螺旋藻研究现状及展望

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1、万方数据江苏农业科学2010年第5期王依涛，孟春晓．螺旋藻研究现状及展望[J]．江苏农业科学，2010(5)：343—345螺旋藻研究现状及展望王依涛，孟春晓(山东理工大学生命科学学院，山东淄博255049)摘要：从分类、地理分布、藻种选育、食品加工与医药、环境保护等方面综述了螺旋藻的研究进展，并对其应用前景进行r展望，以利于人们更好地认识、了解和高效开发利用螺旋藻。关键词：螺旋藻；食品；药品；环境保护中图分类号：$968．4文献标志码：A文章编号：1002—1302(2010)05—0343—02螺旋藻(Spir

2、ulina)是一种主要分布于热带、亚热带地区淡水或盐碱性湖泊中的多细胞丝状蓝藻，属蓝藻f1、颤藻目、顺藻科、螺旋藻属，共有36种，其中32种为淡水种，4种为海水种。它是最古老的多细胞低等水牛植物，细胞内没有真正的细胞核，在显微镜下可见其形态为螺旋丝状，故而得名。螺旋藻喜高温(25—36℃)、碱性(pH值8一12)环境，营光合自养，但也能利用环境中的一些有机物作兼养牛长，无性繁殖。现在应用于国内外大规模生产的通常是钝顶螺旋藻(S．plat—ensis)、极大螺旋藻(S．maxima)和盐泽螺旋藻(S．subs口厶Ⅱ)

3、。自然环境中螺旋藻主要分布于中非乍得湖、墨西哥特西科科湖和我国云南永胜程海湖，适于高温碱性环境“。1藻种选育目前，对螺旋藻新藻种的筛选方法主要有物理或化学诱变育种和基因工程育种。新藻种的筛选主要通过驯化与自然分离、物理或化学诱变以及基因工程等手段获得一。。Vonshak提出了选择螺旋藻优良藻种的标准：抗高光抑制、较广温度适应范围、耐高渗透压、较强光合作用、忍受高氧浓度91。1．1物理诱变育种常用的物理诱变剂主要有”co一1射线、He—Ne激光、YAG激光、半导体激光等，其中”co一^y射线是最常用的诱变辐射源，LD

4、、YAG可以促进极大螺旋藻生长，”Co一1可诱导产生高产多糖钝顶螺旋藻一-。1．2化学诱变育种常用的化学诱变剂主要有亚硝基胍(NTG)、甲基磺酸乙酯(EMS)等。Riccardi等用1一甲基一3一硝基一1一亚硝基胍(MNNG)对藻丝体进行诱变处理，获得了抗氨基酸类似物的突变体”J。Cohen等用除草剂SAN一9785作为生长抑制剂，从钝顶螺旋藻和紫球藻中筛选获得突变株。其生长速度及糖脂含量均高于出发株，且钝顶螺旋藻突变株富含1一哑麻酸‘6’。Singh等用NTG处理钝顶螺旋藻，分离出的突变细胞耐甲硝基羟乙唑和3，4

5、一二氯苯一I，l一二甲脲的能力为野生型细胞的3倍"’。崔海瑞等用不同浓度的甲基磺酸乙酯对收稿日期：2010—01—25基金项目：国家自然科学基金(编号：40706050)；国家科技支撑项目(编号：11200602)；中央级公益性研究所专项(编号：2060402／2)。作者简介：王依涛(1989一)，男，生物工程专业。Tel：(0533)8378236；E—mail：mengchunxiao@126．corn。钝顶螺旋藻的藻丝体进行处理。得到多种形态的藻丝体【3]。张学成等用甲基磺酸乙酯诱变处理钝顶螺旋藻，筛选得到2

6、株耐低温的藻种、9。。1．3基因工程育种基因工程育种因具有较强的目的性，具有较广阔前景。螺旋藻转基因系统的建立需要以下条件：(1)将外源基因导入螺旋藻；(2)避免螺旋藻核酸酶的降解；(3)外源DNA的稳定存在(有独立的oriT或整合到受体的基因组)；(4)选择标记的表达H⋯。章军等通过基因工程技术构建获得了转Tal基因螺旋藻，再通过饲喂鳗鱼苗试验表明能有效提高鳗鱼苗体内的胸腺素含量，增强鳗鱼苗的免疫力⋯】。谭维娜首次尝试了以螺旋藻作为转基因受体表达乙肝表面抗原，初步探索了研制转基因螺旋藻口服乙肝疫茁的可行性。”：。

7、2螺旋藻应用途径2．1食品加工螺旋藻营养丰富，其干粉中的蛋白质含量高达60％一72％，相当于大豆的1．7倍、小麦的6倍、玉米的9．3倍、鸡肉的3．1倍、牛肉的3．5倍、鱼肉的3．7倍、猪肉的7倍、蛋类的4．6倍、全脂奶粉的2．9倍，富含18种氨基酸、12种矿物质、8种维生素和多种生物活性物质．藻体消化率高达84％，远高于被誉为“宇宙食品”的小球藻的73．6％”“。目前，利用螺旋藻开发的食品种类多样，均以螺旋藻为原料添加到其他常规食物或饮料中，从而得到富有特色的螺旋藻食品，如在面粉中添加螺旋藻干粉制成营养均衡和具有保

8、健功能的螺旋藻面条。2．2医药功能螺旋藻中脂肪酸含茸较低，其中对人体十分有益的不饱和脂肪酸占很大比例。螺旋藻含铁量高，高达580—646ms／kg。螺旋藻富含其他生物活性成分，如8一胡萝卜素、藻胆蛋白、1一亚麻酸、内源性酶等，对人体健康非常有帮助。具体功能如下：(1)抗肿瘤。1988年，哈佛医学院的Schwartz等报道了藻蓝蛋白对口腔癌有抑制作用。14]。