干旱沙漠化地区微藻的种类发展现状和应用前景

    姜雯婷+梅笑寒+刘若婕

    微藻种类

    微藻通常指含有叶绿素a并能进行光合作用的微生物的总称，其个体微小，一般要在显微镜下才能辨别其形态。全球的微藻资源是很丰富的，现在地球上存活的微藻超过20万种[1]。而对于干旱半干旱地区来说，微藻是一种很合适的作物，有一

    下几个原因[2]：

    ①微藻光能自养，可充分利用种植地的阳光；

    ②受气候影响小，可以适应当地的恶劣气候；

    ③不占用耕地，不冲击农业；

    ④几乎不破坏生态环境且吸收CO2，可以改善当地生态环境

    ⑤生产耗水少。

    因此微藻在干旱半干旱地区大规模生产符合现实条件，下面列出几种常见的微藻：

    1.螺旋藻

    螺旋藻是一种生长在高温地区碱性盐湖中的蓝藻，我国共有9种，现可以工业化生产的有极大节螺藻和钝顶节螺藻，螺旋藻可以在淡水中生长，也可以逐步培养在海水中生长。螺旋藻生长的温度条件为18～40℃，最适为28～34℃，光照强度以3～3.5万lux为最佳，但在生长初期要阴暗一点，可采用竹帘等物遮光。

    2.小球藻

    小球藻呈球形或广椭圆形， 直径 3～ 12Λm ，种类繁多， 生态类型多样， 在淡水、海水中均有分布，我国常见的种类有蛋白核小球藻、椭圆小球藻和普通小球藻。小球藻培养既可利用自然光， 也可人工光 照， 最适光强为2000～5000lux， 温度25～30℃， pH 6.5～7.5，其生态分布广且易于培养，生长速度快，因而适用于研究，并且其蛋白质含量高，可作为单细胞蛋白来源。

    3.盐藻

    盐藻即杜氏藻，为单细胞藻类，外包一层薄胶鞘，无细胞壁，个体成梨形、卵形或椭圆形，生长于海水、咸水湖等高盐环境下，是耐盐性最强的藻类，包含约30个种，其中最有代表性和应用最广的是盐生杜氏藻。

    微藻发展现状

    我国的微藻研究起于19世纪50年代。60年代我国面临三年自然灾害，粮食短缺，我国大陆曾掀起过土法养殖小球藻的热潮70年代，我国将螺旋藻和盐藻的研究列入“七五”国家科技攻关计划，90年代以来我国微藻产业发展很快，并取得了显著的成就。

    1、螺旋藻

    螺旋藻现在已经被研发出很好的保健功效，如，降低胆固醇，调节血糖，增强免疫系统，保护肠胃，抗肿瘤、防癌抑癌等等。现已研究出它的其营养成分十分高。螺旋藻营养成分的特点是蛋白质含量高， 而脂肪、纤维素含量低， 并且还含有种类繁多的维生素， 它是维生素B12和β-胡蘿卜素含量最高的食品.此外，它还是所有食物中可吸收性铁质含量最高的， 同时还发现它含有具有防癌、治癌作用的藻类蛋白， 以及其他大量矿质元素和提高机体免疫力的生物活性物质。螺旋藻所含的类脂几乎全都是重要的不饱和脂肪酸类，胆固醇含量极微。

    2.小球藻

    小球藻通常使用SE培养基（SE Medium）和Pr培养基（Pr Medium），也可以使用BG- 11培养基（BG- 11 Medium）培养。小球藻既可以进行自养培养又可以进行异养培养。传统的多采用自养培养，小球藻的自养培养既可利用自然光照，也可以利用人工光照，培养基主要由无机化合物组成，最适pH 值为 6.5～7.5，最适光照强度为36～90μmo l/（ m2·s），温度为20～30℃。

    3.盐藻

    盐藻是一种营养丰富的单细胞藻类，含有丰富的油脂、β-胡萝卜素、蛋白质、多糖等，同时含较高的Ca、P、Zn等元素，还含有包括人类必需氨基酸在内的18 种氨基酸， 累积的甘油为干重的 40%～50% ，在适当的条件下，体内合成的β-胡萝卜素可达干重的10%以上，而胡萝卜中其含量仅为万分之四。β-胡萝卜素不仅是VA的前体和食用色素，更重要的是发现它在医学上有十分重要的应用。β-胡萝卜素具有抗氧化、接合活化氧、捕获自由基、增强免疫力、抗突变等保健功能和医疗作用。β-胡萝卜素还是一种重要的抗癌药物， 是第一位抗癌维生素，能显著降低癌症的发病率。盐藻多糖有明显增强肌体免疫的功能和具有抑制S180肿瘤细胞的增殖功能，其抑瘤率高达57%。应用前景

    在干旱沙漠化地区的微藻种类很有限，限制的主要原因是干旱沙漠化地区的环境。沙漠地区全年降水稀少，沙漠地区和沙漠化地区占主要面积，所以要想发展微藻并深度继续研究其作用必须先要解决环境限制的问题。目前在沙漠中发展的只有螺旋藻因为螺旋藻的营养价值最高，但现在的养殖方法需要很高的成本，需要定时的换水而且对水的要求也很高，温度在30～37℃之间，光照强度约在30000～35000勒克斯之间，酸碱度最适合的范围约在pH8.6～9.5之间，所以需要消耗大量的人力和物力来进行养殖。

    螺旋藻片是目前螺旋藻保健品中最重要的一种，国内有许多家保健品公司都有推出螺旋藻片。大多都以百分之百纯天然的螺旋藻为原料，经提纯后直接压片制成的保健食品。螺旋藻片主要针对免疫力差的人群，增强抵抗力，调节身体机能或者是通过均衡营养，提高免疫力，来回复机体免疫系统的平衡，并调节体内酸碱平衡，从而实现整体平衡的健康状态。

    总结：螺旋藻技术作为21世纪高新技术，在未来将会得到更多的应用与发展，它不仅会应用于我们的生活中，更会成为我们必不可少的良伴，为我们的健康提供更好的保障。而社会方面，也会带动社会的发展，包括食品行业，工业等方面，总之这种有营养的科学食品必然会成为我们现在以及未来日常生活及生产需要的大势所趋。

    参考文献

    [1]胡鸿钧 国外螺旋藻生物技术的现状及发展趋势[J]武汉植物学研究 1997.15（4）：369-374

    [2]李博生 螺旋藻新种的发现与其生理及分子生物学特性的研究[D] 博士论文 北京：北京林业大学 2003：35-40

    [3] 陈峰. 微藻生物技术[M]. 中国轻工业出版社，1999

    [4] 赵涛，苏青福，刘 朝. 中国荒漠化地区发展生物柴油的最优选择——微藻[J]. 资源科学， 2011， 33（8）： 1529-1536