微藻药用价值和微藻的培养研究现状
来源：优迈克浓缩海洋单细胞海藻 官方网站：www.umaclife.com.cn 点击： 时间：2012-12-11
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藻类是海洋农业开发的主体,研究藻类生物技术及开发藻类制品促进我国海洋产业的发展。藻中存在着多种生理活性的初级和次级代谢产物,在防治心血管疾病、癌症和抗辐射等方面表现出了良好的应用前景。
藻类是最低等的自养植物，种类繁多、个体小、分布广，具有光合效率高、营养丰富、环境适应能力强、生长周期短、易培养、生物产量高等特点，除可用于医药、食品、化工、环境等行业，还可用来制备生物质液体燃料等。由于化石能源的日趋减少以及环境污染的加剧，科学家们把注意力集中到对生物活性高、用途广泛的微藻的研究和开发。
一、 微藻的化学成分及药用价值：
微藻种类繁多，微藻细胞中含有：蛋白质、脂类、藻多糖、β-胡萝卜素、多种无机元素（如Cu,Fe,Se,Mn,Zn等）等高价值的营养成分和化工原料。微藻的蛋白质含量很高，是单细胞蛋白(SCP)的一个重要来源。微藻所含的维生素A、维生素E、硫氨素、核黄素、吡多醇、维生素B12、维生素C、生物素、肌醇、叶酸、泛酸钙和烟酸等增加了其作为SCP的价值。藻中类胡萝卜素含量较高，具有着色和营养的作用，可用来防治癌症、抗辐射、延缓衰老,增强机体免疫力等生理作用。化学合成均为反式的β-胡萝卜素，对人体有致癌、致畸的作用,而顺式异构体在抗癌、抗心血管疾病功能比全反式异构体高，藻粉中β-胡萝卜素含量高达14%。藻细胞中甘油含量较高，是优质的化妆品原料,也是化工、轻工和医药工业中用途极广的有机中间体。藻多糖复合物可作为免疫佐剂增强抗原性和机体免疫功能，明显抑制实体瘤S180起到抗肿瘤的作用。
二、藻类的综合应用及前景
1、 食品工业 藻类的粗蛋白含量超过60%,生物学产量高于任何作物。藻类蛋白的生产正在迅速发展，小球藻、栅列藻、新月藻、螺旋藻己被用作蛋白质来源，小球藻、螺旋藻、杜氏盐藻还以粉剂、丸剂、提取物等形式投放保健品市场或用作食品添加剂。
2、 环境净化的作用 Chung P.废将水处理和单细胞蛋白（SCP）的生产结合，对沼气厌养发酵的猪粪废水进行处理，螺旋藻产量为5g /m2 /d。利用反应器挂膜技术可解决藻类和水的后续分离的问题。现在污水处理方法，大都依赖微生物的活动 [5]，处理后4种营养盐都达到国家排放标准。微藻生长脱氮除磷、难降解有机物、及Co、Mn、Hg等重金属离子。微藻还能吸收一定浓度NOx, SOx, H2S，在挪威、日本早已开始研究培养微藻进行环境保护[6]。
3、 可再生能源的制造藻中富含的酯类和甘油是制备液体燃料的良好原料[7]；微藻热解制备的生物质燃油热值高，是木材或农作物秸秆的1.4～2倍。在世界能源消耗中，生物质能已占14％。将微生物和微藻混合培养，生产高纯度的乙醇、甲醇、丁烷等能源化合物[8]，是理想的可再生能源。
4、 动物饲料 微藻的蛋白质含量较高，所含核酸超过常规饲料和食品，人工培养用做浮游动物的饵料，成功地用在饲养鱼类或作动物性浮游生物(如红虫、牡蛎等)。
5、医药工业 天然β-胡萝卜素具有抑制肿瘤、抗辐射和升高白细胞等作用，尤其对萎缩性胃炎、口腔溃疡、皮肤疾病和放化疗患者有着明显的辅助治疗效果。已开发出的产品有天然胡萝卜素口服液、冲剂、口含片、水分散型干粉等产品。近些年对不饱和脂肪酸（DHA、RHA）在婴儿食品和保健品中的使用都深受人们的欢迎。微藻胶体（ECP）有较强的抗肿瘤活性引起国内外专家的关注[3]。
6、环境检测 微藻的生长状况能直接反映水质情况，判断空气中的毒性气体，打破常规气体样品的分析和检测，Naessens. M等人将小球藻固定在疏水膜上和膜电极相连制成生物反应器，反映空气甲醇蒸汽和四氯乙烯含量。Podola B等人改用调制荧光仪检测（PAM -2000）莱茵衣藻检测气体中的甲醇、甲醛 [4] 。
7、 生物技术 微藻生长周期短、耐受性的基因是生物技术关注的热点，开发新型的微藻-生物反应器,利用藻类蛋白生产口服疫苗等，用活性物质制成干粉,口服。王义琴等人将防御素基因转入椭圆小球藻细胞内,生产昂贵的防御素已取得一定的成果，但仍有一个巨大的未知藻类待人们去开发。
我国人口多，增长速度快，耕地面积以每年1.6%的比率递减，光和效率高于常规作物，微藻生产成本低、营养物质丰富、经济效益高、用途广泛的特点，使藻类在各领域的研究工作蓬勃发展，尤其在医药业，对人类的身体健康有着突出的贡献，可带来巨大的经济效益，是一个很有潜力的经济开发项目。
[1] 周希华.对螺旋藻的开发价值及应用现状的分析[J].中国食物与营养,2006,(8)：23～25.
[2] 林丽玉.海洋微藻中若干活性物质的开发现状与展望[J].台湾海峡,1999,18(2)：168-17.
[3] de-Bashan L.E., Bashan Y..Recent advances in removing phosphorus from wastewater and its future use as fertilizer(1997–2003)[J].Water Research，2004，(38)：4222-4246.
[4] 陈峰,姜悦.微藻生物技术[M].北京：中国轻工业出版,1999,158～165.
[5] 邢丽贞,张彦浩,张志杰.藻类膜对城市污水净化能力的研究[J].西安建筑科技大学学报,2004,36(2)：150～154.
[6] Spolaore Pauline,Joannis-Cassan C,Elie D.Commerical Application of Microalgae[J].J.Bioscience and Bioengineering,2006,10(2)：87～96.
[7] Miguel Olaizola.Commercial development of microalgal biotechnology：from the test tube to the marketplace[J].Biomolecular ngineering.2003,(20)：459-466.
[8] Podola B,Melkonian M.A long-term operating algal biosensor for the rapid detection of volatile toxic compounds[J],J Appl Phycol,2003,15：415—424
藻类是最低等的自养植物，种类繁多、个体小、分布广，具有光合效率高、营养丰富、环境适应能力强、生长周期短、易培养、生物产量高等特点，除可用于医药、食品、化工、环境等行业，还可用来制备生物质液体燃料等。由于化石能源的日趋减少以及环境污染的加剧，科学家们把注意力集中到对生物活性高、用途广泛的微藻的研究和开发。
一、 微藻的化学成分及药用价值：
微藻种类繁多，微藻细胞中含有：蛋白质、脂类、藻多糖、β-胡萝卜素、多种无机元素（如Cu,Fe,Se,Mn,Zn等）等高价值的营养成分和化工原料。微藻的蛋白质含量很高，是单细胞蛋白(SCP)的一个重要来源。微藻所含的维生素A、维生素E、硫氨素、核黄素、吡多醇、维生素B12、维生素C、生物素、肌醇、叶酸、泛酸钙和烟酸等增加了其作为SCP的价值。藻中类胡萝卜素含量较高，具有着色和营养的作用，可用来防治癌症、抗辐射、延缓衰老,增强机体免疫力等生理作用。化学合成均为反式的β-胡萝卜素，对人体有致癌、致畸的作用,而顺式异构体在抗癌、抗心血管疾病功能比全反式异构体高，藻粉中β-胡萝卜素含量高达14%。藻细胞中甘油含量较高，是优质的化妆品原料,也是化工、轻工和医药工业中用途极广的有机中间体。藻多糖复合物可作为免疫佐剂增强抗原性和机体免疫功能，明显抑制实体瘤S180起到抗肿瘤的作用。
二、藻类的综合应用及前景
1、 食品工业 藻类的粗蛋白含量超过60%,生物学产量高于任何作物。藻类蛋白的生产正在迅速发展，小球藻、栅列藻、新月藻、螺旋藻己被用作蛋白质来源，小球藻、螺旋藻、杜氏盐藻还以粉剂、丸剂、提取物等形式投放保健品市场或用作食品添加剂。
2、 环境净化的作用 Chung P.废将水处理和单细胞蛋白（SCP）的生产结合，对沼气厌养发酵的猪粪废水进行处理，螺旋藻产量为5g /m2 /d。利用反应器挂膜技术可解决藻类和水的后续分离的问题。现在污水处理方法，大都依赖微生物的活动 [5]，处理后4种营养盐都达到国家排放标准。微藻生长脱氮除磷、难降解有机物、及Co、Mn、Hg等重金属离子。微藻还能吸收一定浓度NOx, SOx, H2S，在挪威、日本早已开始研究培养微藻进行环境保护[6]。
3、 可再生能源的制造藻中富含的酯类和甘油是制备液体燃料的良好原料[7]；微藻热解制备的生物质燃油热值高，是木材或农作物秸秆的1.4～2倍。在世界能源消耗中，生物质能已占14％。将微生物和微藻混合培养，生产高纯度的乙醇、甲醇、丁烷等能源化合物[8]，是理想的可再生能源。
4、 动物饲料 微藻的蛋白质含量较高，所含核酸超过常规饲料和食品，人工培养用做浮游动物的饵料，成功地用在饲养鱼类或作动物性浮游生物(如红虫、牡蛎等)。
5、医药工业 天然β-胡萝卜素具有抑制肿瘤、抗辐射和升高白细胞等作用，尤其对萎缩性胃炎、口腔溃疡、皮肤疾病和放化疗患者有着明显的辅助治疗效果。已开发出的产品有天然胡萝卜素口服液、冲剂、口含片、水分散型干粉等产品。近些年对不饱和脂肪酸（DHA、RHA）在婴儿食品和保健品中的使用都深受人们的欢迎。微藻胶体（ECP）有较强的抗肿瘤活性引起国内外专家的关注[3]。
6、环境检测 微藻的生长状况能直接反映水质情况，判断空气中的毒性气体，打破常规气体样品的分析和检测，Naessens. M等人将小球藻固定在疏水膜上和膜电极相连制成生物反应器，反映空气甲醇蒸汽和四氯乙烯含量。Podola B等人改用调制荧光仪检测（PAM -2000）莱茵衣藻检测气体中的甲醇、甲醛 [4] 。
7、 生物技术 微藻生长周期短、耐受性的基因是生物技术关注的热点，开发新型的微藻-生物反应器,利用藻类蛋白生产口服疫苗等，用活性物质制成干粉,口服。王义琴等人将防御素基因转入椭圆小球藻细胞内,生产昂贵的防御素已取得一定的成果，但仍有一个巨大的未知藻类待人们去开发。
我国人口多，增长速度快，耕地面积以每年1.6%的比率递减，光和效率高于常规作物，微藻生产成本低、营养物质丰富、经济效益高、用途广泛的特点，使藻类在各领域的研究工作蓬勃发展，尤其在医药业，对人类的身体健康有着突出的贡献，可带来巨大的经济效益，是一个很有潜力的经济开发项目。
[1] 周希华.对螺旋藻的开发价值及应用现状的分析[J].中国食物与营养,2006,(8)：23～25.
[2] 林丽玉.海洋微藻中若干活性物质的开发现状与展望[J].台湾海峡,1999,18(2)：168-17.
[3] de-Bashan L.E., Bashan Y..Recent advances in removing phosphorus from wastewater and its future use as fertilizer(1997–2003)[J].Water Research，2004，(38)：4222-4246.
[4] 陈峰,姜悦.微藻生物技术[M].北京：中国轻工业出版,1999,158～165.
[5] 邢丽贞,张彦浩,张志杰.藻类膜对城市污水净化能力的研究[J].西安建筑科技大学学报,2004,36(2)：150～154.
[6] Spolaore Pauline,Joannis-Cassan C,Elie D.Commerical Application of Microalgae[J].J.Bioscience and Bioengineering,2006,10(2)：87～96.
[7] Miguel Olaizola.Commercial development of microalgal biotechnology：from the test tube to the marketplace[J].Biomolecular ngineering.2003,(20)：459-466.
[8] Podola B,Melkonian M.A long-term operating algal biosensor for the rapid detection of volatile toxic compounds[J],J Appl Phycol,2003,15：415—424
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