螺鏇藻

螺鏇藻

螺鏇藻(學名:Spirulina)是一類低等生物,原核生物,由單細胞或多細胞組成的絲狀體,體長200-500μm,寬5-10μm,圓柱形,呈疏鬆或緊密的有規則的螺鏇鏇形彎曲,形如鐘錶發條,故而得名。具有減輕癌症放療、化療的毒副反應,提高免疫功能,降低血脂等功效。螺鏇藻,亦稱“節鏇藻”。藍藻綱,顫藻科。藻體為單列細胞組成的不分枝絲狀體,膠質鞘無或只有極薄的鞘,並有規則螺鏇狀,以形成藻殖段繁殖。無異形胞和後壁孢子。約38種,多數生長在鹼性鹽湖。國內外均有大規模人工培育,主要為鈍頂螺鏇藻、極大螺鏇藻和印度螺鏇藻三種。可食用,營養豐富,蛋白質含量高達60%-70%。在自然水域,其大量繁殖會形成水華。

基本信息

簡介

螺鏇藻通常是指兩種供人類動物食用的節螺藻屬的藍藻——極大節螺藻(學名Arthrospiramaxima)及鈍頂節螺藻(學名Arthrospiraplatensis)的通稱。這兩個品種原先被分入螺鏇藻屬(學名Spirulina),後被分入節螺藻屬,但習慣上仍被稱作“螺鏇藻”。螺鏇藻在世界各地都有廣泛培植及用作膳食補充劑,通常為藥丸狀、片狀及粉狀。它亦在水產業水族箱家禽中被用作飼料的補充劑。

形態特徵

螺鏇藻螺鏇藻
多細胞藻體,圓柱形螺鏇狀的絲狀體,單生或集群聚生,藻絲直徑5-10μm,先端鈍形,螺鏇數2-7個。藻體可以顫動和鏇轉運動,常像圍繞著一個縱軸似地很快鏇轉,向前爬行。細胞內含物均勻,無真正的細胞核。藻體為單列細胞組成的不分枝絲狀體,膠質鞘無或只有極薄的鞘,並有規則螺鏇狀,以形成藻殖段繁殖。無異形胞和後壁孢子。由於體內的藻紅素和藻藍素等的數量不同,而呈現不同體色,如藍綠色、黃綠色或紫紅色等。並有纖弱的橫隔壁。屬原核生物的簡單繁殖方式,可直接分裂。

分布情況

生長於各種淡水和海水中,常浮游生長於中、低潮帶海水中或附生於其他藻類和附著物上形成青綠色的被覆物。世界天然能夠自然生長螺鏇藻的四大湖泊,非洲的查德湖(TchadLake)、墨西哥的特斯科科湖(TexcocoLake)、中國雲南麗江的程海湖和鄂爾多斯的哈馬太鹼湖。已人工培養並大面積機械化生產。

生長環境

螺鏇藻的最佳生長溫度是35-37℃,具有較好的耐熱性。最佳生長pH範圍是3-11.0,當pH高於11.0時將不利於生長。在營養和溫度正常的情況下,光照就成為影響螺鏇藻生長的一個重要因素,在室外培養,光源主要是太陽;在實驗中,一般使用冷白光源,生長培養所需光強度約為3700-4000lx,維持培養時為1100lx左右。螺鏇藻的生長不僅受到光強度的影響,而且因光的色值不同,反應各異。

栽培技術

選育藻種

選育優質高產的藻種是培養過程的重要環節,在培養過程中還要對藻種進行馴化和復壯,以防其退化和變異。

製備培養基

國內外廣泛使用的是乙氏培養基,主要由NaHCO3、NaNO3、NaCl、K2SO4、KH2PO4、FeSO4·7H4O

等鹽類組成。設計培養基的配方時,要使其pH、營養狀況儘可能接近藻種池培養液的狀況,使接種後的藻體能迅速進入正常生長狀態。培養採收過程中要根據溫度、光強、Ph及藻體形態特徵不斷補添新的培養液。培養基的Ph一般在9左右。

分級擴大培養

一般分為藻種培養、擴大培養、接種、大池培養。接種量的多少一般以藻液OD(即藻液的光密度,用以表示藻體濃度)在0.1左右為宜,在適宜的氣候條件下,經過4-5天培養,其光亮度達到0.8-1.0,即可進行採收。

藻池管理

大池培養過程中的管理是穩產高產的重要保證。管理的主要內容是定時測定記錄氣溫、水溫、pH、OD值,清除雜物,定時開關攪拌器。藻種池和大池一般都要求裝攪拌器。攪拌不僅可以使藻池中營養物質分布均勻,避免池中深淺層藻體受光不勻帶來的光傷害和光飢餓現象,同時還能排除過多的O2,減少因氧飽和而產生的光合抑制作用。注意控制PH在10左右,方法是增加NaHCO3,增添或更換新鮮培養液,增加CO2的供給等。注意控制溫度,最適培養溫度為25-35℃。

主要價值

保健功效

降低膽固醇

螺鏇藻螺鏇藻
膽固醇降低可以有效的預防心臟病和中風疾病的發作,螺鏇藻里的Y—亞麻酸可以降低人體所含的膽固醇,從而可以有效降低高血壓和預防心臟病減低膽固醇。

調節血糖

螺鏇藻中存在螺鏇藻多糖、鎂、鉻等多種降糖物質,可通過多種途徑(如促進胰島素分泌、減緩糖吸收、促進物質代謝,抗氧化等)調節血糖代謝。

增強免疫系統

由於螺鏇藻中的藻多糖和藻藍蛋白均能增強骨髓細胞的增殖活力,促進胸腺、脾臟等免疫器官的生長和促進血清蛋白的生物合成,因此螺鏇藻具有免疫增強作用。

保護腸胃

大部分胃病患者均屬胃酸過多,導致胃炎、胃潰瘍等疾病,而螺鏇藻是鹼性食品,螺鏇藻內含有很高的植物性蛋白質以及豐富的葉綠素、β-胡蘿蔔素等,這些營養物質對胃酸中和及胃腸道黏膜修復、再生和正常分泌功能極為有效,特別適用於腸胃患者。通過對於腸內環境的良好改善,對糖尿患者也有輔助治療的意義。螺鏇藻可以提高應急能力,而且對糖尿病高血壓症脂肪肝、腎損害均有一定的防治和保護作用。

抗腫瘤、防癌抑癌

抗突變和抗癌藥物的作用機制與脫氧核糖核酸(DNA)的修復有關,螺鏇藻中藻多糖、β-胡蘿蔔素、藻藍蛋白均有此作用,因此螺鏇藻在抗腫瘤、防癌方面顯示出重要作用。

防治高脂血症

螺鏇藻中含有大量不飽和脂肪酸,其中亞油酸和亞麻酸占總脂肪酸的45%,兩者是構成細胞膜線粒體內磷脂的重要成分,可以防止總膽固醇和甘油三脂在肝臟、血管中大量堆積,避免損害心血管的正常生理功能。

抗氧化、抗衰老、抗疲勞

自由基是人體衰老和疾病的根源之一,超氧化物歧化酶(SOD)可以催化歧化反應清除自由基。螺鏇藻可以減輕運動引起的氧自由基損傷,保護細胞膜結構,有抗運動疲勞作用。

抗輻射功能

螺鏇藻多糖能抗輻射.螺鏇藻抗輻射的機制與下列因素有關:(1)螺鏇藻含大量的藻藍蛋白和藻多糖,有豐富的蛋白質及多種維生素(維生素C和維生素E等)、β-胡蘿蔔素和微量元素(等)等生物學活性成分,增加機體免疫功能,緩解和減輕射線對免疫系統的抑制作用。(2)螺鏇藻有較強的抗氧化作用,可增強機體抗氧化酶活性,捕捉自由基,由此降低輻射促發的自由基的形成導致的DNA損傷。(3)螺鏇藻含有豐富的鐵質、維生素B12和葉綠素,促進造血功能,緩解和減輕射線對骨髓造血功能的抑制。

治療貧血症

缺鐵性貧血是非常普遍的一個現象,而螺鏇藻含有極為豐富的鐵質和葉綠素,這些營養元素可以有效改善人體貧血的狀況。螺鏇藻中含有豐富的活性鐵、維生素B12和葉綠素,它們是合成血紅蛋白的原料和輔酶,而且螺鏇藻中的藻藍蛋白、藻多糖能增強小鼠骨髓中多染性紅細胞與正染紅細胞的比值,因此螺鏇藻能從多方面促進血紅蛋白合成和骨髓造血功能,發揮抗貧血的作用。

藥理作用

1.抗輻射損傷作用:放射照射前、後給小鼠口服螺鏇藻,均能提高小鼠存活率。

2.抗菌作用:鈍頂螺鏇藻對革蘭陽性菌有抑菌作用,含脂質和三萜類化合物的鈍頂螺鏇藻的乙醇提取物抑菌活性最強,含甾醇的提取物也有抑菌作用,但作用較弱。鈍頂螺鏇藻對革蘭陰性菌無抑制作用。

3.抗癌作用:螺鏇藻對短期一次注射和長期多次注射1,2-二甲肼誘導的NIH小鼠和標準差大鼠大腸變性隱窩的形成有抑制作用。

4.光敏作用:用含0.25mg/ml的藻藍蛋白(藻青素)處理培養的小鼠骨髓瘤細胞,再經514nm雷射輻照300J/cm2,發現癌細胞存活率僅15%;而單純採用雷射輻照或藻藍蛋白處理,細胞存活率為69%和71%。

5.對免疫系統的作用:螺鏇藻多糖可使小鼠的血清溶血素提高39.5%-98.0%,腹腔巨噬細胞的吞噬率提高32.5%-51.5%,吞噬指數提高0.9-1.8倍,T淋巴細胞數提高46.8%-87.7%,脾臟白髓淋巴細胞排列密集,紅髓內巨噬細胞明顯增多,酸性α-乙酸萘酯酯酶(ANAE)陽性淋巴細胞增加7.3%-12.8%。

6.降低膽固醇:將30位高膽固醇、輕度高血脂的男性,分為兩組,A組每日服螺鏇藻4.2g,持續8星期,血清總膽固醇在4星期內從6.3mmol/L(244mg/dl)降至6.1mmol/L(233mg/dl),降幅達4.5%。B組服4星期便停止,總血清膽固醇降低,後恢復到最初的水平。低密度脂蛋白膽固醇在4星期內顯著降低達6.1%,原來高膽固醇水平的人,血清膽固醇降幅更大。

7.對胃的保護作用:鈍頂螺鏇藻灌胃250-500mg/kg,對吲哚美辛(消炎痛)型、無水乙醇型實驗性大鼠胃潰瘍模型有明顯保護作用;可降低幽門結紮型大鼠潰瘍模型的發生率和減少潰瘍數,對胃液分泌也有一定的抑制作用;可加速慢性醋酸型大鼠胃潰瘍的癒合。

藥用價值

1、對治療胃炎有很好的輔助作用
螺鏇藻是一種典型的鹼性食材,它對人類的胃酸過多,以及胃炎和胃潰瘍等多種常見胃病,都有明顯緩解和治療作用,但是螺鏇藻只是一種保健品,它不能代替藥物,平時人們出現胃炎和胃潰瘍以後,可以在服用藥物的同時,食用螺鏇藻進行輔助治療,這樣能加快病情的好轉。
2、能輔助治療癌症和肝炎
螺鏇藻不是藥物,只是一種保健品,平時它能用於人類癌症和肝炎等惡性疾病的輔助治療,因為螺鏇藻中含有一些藻藍蛋白和藻多糖,這些物質能抑制癌細胞再生,也能預防人體細胞癌變,癌症患者服用以後可以有效預防癌症擴散,能緩解病情,延長生命。而螺鏇藻還能為肝病患者提供豐富的蛋白質和維生素,能提高患者身體素質,對肝炎恢復有很大的好處。

植物文化

食用歷史

最早使用螺鏇藻(spirulina)作為食物的是在十六世紀墨西哥阿茲特克人,他們從德斯科科湖採摘螺鏇藻做成薄餅售賣。阿茲特克人稱呼它為“特脆特拉脫兒”,意思是石頭的排泄物。螺鏇藻於1960年代由法國科學家所發現,但他卻從未把螺鏇藻作為食物食用。第一台大型生產螺鏇藻的機器是於1970年代在墨西哥建立.螺鏇藻在查德的食用歷史可以追溯至九世紀的卡內姆-博爾努帝國。當時,人們從查德湖中採集螺鏇藻。

發現史

20世紀60年代初,法國探險家克里門特博士在非洲探險時,發現查德湖邊的佳尼姆人在動物蛋白匱乏甚至糧食蔬菜也不足的條件下生活依然體魄強壯,精力旺盛,健康長壽。調查後發現他們經常撈取漂浮在查德湖上的螺鏇藻曬乾食用和治病。

養份及其他化合物

蛋白質

一般市面上可以購買得到的有機螺鏇藻錠狀食物一般市面上可以購買得到的有機螺鏇藻錠狀食物
螺鏇藻異常的包含大量的蛋白質,視乎來源的占淨重約55-77%。包含所有必需胺基酸。但與動物蛋白質如肉類、蛋或奶比較,蛋氨酸半胱氨酸賴氨酸的份量則較少。若與植物蛋白質比較,如大豆、莢果,則較優越。

脂肪酸

一般市面上可以購買得到的有機螺鏇藻錠狀食物

螺鏇藻有著豐富的γ次亞麻油酸(GLA)。但是若要獲得與1g的月見草油或500mg的琉璃苣油相等份量的γ次亞麻油酸,則要有5-10g的螺鏇藻才可。螺鏇藻亦提供少量的其他脂肪酸,如α次亞麻油酸(ALA)、亞麻油酸(LA)、十八碳四烯酸(SDA)、二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)及花生四烯酸(AA)。

維生素

螺鏇藻包含大量的維生素,如B1(硫胺)、B2(核黃素)、B3(煙酸)、B6(吡哆醇)、B9(蝶醘谷氨酸)、B12(鈷胺素)、維生素C維生素D維生素E。螺鏇藻內維生素B12的生物利用度倍受質疑。有些試驗嘗試確定維生素B12的存在。當中最聞名的是美國藥典使用萊士曼氏乳酸桿菌來試驗。使用這種方法的研究指螺鏇藻有著生物最低利用的維生素B12。但是,這個方法的缺點是沒有分開人類及非人類的生物利用維生素B12。另一個由螺鏇藻種植人所進行的實驗指它們是生物利用維生素B12的重要來源。

礦物質

螺鏇藻乾含很豐富的鉀,同時亦含有

光合色素

螺鏇藻包含很多色素,如葉綠素a、葉黃素β胡蘿蔔素、海膽烯酮、藍藻葉黃素、玉米黃素、斑蝥黃質、硅藻黃素、3'羥基海膽酮、β隱黃質、顫藻黃質,加上藻膽蛋白的C藻藍素及異藻藍素。

毒素

藍菌生物含有神經毒素BMAA(β-N-methylamino-L-alanine),BMAA已證實會對動物產生強烈的毒性,加速動物腦神經退化、四肢肌肉萎縮等等,小量BMAA積累已能選擇性殺死從老鼠的神經元

藍菌的次生代謝產物微囊藻毒素(Microcystin)有非常強的毒性,可能會嚴重損害肝臟,引致肝癌。1996至1999年間,美國俄勒岡健康部門(OregonHealthDivision)曾對市面上87種藍菌及螺鏇藻保健食品進行測試,發現其中有85種保健食品含有微囊藻毒素。

螺鏇藻含有苯丙氨酸,對於有代謝性毛病的苯丙酮尿症病患來說,由於他們的身體不能代謝這種胺基酸,應避免進食含螺鏇藻的食物,以免苯丙氨酸在腦內積累,造成損害。另外,由於螺鏇藻只是營養補充劑,所以其生產及品質無需受到美國食物及藥品管理局的監管。

藻類植物百科(二)

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