干旱沙漠化地區微藻的種類發展現狀和應用前景

姜雯婷+梅笑寒+劉若婕

微藻種類

微藻通常指含有葉綠素a并能進行光合作用的微生物的總稱，其個體微小，一般要在顯微鏡下才能辨別其形態。全球的微藻資源是很豐富的，現在地球上存活的微藻超過20萬種[1]。而對于干旱半干旱地區來說，微藻是一種很合適的作物，有一

下幾個原因[2]：

①微藻光能自養，可充分利用種植地的陽光；

②受氣候影響小，可以適應當地的惡劣氣候；

③不占用耕地，不沖擊農業；

④幾乎不破壞生態環境且吸收CO2，可以改善當地生態環境

⑤生產耗水少。

因此微藻在干旱半干旱地區大規模生產符合現實條件，下面列出幾種常見的微藻：

1.螺旋藻

螺旋藻是一種生長在高溫地區堿性鹽湖中的藍藻，我國共有9種，現可以工業化生產的有極大節螺藻和鈍頂節螺藻，螺旋藻可以在淡水中生長，也可以逐步培養在海水中生長。螺旋藻生長的溫度條件為18～40℃，最適為28～34℃，光照強度以3～3.5萬lux為最佳，但在生長初期要陰暗一點，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， 生態類型多樣， 在淡水、海水中均有分布，我國常見的種類有蛋白核小球藻、橢圓小球藻和普通小球藻。小球藻培養既可利用自然光， 也可人工光 照， 最適光強為2000～5000lux， 溫度25～30℃， pH 6.5～7.5，其生態分布廣且易于培養，生長速度快，因而適用于研究，并且其蛋白質含量高，可作為單細胞蛋白來源。

3.鹽藻

鹽藻即杜氏藻，為單細胞藻類，外包一層薄膠鞘，無細胞壁，個體成梨形、卵形或橢圓形，生長于海水、咸水湖等高鹽環境下，是耐鹽性最強的藻類，包含約30個種，其中最有代表性和應用最廣的是鹽生杜氏藻。

微藻發展現狀

我國的微藻研究起于19世紀50年代。60年代我國面臨三年自然災害，糧食短缺，我國大陸曾掀起過土法養殖小球藻的熱潮70年代，我國將螺旋藻和鹽藻的研究列入“七五”國家科技攻關計劃，90年代以來我國微藻產業發展很快，并取得了顯著的成就。

1、螺旋藻

螺旋藻現在已經被研發出很好的保健功效，如，降低膽固醇，調節血糖，增強免疫系統，保護腸胃，抗腫瘤、防癌抑癌等等。現已研究出它的其營養成分十分高。螺旋藻營養成分的特點是蛋白質含量高， 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含量最高的， 同時還發現它含有具有防癌、治癌作用的藻類蛋白， 以及其他大量礦質元素和提高機體免疫力的生物活性物質。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培養基（SE Medium）和Pr培養基（Pr Medium），也可以使用BG- 11培養基（BG- 11 Medium）培養。小球藻既可以進行自養培養又可以進行異養培養。傳統的多采用自養培養，小球藻的自養培養既可利用自然光照，也可以利用人工光照，培養基主要由無機化合物組成，最適pH 值為 6.5～7.5，最適光照強度為36～90μmo l/（ m2·s），溫度為20～30℃。

3.鹽藻

鹽藻是一種營養豐富的單細胞藻類，含有豐富的油脂、β-胡蘿卜素、蛋白質、多糖等，同時含較高的Ca、P、Zn等元素，還含有包括人類必需氨基酸在內的18 種氨基酸， 累積的甘油為干重的 40%～50% ，在適當的條件下，體內合成的β-胡蘿卜素可達干重的10%以上，而胡蘿卜中其含量僅為萬分之四。β-胡蘿卜素不僅是VA的前體和食用色素，更重要的是發現它在醫學上有十分重要的應用。β-胡蘿卜素具有抗氧化、接合活化氧、捕獲自由基、增強免疫力、抗突變等保健功能和醫療作用。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病率。鹽藻多糖有明顯增強肌體免疫的功能和具有抑制S180腫瘤細胞的增殖功能，其抑瘤率高達57%。應用前景

在干旱沙漠化地區的微藻種類很有限，限制的主要原因是干旱沙漠化地區的環境。沙漠地區全年降水稀少，沙漠地區和沙漠化地區占主要面積，所以要想發展微藻并深度繼續研究其作用必須先要解決環境限制的問題。目前在沙漠中發展的只有螺旋藻因為螺旋藻的營養價值最高，但現在的養殖方法需要很高的成本，需要定時的換水而且對水的要求也很高，溫度在30～37℃之間，光照強度約在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進行養殖。

螺旋藻片是目前螺旋藻保健品中最重要的一種，國內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，經提純后直接壓片制成的保健食品。螺旋藻片主要針對免疫力差的人群，增強抵抗力，調節身體機能或者是通過均衡營養，提高免疫力，來回復機體免疫系統的平衡，并調節體內酸堿平衡，從而實現整體平衡的健康狀態。

總結：螺旋藻技術作為21世紀高新技術，在未來將會得到更多的應用與發展，它不僅會應用于我們的生活中，更會成為我們必不可少的良伴，為我們的健康提供更好的保障。而社會方面，也會帶動社會的發展，包括食品行業，工業等方面，總之這種有營養的科學食品必然會成為我們現在以及未來日常生活及生產需要的大勢所趨。

參考文獻

[1]胡鴻鈞 國外螺旋藻生物技術的現狀及發展趨勢[J]武漢植物學研究 1997.15（4）：369-374

[2]李博生 螺旋藻新種的發現與其生理及分子生物學特性的研究[D] 博士論文 北京：北京林業大學 2003：35-40

[3] 陳峰. 微藻生物技術[M]. 中國輕工業出版社，1999

[4] 趙濤，蘇青福，劉 朝. 中國荒漠化地區發展生物柴油的最優選擇——微藻[J]. 資源科學， 2011， 33（8）： 1529-1536