海藻[植物物種]

海藻[植物物種]

海藻是生長在海中的藻類,是植物界的隱花植物,主要特徵為無維管束組織,沒有真正根、莖、葉的分化現象;不開花,無果實和種子[種子植物的繁殖體];生殖器官無特化的保護組織,常直接由單一細胞產生孢子[生物學]或配子;以及無胚胎的形成。由於藻類的結構簡單,所以有的植物學家將它跟菌類同歸於低等植物的葉狀體植物群。

基本信息

簡介

海藻海藻

海藻又名海蘿,海苔,為海產藻類(Algae)的統稱,通常固著于海底或某種固體結構上,是基礎細胞所構成的單株或一長串的簡單植物。大量出現時分不出莖或葉,如海帶紫菜石花菜龍鬚菜等。 

海藻個體為單細胞,群體為多細胞,已知可供人類食用的有70多種,由於它們營養豐富又具保健作用,所以被譽為“長壽菜”。

最常見的大型海藻是大葉藻,如綠藻、紅藻和褐藻。其根狀固著器只有固著功能,而不能吸收營養。海藻在淺水中常密生成片。在水深50米以內的岸邊形成明顯區帶。

主要分類

海藻海藻
海藻種類繁多,在中國有經濟價值的約有100多種。 常見的褐藻包括大型褐藻馬尾藻墨角藻屬。太平洋及南極地區的巨藻屬和海囊藻屬的某些種長度超過33米,是最大的藻。

海帶在太平洋沿岸及不列顛群島都很豐富。在墨西哥灣流和馬尾藻海中馬尾藻常見,呈自由漂浮的大團塊,其外形與其他海藻不同,形似具葉和漿果的分枝,漿果實際是空心的氣囊,使葉狀體浮在水面。不列顛群島潮間帶常見的墨角藻(F.vesiculosis)也借氣囊漂浮。

常見的紅藻包括掌狀紅皮藻、紫菜、石花菜屬(Gelidium)、角叉菜屬(Chondrus)。北大西洋的掌狀紅皮藻(Rhodymeniapalmata)淡紫紅色,由扁平的單生或叢生的葉狀體所構成,外表扇狀,分成多數二叉型裂片。低潮時,大西洋岩石海岸潮間帶的下半部,叢生著角叉菜屬的各個種。春夏兩季,不列顛群島日本及其他地方潮間帶的高潮線下紫菜很多。

形態特徵

大葉海藻

皺縮捲曲,黑褐色,有的被白霜,長30~60cm。主幹呈圓柱狀,具圓錐形突起,主枝自主幹兩側生出,側枝自主枝葉腋生出,具短小的刺狀突起。初生葉披針形或倒卵形,長5~7cm,寬約1cm,全緣或具粗鋸齒;次生葉條形或披針形,葉腋間有著生條狀葉的小枝。氣囊黑褐色,球形或卵圓形,有的有,頂端鈍圓,有的具細短尖。質脆,潮潤時柔軟;水浸後膨脹。

小葉海藻

較小,長15~40cm。分枝互生,無刺狀突起。葉條形或細匙形,先端稍膨大,中空。氣囊腋生,紡錘形或球形,囊柄較長。質較硬。肉質,粘滑。氣腥,味微鹹。

生境分布

生長於高潮線上的海藻常暴露在空氣中;低潮線下的海藻則不能長期暴露於空氣,故不能於近海岸處生長,如墨角藻屬(Fucus)、巨藻屬(Macrocystis)、海囊藻屬(Nereocystis)和海帶屬(Laminaria)等類群,並只能在18℃(64℉)以下繁殖,僅分布於冷水水域。

中國主要分布範圍為遼寧、山東的黃海和渤海沿岸,福建浙江廣東等沿海地區。

生長習性

光合作用

生長在低潮線以下的淺海區域—海洋與陸地交接的地方,在這裡海浪的衝擊力比較緩和,海水中含有豐富的礦物質,加上陽光充足,無論是紅藻或褐藻,它們顏色不同,但都含有葉綠素,可以利用日光進行光合作用,製造食物,釋放出氧氣供動物們呼吸。

繁殖習性

海藻類無花、果、種子等構造來繁衍後代,在無性生殖方面,有些細胞可以直接一分為二,如水綿,可以斷成數段,每段再各自成長為獨立個體;有的藻體可以產生許多有鞭毛的孢子,可自由遊動,每一孢子成熟後各自長成為一新的個體;在環境不良時,有些藻類可產生厚壁的休眠孢子,等環境適宜時,再萌芽生長成新的個體。在有性生殖方面,有些藻類可產生雌、雄配子,經由交配後才長成新的個體。
在海藻的一生中,無性生殖與有性生殖常有規則地交替進行,形成複雜的生活史。如紫菜、海帶,其生活史具有孢子體及配子體不同生長形態,其孢子體行無性生殖產生孢子,配子體則產生雌、雄配子,行有性生殖,這種不同生活形態交替進行的生活史稱為“世代交替”。

營養成分

蛋白質

海藻含有一種特殊的蛋白質稱為親糖蛋白,它對特定糖類具有親和性而與之非共價結合。親糖蛋白和細胞膜糖分子結合後會造成細胞沉降現象,因此是一種凝集素。親糖蛋白普遍存在於陸上動植物及微生物中,尤其在豆科植物種子裡更是豐富。親糖蛋白借其辨識糖類的特性,在生物的防禦、生長、生殖、營養儲藏及生物共生上扮演重要角色。親糖蛋白也可套用於血細胞分離檢測,藥物載體、免疫抗體的產生及抗癌藥物的醫藥用途上。

多糖類

在海藻中具有增強免疫力及抗癌活性的物質,屬特殊多糖類、蛋白質、脂質、色素及低分子物質。在傳統的中藥里,幾種褐藻經烹煮之後可用來預防及治療癌症,這種熱水抽出物主要成分是多糖類。

食物纖維

食物纖維是具有多糖類結構的大分子,是構成海藻細胞壁的主要成分,也多分布在細胞間隙中。紅藻及褐藻含有豐富多樣的食物纖維,且大部分是水溶性。纖維的含量及結構因海藻種類而有不同;綠藻的纖維成分和陸上植物大致相同,主要是纖維素,但紅藻中是洋菜、角叉藻聚糖及布糊,褐藻中是褐藻酸、褐藻聚糖及海帶糖。一般海藻的纖維量約為乾重的30~65%,遠大於豆類、五穀類、蔬菜類及水果類的平均含量。

維生素

海藻含有多種維生素,主要的有維生素B12、C及E、生物素及菸鹼酸。許多海藻,如甘紫菜、網翼藻、裙帶菜滸苔等,含有豐富的維生素C,可達3~10毫克/克藻體乾重,並不遜於許多蔬菜、水果。一般海藻體內的維生素E含量約在100微克/克藻體乾重以下,但在墨角藻則高達600微克/克藻體乾重以上。維生素C及E又具抗氧化作用,可阻止不飽和脂肪酸遭受過氧化物攻擊。

菸鹼酸亦廣泛存在於各種海藻中,在治療關節炎、偏頭痛及失眠上有其用途。海藻也含有生物素,有助於調整脂肪的代謝作用。有些海藻還含有維生素B1、B2、D、A及K,這些微量維生素也有其特定功能。

無機元素

海水含有45種以上的無機元素,而海藻生長在海水裡,每天吸收無機元素作為營養成分,因此海藻會比陸上植物含有更多種及多量的天然無機元素,可以提供人體所需。海藻的無機元素中以鈉、鉀、鐵、鈣含量最多。許多海藻如蕨藻、龍鬚菜、沙菜、指枝藻、團扇藻及網地藻,含多量的鐵、鈣,可以從中攝取以補充不足。海帶含有多量的碘,可以提供所需。有些海藻含有較多量的鎂,此元素可以紓解壓力,避免因緊張引起心臟病。海藻亦含有微量的銅、鋅及錳。

胺基酸及脂肪酸

一些食用海藻如紫菜、掌藻、石蓴及石發等有較多的蛋白質,約為藻體乾重的20%~39%。海藻含有二十餘種人體必需的胺基酸,重要的是大部分種類都有含硫胺基酸,如牛磺酸、甲硫氨酸、胱氨酸及其衍生物,每一百克乾重藻體的含量約在41~72毫克之間。


藥毒理學

海藻供食用。中藥十八反稱“甘草反海藻”,但在對家兔灌胃時,與甘草並無明顯的毒性相加作用,即並未發現中藥中所謂相反的情況。

藻膠酸鈉對小鼠有毒性(腹腔注射0.5~1g/kg,48小時後死亡率為30%及82%),對大鼠則無;故用藻膠酸鈉作混懸劑以測定藥物毒性時,不應使用小鼠。對貓靜脈或腹腔注射藻膠酸鈉能引起心內血栓或傷害腦、腎、肝等器官。藻膠酸對小鼠無致癌作用。

主要用途

藥用價值

海藻海藻

1、海藻中含有大量的能明顯降低血液中膽固醇含量的碘,常食有利於維持心血管系統的功能,使血管富有彈性,從而保障皮膚營養的正常供應。

2、海藻中的蛋氨酸、胱氨酸含量豐富,能防止皮膚乾燥,常食還可使乾性皮膚富有光澤,油性皮膚可改善油脂分泌。

3、海藻中所含維生素豐富,可維護上皮組織健康生長,減少色素斑點。

4、抗病毒,防癌抗癌:海藻提取液蛋白多糖類可對抗各種病毒,其中包括愛滋病病毒和致癌的RNA病毒。

5、預防白血病:藻膠酸可與放射性元素鍶結合成不溶物排出體外,使鍶不致在體內引起白血病等。

6、降血壓:較大劑量的海藻(0.75克/千克)對麻醉犬、免有明顯持久的降壓作用,水劑較酊劑為強,藻膠酸鈉如大劑量也能使動物血壓短暫下降(中等量則使血壓短暫上升)。

7、抗甲狀腺功能亢進(甲亢)海藻中所含的碘可用來糾正因鐵碘而引起的甲狀腺功能不足,同時也可暫時抑制甲亢的新陳代謝率而減輕症狀,但不能持久,僅作為手術前的準備。

化工產品

1、瓊膠。又稱瓊脂、凍粉。從石花菜、江蘺等紅藻中用熱水提取出來的一種海藻多糖。加熱至90℃左右呈溶膠狀,冷至30℃左右時呈強度較高的凝膠。瓊膠由中性的瓊膠糖和一系列連續的硫酸性瓊膠兩部分組成。加工方法主要是天然凍乾法和機械加工法。瓊膠在食品工業上主要用作軟糖、罐頭製品的凝凍形成劑,冷飲食品的穩定劑和乳化劑;醫學上用作培養基、輕瀉藥等。

2、卡拉膠。從角叉菜等紅藻中以熱水提取出的膠質。其膠液經處理可分成沉澱和不沉澱兩部分,分別稱為K-卡拉膠和λ-卡拉膠組分。其中K部有較強的凝固能力,工業生產的卡拉膠是兩者的混合物。生產方法有烘乾法、異丙醇脫水法和鹼預處法等。用途與瓊膠基本相同。

3、叉紅藻膠。從帚狀叉紅藻中以熱水提取出的多糖。此種藻類多產於大西洋北部。叉紅藻膠的主要化學結構類似K-卡拉膠。用途和卡拉膠相似,絕大部分用於食品工業。

4、海蘿膠海蘿屬紅藻所含的膠質。海蘿加熱水攪拌提取,濾液染料可直接配成印花漿使用。

商業用途

藻類有廣泛的商業用途。藻類製品包括由70多種紅藻製成的瓊脂糖類(如瓊脂)。瓊脂用於魚罐頭製造、烹製魚的包裝、織物上漿及膠片和高級黏合劑的製造,又可用於湯、調味汁果凍、糕餅、糖霜等中。由角叉菜製成的角叉菜膠,用途與瓊脂相同,又包括鈉、鉀、鈣鹽。藻酸是褐藻的組分,可製成能像絲一樣紡成線的鹼金屬鹽。

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