1、小球藻活性成分的研究及食品方面的開(kāi)發(fā)進(jìn)展論文摘要：小球藻富含蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、多糖、食用纖維、維生素、微量元素和活性代謝產(chǎn)物，具有很好的保健和藥理作用。本文對(duì)小球藻中粗蛋白、脂肪酸、多糖、葉黃素、核苷酸等的開(kāi)發(fā)和研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，介紹小球藻在食品領(lǐng)域食品、保健品的應(yīng)用。論文關(guān)鍵詞：小球藻,活性成分,應(yīng)用,食品0.引言小球藻Chlorella是綠藻門(mén)綠藻綱綠球藻目小球藻科的一屬。小球藻屬都是單細(xì)胞植物，單生或聚集成群體。細(xì)胞呈球形或橢圓形，直徑3-10微米，生殖時(shí)期可達(dá)23微米。細(xì)胞內(nèi)有一大型色素體，呈杯狀、片狀或周生。細(xì)胞老熟時(shí)色素體分裂成數(shù)塊。一般小球藻無(wú)蛋白核，只有蛋白核小球藻有蛋白核。無(wú)性生

2、殖時(shí)，原生質(zhì)分裂形成2、4、8、16個(gè)似親孢子，母細(xì)胞壁破裂，孢子放出成為新的植物體。小球藻是一種理想的蛋白資源，被FAO列為21世紀(jì)人類(lèi)的綠色營(yíng)養(yǎng)源健康食品。20世紀(jì)60年代，美國(guó)、前蘇聯(lián)等國(guó)家開(kāi)發(fā)小球藻作為飼料蛋白用于飼料添加劑；70年代日本率先開(kāi)發(fā)小球藻作為人類(lèi)的健康食品，80年代又相繼開(kāi)發(fā)出小球藻飲品、小球藻化裝品和小球藻醫(yī)藥制品。由于小球藻含有豐富的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、多糖、食用纖維、維生素、微量元素和一些活性代謝產(chǎn)物，具有良好的保健和藥理作用，可廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、飼料、化工等各個(gè)領(lǐng)域，具有廣闊的開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景。1.小球藻的種類(lèi)與分布目前的小球藻約有十種，我國(guó)常見(jiàn)的品種有：普通小球藻C.

3、vulgaris，橢圓小球藻C.ellipsoidea和蛋白核小球藻Chlorellaphyrenoidosa。小球藻多生活在較小的淺水處，也能生長(zhǎng)于容器、潮濕的土壤、巖石和樹(shù)皮上，另有一些是海產(chǎn)種類(lèi)。它們還能生活在其它的動(dòng)植物體內(nèi)，如可以在草履蟲(chóng)、水螅和一些海綿動(dòng)物的體內(nèi)找到它們。在我國(guó)，小球藻生活于富含有機(jī)質(zhì)的小河、溝渠、池塘等水中，在潮濕的土壤上也有分布。2.小球藻的活性成分2.1營(yíng)養(yǎng)成分小球藻的粗蛋白含量特別高，干基可達(dá)50%以上，尤以蛋白核小球藻為最高，比大豆的粗蛋白含量約40%還要高出許多，而且蛋白質(zhì)品質(zhì)也很好。在必需氨基酸中，賴(lài)氨酸、精氨酸、亮氨酸、纈氨酸的含量很高，苯丙氨酸、異

4、亮氨酸、蘇氨酸的含量也較高，組氨酸含量略低，蛋氨酸和色氨酸含量較低。此外，小球藻的礦物質(zhì)元素和維生素的含量也相當(dāng)豐富，李師翁等應(yīng)用原子吸收光度法檢測(cè)了小球藻多種礦物質(zhì)元素含量，其中微量元素鐵、鋅、錳的含量很高。小球藻還含有廣泛的B族維生素、V、V、V和多種色素。2.2生長(zhǎng)因子除含豐富的蛋白質(zhì)以外，小球藻還含有核酸、多糖、多肽、脂肪酸、酶等多種細(xì)胞活性物質(zhì)，這些成分構(gòu)成了小球藻生長(zhǎng)因子(chlorellagrowthfactor)，被稱(chēng)為類(lèi)荷爾蒙;。小球藻中富含以二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)為代表的-3高度不飽和脂肪酸(Polyunsaturatedfattyacid,PUF

5、A),其活性C的PUFA含量占總脂肪酸的25%以上，該物質(zhì)能降低血液的粘稠度，降低血液中膽固醇和低密度脂蛋白的含量，從而起到預(yù)防和治療心血管疾病的作用。小球藻中含有鼠李糖、L-巖藻糖、D-阿拉伯糖、D-(+)木糖、D-甘露糖、葡萄糖和D-半乳糖等7種醛糖。D-阿拉伯糖和D-半乳糖占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，二者摩爾分?jǐn)?shù)之和占總?cè)┨堑?0%70%，鼠李糖豐度很低。李亞清等用新鮮的小球藻經(jīng)凍結(jié)一融化、冷水提取、乙醇分級(jí)，得到3個(gè)多糖組分，分別為CPSA、CPSB和CPSC。CPSB經(jīng)SephadexG一50柱層析，純化得到多糖CPSB-1。葉黃素是一種廣泛存在于蔬菜，花卉，水果和某些藻類(lèi)生物中的天然色素，屬于類(lèi)胡

6、蘿卜素一種。小球藻細(xì)胞中的類(lèi)胡蘿卜素含量很高，主要以葉黃素為主，含量可達(dá)0.267-0.31%，而作為傳統(tǒng)葉黃素源的紫苜蓿中葉黃素含量?jī)H0.02-0.03%。而且小球藻能進(jìn)行高密度培養(yǎng)。桂林等采用RP-HPLC別離測(cè)定了蛋白核小球藻中的葉黃素，其保存時(shí)間為11.25min。李淋等以甲醇-二氯甲烷為提取劑提取蛋白核小球藻細(xì)胞中的葉黃素，提取率到達(dá)了87.1%。小球藻生長(zhǎng)因子CGF中含大量核苷酸類(lèi)物質(zhì)，具有使生物細(xì)胞活化的功能，可提高機(jī)體的免疫力，因此具有廣闊的開(kāi)發(fā)前景。李意建立的離子交換色譜法快速檢測(cè)了CGF中的核苷酸,獲得了滿(mǎn)意的結(jié)果。該法簡(jiǎn)便，靈敏度高，重現(xiàn)性好，為研究和開(kāi)發(fā)小球藻類(lèi)生物有效

7、物質(zhì)及其它食品開(kāi)發(fā)中的核苷酸檢測(cè)提供了較好的方法。陳穎等改進(jìn)的十六烷基三甲基溴化銨法(CTAB)法操作過(guò)程簡(jiǎn)單快捷，得到的DNA純度高，能直接被限制性?xún)?nèi)切酶酶切，適用于分子生物學(xué)研究，且對(duì)各轉(zhuǎn)基因藻株間無(wú)交叉污染，不影響分子檢測(cè)的結(jié)果,是較為理想的提取小球藻DNA的方法。3.小球藻在食品中的開(kāi)發(fā)利用小球藻作為添加劑和健康食品在國(guó)外已有40多年的歷史,被列為21世紀(jì)人類(lèi)的綠色營(yíng)養(yǎng)源健康食品之一。已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的產(chǎn)品主要有小球藻片和膠囊、小球藻面條、小球藻面包、小球藻餅干、小球藻飲料等。日本曾推出了加小球藻提取液釀造的綠酒,在釀造過(guò)程中,造酒原料利用率大大提高。另外日本曾研究開(kāi)發(fā)成功蜂蜜綠藻精,它以小

8、球藻的熱水浸提物為主,添加蜂蜜和梅汁調(diào)配而成。小球藻作為一種添加劑,可以廣泛用于食品行業(yè),同時(shí)可以利用其生產(chǎn)葉綠素、脯氨酸、油脂等。小球藻作為一種全天然、高蛋白、營(yíng)養(yǎng)豐富的功能性食品原料日益風(fēng)行世界。小球藻中豐富的生理活性成分，但長(zhǎng)期以來(lái)其細(xì)胞壁難以破開(kāi)。何擴(kuò)等采用使用纖維素酶法對(duì)小球藻的破壁,通過(guò)正交實(shí)驗(yàn),得到小球藻藻片的最正確配方:小球藻和磷脂之比為3:1，添加6%賦形劑，6%蔗糖，效果顯著。許多飲料都可添加微藻而強(qiáng)化飲料的營(yíng)養(yǎng)與保健功能。國(guó)際和國(guó)內(nèi)已研究開(kāi)發(fā)了微藻保健飲料、微藻乳酸奶及微藻綠茶等具有特色的健康飲品。因?yàn)樾∏蛟逶鄣乃{(lán)綠色較濃,且藻細(xì)胞在溶液中易沉淀而影響飲料的外觀,因此,

9、在制造小球藻飲料時(shí)為使飲料較澄清或保持均質(zhì),往往需使用藻細(xì)胞抽提物如綠藻精等作原料。微藻精(即抽提營(yíng)養(yǎng)液),因營(yíng)養(yǎng)液方便食用,易消化,老幼皆宜,故營(yíng)養(yǎng)液在食品保健市場(chǎng)占有相當(dāng)大的份額.研究證明,CGF具有使生物細(xì)胞活化的功能,可提高機(jī)體的免疫力,可促進(jìn)微生物如乳酸菌、酵母細(xì)胞等生長(zhǎng)發(fā)育,從而提高其發(fā)酵生產(chǎn)效率。胡開(kāi)輝的研究說(shuō)明小球藻細(xì)胞活性物質(zhì)能夠促進(jìn)啤酒酵母的生長(zhǎng)和繁殖，加速酵母發(fā)酵進(jìn)程，增加酵母發(fā)酵的泡沫高度、產(chǎn)氣量，縮短酵母菌發(fā)酵的延滯期，快速啟動(dòng)發(fā)酵，提前到達(dá)產(chǎn)氣頂峰。同時(shí)，小球藻提取物能提高酵母發(fā)酵過(guò)程抗雜菌能力，且細(xì)胞活性物質(zhì)可以使酵母菌的降糖更徹底、糖的利用率更高。此外，添加小球

10、藻細(xì)胞活性物質(zhì)還可延緩酵母菌的死亡時(shí)間，在酵母工業(yè)、釀酒工業(yè)生產(chǎn)上具有良好的應(yīng)用前景。日本已研制成并批量生產(chǎn)小球藻面條、螺旋藻面條和方便面在市場(chǎng)銷(xiāo)售。添加小球藻粉或綠藻精的面包制成的小球藻面包具有獨(dú)特的顏色和風(fēng)味,不僅可提高面包中的維生素、微量元素及小球藻特有的生物活性物質(zhì)和保健功能,而且藻體有持水作用,可延緩面包的淀粉老化變硬,使保存期限延長(zhǎng)。此外,在餅干配料中添加小球藻,那么可與傳統(tǒng)的餅干原料實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)互補(bǔ)和強(qiáng)化。4展望不斷改善小球藻的培養(yǎng)條件，比擬不同培養(yǎng)基的配方，改進(jìn)培養(yǎng)裝置和生產(chǎn)方式，選育優(yōu)良藻株，從而推進(jìn)對(duì)小球藻的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和利用，是今后小球藻研究領(lǐng)域的一個(gè)重要課題；另外，充分利用基

11、因重組、細(xì)胞融合和生物反響器技術(shù)為根底的現(xiàn)代生物技術(shù)，不斷培育出適合人類(lèi)需求的改進(jìn)新品種，大力開(kāi)發(fā)小球藻中潛在的有用物質(zhì)，使其在醫(yī)藥、食品、能源等方面得到充分的應(yīng)用，將是今后小球藻研究和開(kāi)發(fā)利用的重要課題。參考文獻(xiàn)1 韋進(jìn)鐘. 小球藻的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及其開(kāi)發(fā)利用簡(jiǎn)述. 畜牧獸醫(yī)科技信息, 2004年8月.2 劉燕 楊海波. 對(duì)小球藻蛋白的提取與別離的研究. 大連大學(xué)學(xué)報(bào), 2002年, 第23卷第四期.3 婁來(lái)清 沈振國(guó). 金屬硫蛋白和植物螯合肽在植物重金屬耐性中的作用. 生物學(xué)雜志, 2001年6月, 第18卷第3期.4 李師翁 李虎乾. 植物單細(xì)胞蛋白資源-小球藻開(kāi)發(fā)利用研究的現(xiàn)狀.生物技術(shù),

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