小球藻的运用研究现状:小球藻怎么用

小球藻的运用研究现状

l小球藻细胞中有价值的化合物 生长在良好环境中的小球藻藻粉蛋白质含量可达 63.60%，18种氨基酸总量为55.95%，其中8种必需氨基酸含 量为23.35%，接近优质鱼粉、啤酒酵母，高于绝大多数植物 性蛋白，是优良的单细胞蛋白源川。小球藻碳水化合物含量 为5.7%一38%，一般不少于20%，脂类含量为4.5%一86%，不 饱和脂肪酸含量明显高于许多植物，且含有二十二碳六烯酸 (DHA)。小球藻的叶绿素含量为4吸一6%，是自然界中最高的， 高于已商业化的脱水紫首楷叶绿素含量(0.2%)[2〕。采用优 化的KMI培养基诱导培养小球藻，小球藻的虾青素含量可高 达2.24mg•g一1，具有用来大规模生产虾青素的潜力，是继 雨生红球藻、红发夫酵母之后又一备受关注的天然虾青素资 源藻类口〕。小球藻富含绿藻特有的活性物质―绿藻生长因 子(CGF)，被称为“类荷尔蒙”。小球藻细胞还含有丰富的 维生素A、B、K(vA、vB、vK)和叶酸，各自的含量与培养时 间及环境因子密切相关。

2小球藻在农业上的应用小球藻提取物稀释500一10(X)倍，喷施于蔬菜、果树叶 面，具有增强植物光合作用和促进根部生长、提高根部养分 吸收能力和抗菌力的效果。用不同浓度小球藻提取物处理大 白莱、芥菜和萝卜的种子可提高发芽率、发芽势和发芽指数， 还可促进种子萌发过程中胚根生长，缩短种子萌发的周期。

小球藻的提取物没有毒性〔4J，因此在农业及相关领域方面 具有应用价值。3小球藻在工业上的应用 3.1食品与饲料生产 20世纪60年代，小球藻主要作为单细胞蛋白资源而加以 开发利用，以后又在此基础上转向开发生产价值更高的保健 品、美容食品和食品添加剂。我国台湾地区和日本成功地建 立了小球藻产业，培养获得的藻细胞制成的小球藻片、小球 藻提取物和保健品，被联合国粮食及农业组织(FAO)列为21 世纪人类的绿色营养源健康食品。小球藻作为食品添加剂， 可用于陈大米、酿酒、发酵大豆制品、豆腐、面食、发酵乳 制品和鱼罐头等食品的品质改良和调味。小球藻可用于轮虫、 挠足类、枝角类和盐水丰年虫的培养，还可作为鱼、虾、蟹、 海参和贝类的配合饵料的添加剂，有很好的投喂效果。

3.2油脂和燃料生产 微藻在特定的条件下可大量积累具有与一般植物油脂 类似的脂肪酸结构的油脂。目前用于发酵生产油脂的藻类主 要有C舰。rellaProtothe-coiJ“和CUoreUa，诚卯瓜等。通 过热解异养小球藻获得的生物油产率高达57.9%，所获得的热解生物油含氧量较低，并具有较高的热值、密度和豁度， 燃油的品质与化石燃油相当。小球藻还可以吸收和利用工业 生产排放出的大量二氧化碳和氮化物，有利于改善环境。

3.3污水净化 藻类具有吸收、消耗水体环境中的N、P等营养元素以及 吸附重金属的功能，对水体环境有一定的净化作用，是很好 的治污生物困。小球藻具有去除多种重金属离子和降解苯酚 及某些直接染料的能力，对Cu“‘、N的富集率可达藻体干 重的60%和30%。以小球藻处理污泥提取液，化学需氧量(COD) 去除率最高可达97.4%，总氮的最高去除率可达92.8%[7〕。

这为污水处理厂污泥的资源化处理提供了一条新的高效而 经济的途径。

3.4脯氛酸的生产 有些小球藻能积累大量的脯氨酸，具有很高的渗透压耐 受性，从而适应高盐生长条件。美国乙基公司利用这一特征 研究利用小球藻生产脯氨酸的工艺，并陆续发表了有关专利 川。

4小球藻在基因工程方面的应用 小球藻光合效率高，是光合作用机理、跨膜转运机理、 基因工程等研究领域良好的实验材料。目前，已经对一株适 应南极低温环境的小球藻NJ一7的脂肪酸去饱和酶基因进行 了研究，克隆得到了内质网型A12脂肪酸去饱和酶基因的全 长cDNA序列，并获知了该序列的部分信息，从而为改良微藻的遗传特性，提高藻细胞对低温的适应性，培育高产、优质 的微藻新品种提供了依据川。从2株蛋白核小球藻F一9和820 中成功获得了两株小球藻的1，5一二磷酸核酮糖按化酶功口 氧酶小亚基(thcs)cDNA全序列，为后续thcs基因的结构、功 能、表达研究及l，5一二磷酸核酮糖竣化酶功口氧酶 (rubi-sc.))的修饰和改造工作提供了基础性资料{9:。

5小球藻在医学方面的应用 自从1962年日本学者Yam娜shi报道小球藻对胃淡疡有 治疗作用以来，人们对小球藻的生物活性和药理作用进行了 广泛的研究，如何从小球藻中筛选并提纯有药理作用的有效 成分，已成为小球藻应用研究的热点之一。

5.1杭肿瘤 普通小球藻藻株CK22的糖蛋白提取物对小鼠实验和自 发肿瘤转移有显著的抑制作用〔’“];小球藻的一种蛋白提 取物能有效减轻抗癌药5一氟尿嗜陡诱导机体产生骨髓抑制 的程度和提高患者的自身免疫力仁川;自养小球藻多糖对肝 癌细胞SMMC27721增殖有显著抑制作用，且能通过下调抗凋 亡蛋白BcUZ及上调凋亡执行蛋白CaPase23的表达来诱导其 发生凋亡〔’2〕。这些研究成果为抗肿瘤药物的筛选和肿 瘤的治疗奠定了理论基础。

5.2抗病原微生物 研究发现，普通小球藻的提取物具有抗巨细胞病毒感染 的作用从蛋白核小球藻中提取的脂溶性化合物对3种植物病原菌均有一定的抗菌活性[’4〕;海水小球藻多糖提取物和 纯化的蛋白质对多种细菌和真菌有抑制作用。以上研究结果 为小球藻抗病原微生物的研究开发提供了新思路。

5.3杭氧化和增强免疫力 给小鼠口服普通小球藻热水抽提物，可增强鼠对腹腔注 射李斯特菌单细胞基因感染的抵抗力;以锌胁迫诱导海洋小 球藻产生了锌结合类金属硫蛋白(Zn一MT一like)对三种自 由基均有较强的清除作用，表明小球藻锌结合类金属硫蛋白 具有显著的抗氧化活性能力;蛋白核小球藻能增强健康小鼠 细胞免疫系统的功能，而小球藻提取物对四抓化碳所致大鼠 急性肝损伤具有明显的防治作用〔‘7〕。

5.4其他生物活性 研究表明，普通小球藻具有抗脂质血症与抗动脉粥样硬 化活性;一定剂量的小球藻可治疗缺铁性贫血;小球藻热水 提取物具有放射保护作用，且小球藻富含的维生素K，可抑 制新双香豆素的抗凝作用川;服用小球藻和小球藻提取物能 显著减轻疼痛，缓解心理压力，促进机体保持自身动态平衡 和健康;海水小球藻凝集素对动物红细胞、细菌、真菌和微 藻均有凝集作用，显示出小球藻生物活性的多样性。

6展望 目前世界上年销售小球藻干粉(指“破壁小球藻粉”)约 为2500t左右。有人预测，今后几年内，小球藻干粉国际市 场总需求量有望上升至8000t一10000t。我国也有多家研究机构对小球藻的生理生化、基因遗传、藻种筛选、培养条件 和工艺、大规模培养以及反应器等许多方面进行研究。小球 藻相关研究和产业开发化将会蓬勃发展。