螺旋藻提取物

螺旋藻提取物以螺旋藻为原料提取制备的产品，除了含有大量的蛋白质外，还含有较多的生物活性成分，例如螺旋藻多糖（PSP）、β-胡萝卜素、藻胆蛋白、γ-亚麻酸、内源性酶等，因此具有提高机体免疫力、抗衰老、降血脂、降血压、促进蛋白质合成、抗癌等生理功效，在功能性食品、中医药等方面有广泛的应用。
螺旋藻为一种多细胞的丝状微藻，是蓝藻门、段殖藻目、颤藻科的一个属。螺旋藻以其全面均衡的营养和极高的防病保健价值受到全世界众多科学家和国际组织的关注和高度评价。营养学家和医药学家称它是“地球上的营养冠军”、“药源新星”。世界卫生组织认定螺旋藻为“人类21世纪最佳保健品”和“未来超级营养食品”；联合国教科文组织推荐螺旋藻为“明天最理想、最完美的食品”；联合国粮农组织也郑重地向全世界推荐“螺旋藻是人类未来最优良的食物资源和未来食粮”。 螺旋藻是一种生长于30亿年前的多细胞丝状蓝藻, 具有许多古代原始藻类的一些特点。现已知螺旋藻属共有30多个种, 广泛分布于热带、亚热带和暖温带的海洋、湖泊、温泉, 特别是盐碱湖。在我国目前已发现有5 个种, 近年来在近北极地区也发现有螺旋藻生长。这说明螺旋藻几乎无处不在,能适应极端环境。 螺旋藻是一种多细胞型丝状微生物, 螺旋形是螺旋藻属的特性, 但是螺旋参数(螺距及螺旋直径)随品种不同而异。光学显微镜下, 钝顶螺旋藻蓝绿色、多细胞型, 细胞近方形, 细胞宽6～8μm , 长2～6μm ,螺旋疏松弯曲, 螺旋藻宽26～36μm , 螺间距42～57μm, 藻丝长200～500μm , 末端不尖细或略尖细,末端细胞宽圆形, 横壁略收缢, 横壁处无颗粒；极大螺旋藻灰绿色, 细胞宽7～9μm, 长小于宽, 螺间距70～80μm, 顶端微尖, 横壁不收缢, 横壁两边有颗粒。藻丝螺旋形仅在液体培养基中被保持,在固体培养基中,由于肽聚糖层的脱水作用,导致细胞僵硬度变化,常失去螺旋形, 变为直线形藻丝。本信息是由Chemicalbook的侍艳编辑整理（2015-09-18）

图1为螺旋藻 1.蛋白质
螺旋藻含蛋白质为58. 5 %～83. 4 %，且氨基酸组成比例恰当，其中8 种人体必需氨基酸含量接近或超过联合国粮食及农业组织(FAO)推荐的组成比例标准,螺旋藻的蛋白消化率达75. 0 %，生物利用率达68. 0 %，所以,它被认为是目前人类已知的蛋白质含量最高、质量最好的食品。其中所含的人体必需氨基酸与联合国粮农组织和世界卫生组织所推荐的RDA 值(人体需要量)极其相似，分别为异亮氨酸4.1%~4.5%，亮氨酸5.8%~6.8%，赖氨酸4.4%~4.6%，苯丙氨酸2.9%~4.4%，蛋氨酸1.8%~2.4%，苏氨酸2.7%~4.1%，色氨酸1.1%~1.6%，缬氨酸4.8%~6.5%。
2.脂肪
螺旋藻属于低脂食品，脂肪含量为6 %～9 %，其脂肪酸多以不饱和脂肪酸为主，含量为4. 9 %～5. 7 %，尤其是必需脂肪酸的含量较高， 而且具有多种保健功能的γ-2 亚麻酸含量高达8.75～11.97g/kg，而且脂肪中不含有胆固醇。
3.维生素
由于螺旋藻细胞分裂活跃，生长迅速，代谢旺盛，因而与生长发育直接相关的各种维生素(B1,B2,B12,E)含量也很丰富，尤其是β-胡萝卜素、维生素E 和B12 含量较高，每100g 中维生素含量分别高达150～170mg，5～20 mg，0.05～0.2mg。β-胡萝卜素是所有食物之冠,比胡萝卜的含量还要高出10 倍，维生素B12 的含量是动物肝脏的3.5 倍。在所有生物体中也是最高。
4.矿物质
螺旋藻的矿物质含量相当高，也含有丰富的微量元素，(如钙、铁、锌、硒等)相对于普通陆生食物来说硒含量尤为丰富。这些微量元素和矿物质均与有机物结合，易被人体吸收利用，能有效地调节机体平衡及酶的活性。
5.生物活性物质
(1)螺旋藻多糖从螺旋藻中可以分离出一种水溶性多糖－螺旋藻多糖。它有很强的生物活性，是螺旋藻体碳水化合物存在的主要形式，其中每100 g 含量为2～4 g，由D-甘露糖、D-葡萄糖、D-半乳糖和葡萄糖醛酸组成。1g 螺旋藻中含有170mg 藻蓝素，为普通蔬菜含量的10倍以上。
(2)活性蛋白质研究表明，从螺旋藻中提取的藻蓝蛋白，不但是很好的天然色素，而且能提高生物体的免疫力，对抑制癌细胞的生长有明显的功效。 (3)不饱和脂肪酸螺旋藻中的脂肪酸主要是不饱和脂肪酸，亚油酸和γ-2 亚麻酸，亚油酸是人体必需脂肪酸，通过EFA 途径可形成γ-2 亚麻酸，并最终生成前列腺素，从而参与调节人体的各种基本生理过程，包括调节血压、胆固醇合成等，可防止糖尿病、癌症、肥胖症及皮肤老化等。
(4)β2 胡萝卜素螺旋藻中的β2 胡萝卜素的含量是胡萝卜中的10 倍β2 胡萝卜素是一种良好的天然食用色素，而且还有很高的营养价值和药用价值，β2 胡萝卜素是VA 的前体，它还具有抗衰老和预防癌症的用。 1.提高机体免疫力功能
螺旋藻提取物多糖不但能提高机体非特异性的细胞免疫功能, 而且能促进机体特异性的体液免疫功能。它的作用机理与螺旋藻多糖增强骨髓细胞增殖能力, 促进胸腺、脾脏等免疫器官的生长和促进血清蛋白的生物合成有关;同时还与其能消除免疫抑制剂(环磷酰胺)对机体免疫系统的抑制作用有关。
2.抗癌防癌作用
螺旋藻提取物多糖具有对体外癌细胞的抑制作用。该多糖在大剂量时对肉瘤S180 和腹水型肝癌细胞DNA 合成的抑制率较高, 而对白血病L7712 细胞的DNA 合成的抑制较低。同时还观察了螺旋藻多糖(200mg/kg)对腹水型肝癌细胞的小鼠的影响, 结果表明, 该多糖对体内移植性癌细胞有显著的抑制作用。
3.抗辐射作用
螺旋藻的一个重要生物学特征是对紫外线和各类电离辐射有很强的抗性。实验也证明了螺旋藻对г-射线确有很强的抗性, 用其提取物螺旋藻多糖作辐射前与辐射后的处理, 均能显著减轻辐射所产生的遗传损伤。
4.改善过量金属对人体的有害影响
螺旋藻可以减轻汞及药物对肾的毒性。通过螺旋藻对老鼠的汞和药物的肾中毒影响实验表明, 当老鼠饮食中添加了螺旋藻后, 用血液尿氮和血清肌酸作为试验指标, 发现这两个指标水平大幅下降。
5.对皮肤和外伤的愈合及抗菌作用
法国的研究指出, 以螺旋藻为主配料的药物能加速外伤的愈合;日本的研究表明, 含螺旋藻的化妆品及其水解酶能促进皮肤新陈代谢, 减少疤痕。螺旋藻的提取物还能抑止细菌的生长, 有药用价值。
6.抗疲劳、抗衰老作用
螺旋藻提取物中烟碱酸、维生素B6 和钙化葡萄糖酸盐混合物, 可辅助运动员运动, 增强荷尔蒙的活力和神经系统的功能, 维持体内肌糖原的储存, 发挥抗疲劳作用。
7.助长体内乳酸杆菌的生长
老鼠喂养5%螺旋藻100天, 结果盲肠重量增加了13%, 乳酸杆菌增加了27%, 在盲肠内的维生素B1增加了43%。这个试验指出, 食用螺旋藻可以使人体的乳酸杆菌增多并使人体从整个饮食中吸收更多的维生素B1和其他维生素。 1.食品与保健品
螺旋藻被FAO誉为人类未来最理想的食品，螺旋藻作为一种丰富而均衡的蛋白质补充剂，大多以粉状、片状或丸剂的形式投放市场。现已开发的螺旋藻食品有螺旋藻粉剂、片剂、胶囊、速溶冲剂、饮料、口服液、啤酒、面条、保健盐、营养米粉、冰淇淋、糖果、巧克力和饼干等。螺旋藻也是1 种橙香味的薄脆饼和其他类型糖果的成分，可提高蛋白质含量的12%和18%。还可作蛋白粉与通心粉的配料(加入10%的螺旋藻)。其他像乳酪、酸乳酪和豆腐这样的发酵食品的制作，也为螺旋藻的应用提供了许多可能性。应用非酶法的生化工艺，将丝状螺旋藻分离为单细胞螺旋藻，更便于配制功能性营养液，易于消化。此外，采用提取的方法，可获得1 种脱色的螺旋藻粉(黄白色)，它无臭无味，是许多食品如汤、酱、面团、快餐和速溶饮料以及其他食品的独特配料，因此用途更加广泛。
2.医药行业
螺旋藻富含的活性物质，对许多疾病具有特殊的医疗和保健作用，具有显著的抗辐射、抗突变功能，可用于防治癌症、抗衰老，增强肌体的免疫力等多种功能。它所富含的β- 胡萝卜素被称为“抗癌之神”，它是Va 的前体，具有营养与保健功能，并可保护视力，对青光眼、白内障具有一定疗效。

表1为螺旋藻对某些疾病的预防作用机理
3.畜牧业
螺旋藻可明显提高肉鸡的日增重和蛋鸡的产蛋率及成活率、降低饲料消耗、改善胴体性状和蛋黄颜色。研究发现，饲料中添加2 %螺旋藻，可使雏鸡成活率提高16.8 %，增重幅度提高33.4 %；在蛋鸡饲料中添加螺旋藻，提高产蛋率10 %左右，使总料蛋比下降3 %左右；蛋鸡日粮中添加l %的藻粉，就能使蛋黄颜色大大加深，很好地改变蛋品的商品价值；在种鸡饲料中添加螺旋藻可提高产蛋量、孵化率。
螺旋藻还是一种营养价值很高的优质饵料，可提高水产动物特别是海珍品育苗成活率，降低育苗成本，提高幼体的免疫力和活力，改善肉质、增加鱼体光泽，使观赏鱼类色泽漂亮鲜艳，对鲍鱼、对虾、扁贝、珍珠贝等均有良好的营养效果。 4.化妆品业
螺旋藻可提高皮肤细胞的免疫力，保护皮肤的自我调节功能，防止水分流失，抵抗紫外线侵害，消除皮肤表面自由基，增加皮肤胶原蛋白的合成，软化角质层，促进血液循环和皮肤再生，可起到防皱、防晒、抗辐射、美白、祛斑、抗衰老的作用，并可促进头发生长。
5.环保方面
螺旋藻具有良好的营养价值及药用价值，但随着可适合螺旋藻生长的水体的逐渐减少，如何减少场地耗费，同时利用工业废水来培养螺旋藻成为最近几年的热门研究方向。因其在生长繁殖过程中需要吸取大量营养物质，具有生长繁殖快、适应性强，具有更高的可发酵性的特点，因此，螺旋藻是1 种用于废水处理很有前途的微藻，它不仅具有上浮性，且丝状的螺旋藻比较容易从培养液中分离出来，易于收获，生长过程中还能分泌胞外生物絮凝剂，从而强化了废水处理过程。收获的藻粉是1 种优质蛋白，也为废水处理工程带来了效益，开辟了利用废水蛋白源的新途径。与传统的三级处理相比，用螺旋藻处理废水的过程，具有成本低，能耗少、效益高的优点，是一项非常有开发潜力的环保工程技术。