左右,翻了一番。尽管近年来产量逐渐增加,但随着其需求量的日益增长,产品仍供不应求。联合国世界粮农组织已把螺旋藻正式列入21世纪人类食品资源开发计划。

  我国自20世纪70年代引进螺旋藻,后被列入“七五”科技攻关项目,1989年在云南程海建成了螺旋藻工厂化生产试验基地(程海股份就是在这个基地基础之上建立起来的),70~80年代我国螺旋藻生产发展虽然很快,但只是海洋经济动物养殖业的一个附属部分,而不是一个独立的产业。1991年在深圳蓝藻公司建立了我国策一代螺旋藻养殖加工厂,螺旋藻在我国正式进入工业化生产阶段。自20世纪90年代始,我国微藻养殖业已成为一个独立的产业。江西省永新县的生产基地总面积约达1300余亩,成为全国最大的螺旋藻养殖基地。现已有百余家螺旋藻生产厂家,年产干粉约达900t,成为一个崭新的能为人类提供营养、保健品及药品的产业。

  螺旋藻生产类型较多,主要是开放型培养池。我国螺旋藻生产基地最多、面积最大的是高温高热型。基地约有十几个,培养面积约10万m2。位于云南省永胜县的程海湖,为重碳酸钠镁型的碱湖,碳源丰富,水质纯净,螺旋藻生长期长,目前约有1万m2的螺旋藻工厂。

应用范围逐渐扩大

  螺旋藻产品开发有了很大的发展。其制品有食品、饮料、化工产品、药品、饲料及饲料添加剂等。如原料类的螺旋藻干粉,固体食品类的各种螺旋藻面食、糖块、巧克力、片剂、胶囊、奶粉、麦片等,饮料类的螺旋藻茶、螺旋藻酒,美容用的螺旋藻面膜、螺旋藻健美块,药品类的荧光分子探针、螺旋藻降脂灵、螺旋藻长寿丹,海珍品饲料类的蓝藻精,化工类的叶绿素铜钠盐、蓝溪藻黄素乙等。

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