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| 螺旋藻 - 顫藻科螺旋藻屬植物 |
螺旋藻(學名:Spirulina)，屬於、藍藻綱、顫藻科、螺旋藻屬，是一種古老的低等原核單細胞或多細胞水生植物，體長200-500μm，寬5-10μm。 形如鐘錶發條，呈螺旋狀藍綠色，所以又稱為藍綠藻。 原產在墨西哥和非洲中部的乍得熱帶地區的鹼性湖泊中，早就被當地居民食用 。
螺旋藻適於高溫鹼性環境。 已發現35種以上，在淡、鹹水均有生長，而世界上用於生產的只有2種，鈍頂螺旋藻和巨大螺旋藻。
螺旋藻是大規模工業化生產的微藻類之一，是有35億年生命史的稀有藻類生物，也是一種天然食品 。螺旋藻是自然界營養成分最豐富、最全面的生物，螺旋藻富含高質量的蛋白質、γ-亞麻酸的脂肪酸、類胡蘿蔔素、維生素，以及多種微量元素如鐵、碘、硒、鋅等。
基本信息
中文名稱； 螺旋藻
拉丁學名； Spirulina
界； 植物界
門； 藍藻門
綱； 藍藻綱
科； 顫藻科
屬； 螺旋藻屬
種； 螺旋藻
形態特徵
多細胞藻體，圓柱形螺旋狀的絲狀體，單生或集群聚生，藻絲直徑5-10μm，先端鈍形，螺旋數2-7個。藻體可以顫動和旋轉運動，常像圍繞着一個縱軸似地很快旋轉，向前爬行。細胞內含物均勻，無真正的細胞核。藻體為單列細胞組成的不分枝絲狀體，膠質鞘無或只有極薄的鞘，並有規則螺旋狀，以形成藻殖段繁殖。無異形胞和後壁孢子 。由於體內的藻紅素和藻藍素等的數量不同，而呈現不同體色，如藍綠色、黃綠色或紫紅色等。並有纖弱的橫隔壁。屬原核生物的簡單繁殖方式，可直接分裂。
分布情況
生長於各種淡水和海水中，常浮游生長於中、低潮帶海水中或附生於其他藻類和附着物上形成青綠色的被覆物。世界天然能夠自然生長螺旋藻的四大湖泊，非洲的乍得湖(Tchad Lake)、墨西哥的特斯科科湖(TexcocoLake)、中國雲南麗江的程海湖和鄂爾多斯的哈馬太鹼湖。已人工培養並大面積機械化生產。
生長環境
螺旋藻的最佳生長溫度是35-37℃，具有較好的耐熱性。最佳生長pH範圍是3-11.0，當pH高於11.0時將不利於生長。在營養和溫度正常的情況下，光照就成為影響螺旋藻生長的一個重要因素，在室外培養，光源主要是太陽；在實驗中，一般使用冷白光源，生長培養所需光強度約為3700-4000 lx，維持培養時為1100 lx左右。螺旋藻的生長不僅受到光強度的影響，而且因光的色值不同，反應各異。
化學成分
含蛋白質(60%)，主要由異亮氨酸(isoleucine)，亮氨酸(leucine)，賴氨酸(lysine)，蛋氨酸(methionine)，苯丙氨酸(phenylalanine)，蘇氨酸(threonine)，色氨酸(tryptophane)，纈氨酸(valine)等組成。此外，還含脂肪，碳水化合物，葉綠素，類胡蘿蔔素，藻青素，維生素(vitamin)A、B1、B2、B6、B12、E，煙酸(nicotinic acid)，肌酸(creatine)，γ-亞麻酸(γ-linolenic acid)，泛酸鈣，葉酸(folic acid)及鈣，鐵，鋅，鎂等。
栽培技術
選育藻種
選育優質高產的藻種是培養過程的重要環節，在培養過程中還要對藻種進行馴化和復壯，以防其退化和變異。
製備培養基
國內外廣泛使用的是乙氏培養基，主要由NaHCO3、NaNO3、NaCl、K2SO4、KH2PO4、FeSO4·7H4O
等鹽類組成。設計培養基的配方時，要使其pH、營養狀況儘可能接近藻種池培養液的狀況，使接種後的藻體能迅速進入正常生長狀態。培養採收過程中要根據溫度、光強、Ph及藻體形態特徵不斷補添新的培養液。培養基的Ph一般在9左右。
分級擴大培養
一般分為藻種培養、擴大培養、接種、大池培養。接種量的多少一般以藻液OD(即藻液的光密度，用以表示藻體濃度)在0.1左右為宜，在適宜的氣候條件下，經過4-5天培養，其光亮度達到0.8-1.0，即可進行採收。
藻池管理
大池培養過程中的管理是穩產高產的重要保證。管理的主要內容是定時測定記錄氣溫、水溫、pH、OD值，清除雜物，定時開關攪拌器。藻種池和大池一般都要求裝攪拌器。攪拌不僅可以使藻池中營養物質分布均勻，避免池中深淺層藻體受光不勻帶來的光傷害和光飢餓現象，同時還能排除過多的O2，減少因氧飽和而產生的光合抑制作用
主要價值
保健功效
降低膽固醇
膽固醇降低可以有效的預防心臟病和中風疾病的發作，螺旋藻里的Y-亞麻酸可以降低人體所含的膽固醇，從而可以有效降低高血壓和預防心臟病減低膽固醇。
調節血糖
螺旋藻中存在螺旋藻多糖、鎂、鉻等多種降糖物質，可通過多種途徑(如促進胰島素分泌、減緩糖吸收、促進物質代謝，抗氧化等)調節血糖代謝。
增強免疫系統
由於螺旋藻中的藻多糖和藻藍蛋白均能增強骨髓細胞的增殖活力，促進胸腺、脾臟等免疫器官的生長和促進血清蛋白的生物合成，因此螺旋藻具有免疫增強作用 。
保護腸胃
大部分胃病患者均屬胃酸過多，導致胃炎、胃潰瘍等疾病，而螺旋藻是鹼性食品，螺旋藻內含有很高的植物性蛋白質以及豐富的葉綠素、β-胡蘿蔔素等，這些營養物質對胃酸中和及胃腸道粘膜修復、再生和正常分泌功能極為有效，特別適用於腸胃患者。通過對於腸內環境的良好改善，對糖尿患者也有輔助治療的意義。螺旋藻可以提高應急能力，而且對糖尿病、高血壓症、脂肪肝、腎損害均有一定的防治和保護作用 。
抗腫瘤、防癌抑癌
抗突變和抗癌藥物的作用機制與脫氧核糖核酸(DNA )的修復有關，螺旋藻中藻多糖、β- 胡蘿蔔素、藻藍蛋白均有此作用，因此螺旋藻在抗腫瘤、防癌方面顯示出重要作用 。
防治高脂血症
螺旋藻中含有大量不飽和脂肪酸，其中亞油酸和亞麻酸占總脂肪酸的45%，兩者是構成細胞膜線粒體內磷脂的重要成分，可以防止總膽固醇和甘油三脂在肝臟、血管中大量堆積，避免損害心血管的正常生理功能 。
抗氧化、抗衰老、抗疲勞
自由基是人體衰老和疾病的根源之一，超氧化物歧化酶(SOD)可以催化歧化反應清除自由基。螺旋藻可以減輕運動引起的氧自由基損傷，保護細胞膜結構，有抗運動疲勞作用 。
抗輻射功能
螺旋藻多糖能抗輻射.螺旋藻抗輻射的機制與下列因素有關：
(1)螺旋藻含大量的藻藍蛋白和藻多糖，有豐富的蛋白質及多種維生素(維生素C和維生素E等)、β-胡蘿蔔素和微量元素(硒、鋅和鐵等)等生物學活性成分，增加機體免疫功能，緩解和減輕射線對免疫系統的抑制作用。
(2)螺旋藻有較強的抗氧化作用，可增強機體抗氧化酶活性，捕捉自由基，由此降低輻射促發的自由基的形成導致的DNA損傷。
(3)螺旋藻含有豐富的鐵質、維生素B12和葉綠素，促進造血功能，緩解和減輕射線對骨髓造血功能的抑制 。
治療貧血症
缺鐵性貧血是非常普遍的一個現象，而螺旋藻含有極為豐富的鐵質和葉綠素，這些營養元素可以有效改善人體貧血的狀況。 螺旋藻中含有豐富的活性鐵、維生素B12和葉綠素，它們是合成血紅蛋白的原料和輔酶，而且螺旋藻中的藻藍蛋白、藻多糖能增強小鼠骨髓中多染性紅細胞與正染紅細胞的比值，因此螺旋藻能從多方面促進血紅蛋白合成和骨髓造血功能，發揮抗貧血的作用
藥理作用
1.抗輻射損傷作用：放射照射前、後給小鼠口服螺旋藻，均能提高小鼠存活率。
2.抗菌作用：鈍頂螺旋藻對革蘭陽性菌有抑菌作用，含脂質和三萜類化合物的鈍頂螺旋藻的乙醇提取物抑菌活性最強，含甾醇的提取物也有抑菌作用，但作用較弱。鈍頂螺旋藻對革蘭陰性菌無抑制作用。
3.抗癌作用：螺旋藻對短期一次注射和長期多次注射1，2-二甲肼誘導的NIH小鼠和標準差大鼠大腸變性隱窩的形成有抑制作用。
4.光敏作用：用含0.25mg/ml的藻藍蛋白(藻青素)處理培養的小鼠骨髓瘤細胞，再經514nm激光輻照300J/cm，發現癌細胞存活率僅15%；而單純採用激光輻照或藻藍蛋白處理，細胞存活率為69%和71%。
5.對免疫系統的作用：螺旋藻多糖可使小鼠的血清溶血素提高39.5%-98.0%，腹腔巨噬細胞的吞噬率提高32.5%-51.5%，吞噬指數提高0.9-1.8倍，T淋巴細胞數提高46.8%-87.7%，脾臟白髓淋巴細胞排列密集，紅髓內巨噬細胞明顯增多，酸性α-乙酸萘酯酯酶(ANAE)陽性淋巴細胞增加7.3%-12.8%。
6.降低膽固醇：將30位高膽固醇、輕度高血脂的男性，分為兩組，A組每日服螺旋藻4.2g，持續8星期，血清總膽固醇在4星期內從6.3mmol/L(244mg/dl)降至6.1mmol/L(233mg/dl)，降幅達4.5%。B組服4星期便停止，總血清膽固醇降低，後恢復到最初的水平。低密度脂蛋白膽固醇在4星期內顯着降低達6.1%，原來高膽固醇水平的人，血清膽固醇降幅更大。
7.對胃的保護作用：鈍頂螺旋藻灌胃250-500mg/kg，對吲哚美辛(消炎痛)型、無水乙醇型實驗性大鼠胃潰瘍模型有明顯保護作用；可降低幽門結紮型大鼠潰瘍模型的發生率和減少潰瘍數，對胃液分泌也有一定的抑制作用；可加速慢性醋酸型大鼠胃潰瘍的癒合。
植物文化
食用歷史
最早使用螺旋藻(spirulina)作為食物的是在十六世紀墨西哥的阿茲特克人，他們從德斯科科湖採摘螺旋藻做成薄餅售賣。阿茲特克人稱呼它為"特脆特拉脫兒"，意思是石頭的排泄物。螺旋藻於1960年代由法國科學家所發現，但他卻從未把螺旋藻作為食物食用。第一台大型生產螺旋藻的機器是於1970年代在墨西哥建立. 螺旋藻在乍得的食用歷史可以追溯至九世紀的卡內姆-博爾努帝國。當時，人們從乍得湖中採集螺旋藻。
發現史
20世紀60年代初，法國探險家克里門特博士在非洲探險時，發現乍得湖邊的佳尼姆人在動物蛋白匱乏甚至糧食蔬菜也不足的條件下生活依然體魄強壯，精力旺盛，健康長壽。調查後發現他們經常撈取漂浮在乍得湖上的螺旋藻曬乾食用和治病。
營養成分
螺旋藻營養成分的特點是蛋白質含量高， 而脂肪、纖維素含量低， 並且還含有種類繁多的維生素， 它是維生素B12和β-胡蘿蔔素含量最高的食品.此外， 它還是所有食物中可吸收性鐵質含量最高的， 同時還發現它含有具有防癌、治癌作用的藻類蛋白， 以及其他大量礦質元素和提高機體免疫力的生物活性物質。
螺旋藻多糖是螺旋藻藻體中碳水化合物的主要存在形式，含量高達乾重的14%~16%。螺旋藻所含的類脂幾乎全都是重要的不飽和脂肪酸類，膽固醇含量極微。螺旋藻乾粉的蛋白質含量高達60%~72%，相當於大豆的1.7倍、小麥的6倍、玉米的9.3倍、雞肉的3.1倍、牛肉的3.5倍、魚肉的3.7倍、豬肉的7倍、蛋類的4.6倍、全脂奶粉的2.9倍。螺旋藻富含維生素B1、B2、B3、B6、B12及維生素E等。可以說，它全價濃縮了人體最需要的各種維生素。螺旋藻還是葉綠素的天然寶庫，量多質優，占藻體的1.1%，是大多數陸生植物的2~3倍，是普通蔬菜的10倍。螺旋藻所含葉綠素的類型主要是葉綠素a，分子結構與人的血紅素十分相似，是人類合成血紅蛋白的直接原料，堪稱"綠色血液"，而且含量高達7600mg/kg藻粉。螺旋藻含有全部人體必需氨基酸，賴氨酸含量高達4%~4.8%，與動植物源食品相比最接近聯合國糧農組織的推薦標準，而且組成均衡人體對其吸收利用率特別高。螺旋藻富含人體所需的礦物質，鈣、磷、鎂、鐵、鈉、錳、鋅、鉀、氯等約占藻體中礦物質總量的9%。 其中鐵含量為一般含鐵食物的20倍；鈣含量是牛奶的10倍。而螺旋藻所含的這些礦物質，均屬細胞生物性範圍內的鹼金屬元素，不對人體細胞和組織器官產生任何副作用[1]