琚枳豪，馮 佳，呂俊平，南芳茹，劉旭東，謝樹蓮，王 捷，劉 琪

(1.山西大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，山西 太原 030006；2.太原師范學(xué)院 生物系，山西 晉中 030619)

0 引言

微藻是一種光合自養(yǎng)生物且極其微小的藻類個(gè)體，生長(zhǎng)迅速，生物量高，適應(yīng)性強(qiáng)，廣泛存在于江河湖泊中.微藻內(nèi)含較為豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如糖類、維生素與蛋白質(zhì)等.這些物質(zhì)及其代謝物具有強(qiáng)化心血管系統(tǒng)、提升人體免疫力的作用[1].目前廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)的藻類主要涉及到綠藻門、藍(lán)藻門和硅藻門的種類，另外雨生紅球藻、蛋白核小球藻、裸藻、念珠藻和螺旋藻等被列入食品名錄.微藻也可以作為生物餌料應(yīng)用到動(dòng)物養(yǎng)殖或者水產(chǎn)養(yǎng)殖中，它既是貝類、對(duì)蝦幼體和部分魚類幼體的直接開口餌料，亦是很多浮游生物的重要餌料，如輪蟲、枝角類等[2].此外，微藻在飼料、食品和醫(yī)藥等領(lǐng)域也具有很好的開發(fā)和應(yīng)用前景.本文將近些年來的微藻及其生物活性物質(zhì)作為餌料和飼料添加劑進(jìn)行了概括總結(jié)，并為以后開發(fā)食用性微藻提供了新的思路.

1 常見的微藻飼料添加劑

1.1 螺旋藻

螺旋藻是典型的低等植物，為原核生物類，隸屬于藍(lán)藻門、顫藻科，其結(jié)構(gòu)為多細(xì)胞絲狀體.當(dāng)前所發(fā)現(xiàn)的螺旋藻多達(dá)35種，而能夠深入應(yīng)用的僅為兩種，即鈍頂螺旋藻(Spirulinaplatensis)與極大螺旋藻(S.maxima).據(jù)報(bào)道，螺旋藻含有較為均衡的營(yíng)養(yǎng)，膽固醇與脂肪含量較低，而蛋白質(zhì)含量較高，世界衛(wèi)生組織與糧農(nóng)組織將其認(rèn)定為新世紀(jì)最佳健康食物[3].

1.2 小球藻

小球藻隸屬于綠藻門、綠藻綱、小球藻科、小球藻是典型的單細(xì)胞綠藻，它的分布極廣，在海水和淡水中都有它的蹤影.小球藻的繁殖速度極快，在20 h之內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)四倍的增長(zhǎng).小球藻含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，如蛋白質(zhì)、維生素、多糖等，這使其擁有較高的應(yīng)用價(jià)值.因此小球藻具有豐富的保健功能，如降糖降脂、增強(qiáng)免疫力等[4].在醫(yī)藥、食品及飼料中均有很好的應(yīng)用前景.

1.3 雨生紅球藻

雨生紅球藻是一種典型的單細(xì)胞綠藻，它屬于綠藻門、綠藻綱、團(tuán)藻目、紅球藻科、紅球藻屬，在自然環(huán)境中分布頗為廣泛.它可以自養(yǎng)生活，可以借助于孢子于合子進(jìn)行繁殖.若是所處環(huán)境為高溫、高鹽、強(qiáng)光等，那么就能促使其生成豐富的蝦青素[5].蝦青素屬于典型的胡蘿卜素，是紅色脂溶性物質(zhì).它缺乏穩(wěn)定性，容易被氧化，進(jìn)而轉(zhuǎn)換成蝦紅素.很多研究表明蝦青素的抗氧化功能突出，對(duì)自由基的清除效果極佳，還可以保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)、改善心血管疾病、降低炎癥等[6].所以這類物質(zhì)在醫(yī)藥、保健品和食品添加劑中都有所應(yīng)用.

1.4 硅藻

硅藻屬于單細(xì)胞真核藻類，具有硅質(zhì)化的細(xì)胞壁，能夠在淡水、海水發(fā)現(xiàn)它的蹤影.硅藻種類豐富，可以在不同環(huán)境下生存，它對(duì)水體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)有著較高的敏感性.對(duì)于浮游類硅藻而言，常常是魚蝦的重要食物.對(duì)于底棲硅藻而言，則是相應(yīng)貝類的重要食物.硅藻也是目前較為常用的養(yǎng)殖飼料，它含有EPA與DHA等高不飽和脂肪酸[7].鮑魚幼體與底棲動(dòng)物都常以硅藻為食.當(dāng)前，在硅藻門中的牟氏角毛藻、中肋骨條藻、纖細(xì)角毛藻和三角褐指藻應(yīng)用較為廣泛.

2 微藻在動(dòng)物飼料添加劑中的作用

2.1 抗腫瘤

微藻有很好的抗腫瘤、抗衰老、提升免疫力等功能.陳宏碩等[8]在小鼠體內(nèi)接種相應(yīng)的肝癌細(xì)胞，然后讓這些患病小鼠服用螺旋藻多糖，結(jié)果發(fā)現(xiàn)對(duì)腫瘤有很好的抑制作用.藻藍(lán)蛋白是螺旋藻的重要組成部分，可溶于水、無毒，因此得到了廣泛的應(yīng)用.Elena Georgieva Gardeva等[9]發(fā)現(xiàn)按照5 mg/kg的藻藍(lán)蛋白來喂食病鼠，可以增加其存活時(shí)間，并對(duì)腫瘤的擴(kuò)散有抑制效應(yīng).Wang等[10]在小球藻中對(duì)多肽進(jìn)行分離，發(fā)現(xiàn)能夠?qū)epG2肝癌細(xì)胞活性進(jìn)行很好抑制.此外，小球藻還有較強(qiáng)的抗氧化能力，能清除自由基，還能對(duì)過氧化氫酶等的活性進(jìn)行改善.

2.2 抗氧化

微藻在抗氧化、抗疲勞等方面功效顯著.雨生紅球藻含有豐富的天然蝦青素，抗氧化能力十分突出，已經(jīng)成為當(dāng)前生產(chǎn)蝦青素的主要來源.趙淑銳等[11]研究發(fā)現(xiàn)螺旋藻可以對(duì)NO、OH、O2-以及有機(jī)氮自由基進(jìn)行清除.對(duì)于小球藻而言，不僅可以清除自由基，還能改善對(duì)超氧化物歧化酶等物質(zhì)的活性[12].蝦青素的保健治療功能同樣突出，相較于維生素A而言，它能很好地抑制腐胺積累，所以該物質(zhì)所具備較強(qiáng)的氧化能力，可以對(duì)皮膚中的老化自由基進(jìn)行清除，有著較佳的皮膚保養(yǎng)效應(yīng).

2.3 增強(qiáng)免疫力

微藻可以增強(qiáng)機(jī)體免疫力，張寶龍等[13]在黃顙魚飼料中摻入適量的小球藻，發(fā)現(xiàn)能改善該魚的生長(zhǎng)性能，同時(shí)也能有效提升其抗病能力.崔青曼等[14]在南美白對(duì)蝦日糧中添加0.5%、1%和2%的小球藻，研究發(fā)現(xiàn)對(duì)蝦血淋巴和肝胰腺中的SOD、NOS、PO、LZM、ACP、ALP酶活和T-AOC能力顯著提高.Svoboda等[15]研究表明投喂小球藻的母豬所繁殖的仔豬，有著更高的免疫力，在肌肉、心臟中的硒元素也有明顯的提升.綜上所述，微藻能夠有效提升機(jī)體的抗病能力，增強(qiáng)機(jī)體免疫力.

2.4 提高生長(zhǎng)性能

微藻可以提高生長(zhǎng)率和存活率.敖敦等[16]以小球藻為對(duì)象，對(duì)羊羔育肥進(jìn)行研究，將食用螺旋藻的羊羔組與食用基礎(chǔ)飼料的對(duì)照組進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)食用螺旋藻的羊羔育肥效果更好.王吉橋等[17]在研究中發(fā)現(xiàn)，在仿刺參飼養(yǎng)過程中，分別摻入60 mg/kg和90 mg/kg蝦青素飼料，然后將其進(jìn)行投喂，發(fā)現(xiàn)該養(yǎng)殖物的生長(zhǎng)率分別增長(zhǎng)113.33%和66.67%.付興周等[18]在肉雞飼料中摻入一定量的蝦青素，可以很好的改善肌肉品質(zhì)，同時(shí)還能提升其生長(zhǎng)速度.

2.5 降血脂、血糖

微藻有降膽固醇、降血糖、降血壓等功能.劉培培等[19]在雞飼糧中添加螺旋藻粉后，能減少雞蛋中膽固醇含量.黑立新等[20]人用復(fù)合螺旋藻多糖投喂高血脂小鼠，結(jié)果顯示這些小鼠的LDL、TG與TC含量顯著下降，而HDL含量則明顯增大,意味著螺旋藻多糖具有較為明顯的降血脂功能.Yang等[21]人在研究中以患有L-NAME誘導(dǎo)血管內(nèi)皮功能障礙的大鼠為對(duì)象，分析小球藻對(duì)其心、腎功能以及血壓的影響.結(jié)果顯示，NOx水平和血漿精氨酸濃度并沒有顯著差異.對(duì)于小球藻組而言，血管緊張素轉(zhuǎn)換酶性要比L-NAME組更低.綜上所述，微藻有降血糖、降血脂、改善動(dòng)脈硬化等功能.

3 展望

微藻在醫(yī)藥、食品、飼料、化妝品等領(lǐng)域具有廣闊的領(lǐng)域，上述微藻已經(jīng)得到了非常深入的研究.盡管微藻有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，但是還存在許多問題.例如藻類在質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)方面缺乏統(tǒng)一性；微藻的毒理學(xué)研究較少；投入成本較高等.因此，對(duì)這些藻類還需要進(jìn)行深入分析，避免藻種缺點(diǎn)，放大其優(yōu)點(diǎn)，增強(qiáng)高品質(zhì)藻種的存儲(chǔ)能力，從而實(shí)現(xiàn)微藻的有效利用.相信在不久以后，微藻定會(huì)成為農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥和保健食品工業(yè)的支柱.