可利用微藻的種類及其應(yīng)用前景

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1、可利用微藻的種類及其應(yīng)用前景張建民，劉新寧(山東大學(xué)威海分校海洋生物系，山東威海264209)摘要：現(xiàn)已知全球藻類3萬余種，其屮微藻約占70%。闡述了微藻的國內(nèi)外研究發(fā)展概況，重點(diǎn)探討了4種主要的口J利用微藻螺旋藻、小球藻、杜氏藻和紅球藻的分布、繁殖方式和生態(tài)條件，分析了微藻的應(yīng)用價(jià)值，介紹了微藻的分了遺傳學(xué)的研究概況。關(guān)鍵詞：可利用微藻；種類；分布；應(yīng)用前景微藻的國內(nèi)外研究發(fā)展概況迄今為止，全球已知藻類3萬余種，其中微藻約占70%［1］,廿前國際上的微藻應(yīng)用已進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn)階段。東亞和東歐地區(qū)以及我國臺(tái)灣省等以生產(chǎn)柵藻和小球藻為主，年產(chǎn)量藻粉1000噸以上；墨西哥、乍得

2、等國家相繼建立起螺旋藻生產(chǎn)線，年產(chǎn)量達(dá)數(shù)百噸。1968年，國際上成立了微型藻類國際聯(lián)盟(MIU),開展有關(guān)學(xué)術(shù)科研活動(dòng)［2］。我國從1958年開始培養(yǎng)作為食品和飼料的微型藻類，在國際上首先完成了鈍頂螺旋藻(Spirulinaplatensis)的海水馴化和養(yǎng)殖［3］,選育出了作為高蛋白藻種的土生席M(Phormidinmmucicola)［2］可利用微藻的分布與生態(tài)可利用微藻指那些已工廠化生產(chǎn)或有應(yīng)用前景、能用生物技術(shù)大量培養(yǎng)的種類,其細(xì)胞內(nèi)所含的某種或某些成分能被人們利用［4］螺旋藻(Spirulina)螺旋藻是一種生長在非洲、墨西哥和東非人裂谷等熱帶高溫地方堿性鹽湖中

3、的藍(lán)藻。螺旋藻是藍(lán)藻門念珠藻目顫藻科中的一個(gè)屬，其藻體為單一藻絲，一般能聚集在一起并形成青苔；藻絲彎曲，可作有規(guī)律的螺旋狀盤旋。本屈冇30余種，我國有9種，現(xiàn)能進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的主要有2種，即鈍頂螺旋藻(S.platensis)和極大螺旋藻(S.maxima)。螺旋藻細(xì)胞進(jìn)行二分分裂無性繁殖，結(jié)果使藻絲長度迅速增加。它主要靠藻絲斷裂增加絲體數(shù)量，冇時(shí)也形成/藻殖段0,藻殖段細(xì)胞分裂成新的螺旋狀體，無有性生殖［5］。螺旋藻可在淡水中培養(yǎng),也可通過逐步馴化在海水屮生長。大量實(shí)驗(yàn)證明，螺旋藻可以在含冇85~270g/L鹽類的水休中生存，生t的最適鹽度為20?70g/L［l］、最適

4、溫度為30~37e、最適光照強(qiáng)度為30000"35000lx、最適pH值為816~915。小球藻(Chiorella)小球藻在自然界分布極廣，海洋、湖泊、池塘、土壤、樹皮等環(huán)境中均可生長繁殖，以淡水種類居多，而且春夏Z交繁殖最旺盛。小球藻是綠藻門綠藻綱綠球藻目的一屬，單生或聚生，細(xì)胞多為球形、橢圓形，細(xì)胞壁很薄；主要營腐生生活，在富含有機(jī)質(zhì)的污水屮能大量繁殖；還能營共生生活，可在其它的動(dòng)植物體內(nèi)生活，如構(gòu)成地衣。小球藻行無性繁殖，依靠細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)體多次分裂形成似親抱了，當(dāng)細(xì)胞分裂時(shí)原生質(zhì)體分裂出似親抱了，待母細(xì)胞破裂后似親砲子釋放出來,然后長大成新個(gè)體。小球藻對(duì)鹽度的適應(yīng)

5、范圍較廣，最適溫度為25e左右、最適光照強(qiáng)度為10000lx,適宜pH值6~80杜氏藻(Dunaliella)杜氏藻是綠藻門綠藻綱團(tuán)藻目鞭藻科中的一個(gè)屬，為單細(xì)胞個(gè)體，呈卵形或梨形，前端有一對(duì)較長的鞭毛，常生活在鹽水中，故人們常稱Z為/鹽藻0。在高鹽水體屮杜氏藻可為優(yōu)勢(shì)種群，因此在全球高鹽湖泊或鹽廠蒸發(fā)池屮常見到它們。杜氏藻的生殖方式有無性生殖和有性生殖兩種：無性生殖是在游動(dòng)屮直接進(jìn)行分裂，由一個(gè)細(xì)胞分裂為兩個(gè)游動(dòng)的了細(xì)胞；有性生殖是在不良環(huán)境時(shí)產(chǎn)生，為同配生殖，由具冇兩條長鞭毛的抱子結(jié)合后發(fā)育形成2、8個(gè)游動(dòng)細(xì)胞。杜氏藻嗜鹽，在高鹽度環(huán)境中生t良好。海產(chǎn)杜氏藻因種類的不

6、同，其耐鹽度范圍和對(duì)酸堿的適應(yīng)范圍較廣，耐鹽度為015~5mol/L,pH值從1(D.acidophila)到11(D.salina)[1],最適溫度為25e左右，最適光照范圍為2000~6000lx。紅球藻(IIacmatococcus)紅球藻是綠藻門綠藻綱團(tuán)藻目紅球藻科的一個(gè)屈，在淡水屮分布較廣。多數(shù)種類分布在平原和淡水中，個(gè)別種類可在雪中生存，成為歐洲高山的/紅雪0。紅球藻常生長在有機(jī)質(zhì)較豐富的小水體屮，如花園、小水坑等，由于這種環(huán)境經(jīng)常間斷性干旱，因此它犬多時(shí)間處于休眠狀態(tài)。紅球藻的繁殖為細(xì)胞分裂，產(chǎn)生2、4、8,n個(gè)細(xì)胞。在環(huán)境不良時(shí)進(jìn)行無性生殖，發(fā)育成厚壁抱了

7、，因血色素積累而成紅色。冇性生殖為同性生殖。光照是紅球藻生長的重要因素，最適宜紅球藻生t的光照強(qiáng)度約為30lx,高于50lx的光照將抑制紅球藻的主長[4]。最適生長溫度為2525?28e,最適生長pH值為中性至微堿性(718)[1]。微藻開發(fā)應(yīng)用的現(xiàn)狀與前景微藻的開發(fā)應(yīng)用越來越受到人們的重視，不但在食品保健、醫(yī)藥制品等方面得到開發(fā)利用，而月?在化妝品、飼料等方而也受到人們的青睞，其至作為生物技術(shù)或基因工程的受體在科研上有了一席之地。營養(yǎng)食詁微藻營養(yǎng)健康食品可分為兩類：一是直接用食品級(jí)干藻粉制成藻片或膠囊營養(yǎng)保健食品，在食品商場(chǎng)