小球藻的营养及药用价值

黄燕娟1 王小芬1 陈向凡2 △

(1上海健康职业技术学院生物医药系上海200237；

2南通大学医学院药理教研室江苏226001)

摘要：微藻因具有丰富的营养价值和产油能力，因而已被广泛研究。小球藻属于单细胞绿藻，分布广泛，种类多达十余种，在食品、医药、饲料、能源和环保等多个领域具有广泛的应用价值。小球藻不仅可以光自养生长，还可以利用有机碳源进行异养生长。小球藻细胞壁坚厚，胞内含有丰富的蛋白质、必需氨基酸、多糖、色素、脂肪酸，并富含多种维生素，以及铁、钙、锌、钾等矿物元素，具有全面而均衡的营养价值。小球藻属中的蛋白核小球藻已被我国卫生部列为新资源食品。小球藻特有的促生长因子(CGF)具有提高免疫力、抗肿瘤等多种特殊功效，近年来研究证明小球藻在临床上可作为治疗多种疾病的辅助药物，被认为是绿色天然的营养保健食品。本文从小球藻的生物学特性、营养价值、药理和保健作用等方面进行了论述。

关键词：小球藻；营养价值；药理作用

中图分类号：Q949.2 

文献标识码：A

文章编号：1673-6273(2013)32—6396-03

前  言

小球藻在自然界中分布范围极广，种类繁多，对温度和气候条件等适应能力较强，在海洋、湖泊、沟渠、池塘以及潮湿的土壤等环境中均可以生长繁殖，但以淡水环境居多，有的还能和草履虫等原生动物以共生体的形式进行生长繁殖【1】。除了光合自养外，小球藻还可以利用葡萄糖等有机物质进行异养生长【2】。小球藻细胞内中富含多种高价值活性物质，因此在食品、医药、饲料、能源和环保等多个领域具有广泛的应用价值。日本、美国以及中国台湾等国家和地区将小球藻作为绿色健康食品和饲料添加剂已有近4O年历史【3】。目前，日本等国家已开发出包括小球藻食品、小球藻饮料、小球藻酒、小球藻化妆品等健康和美容养身系列产品【3】。小球藻系列产品在日本保健品市场中连续十年保持销量第一。近年来，人们对小球藻的药理作用进行了大量研究，发现小球藻含有多种在医疗保健方面具有特殊功能的活性成分，可作为治疗多种疾病的辅助药物。现将小球藻的生物学特性、营养价值和药理作用等综述如下。

1、小球藻的生物学特性

小球藻(Chlorella)属于单细胞真核微藻，是绿藻门(Chlorophyta)绿球藻目(Chlorococcales)小球藻科(Chlorellaceae)中一个重要的属，包括约10个种。我国常见的有普通小球藻(C.vulgaris)、蛋白核小球藻(C.pyrenoidosa)和椭圆小球藻(C.ellipoidea)等。小球藻细胞呈球形或椭圆形，直径为2-12um，细胞壁较坚固，有时会分泌粘质使多个细胞连在一起，胞壁的组成中含有孢囊素(一种类胡萝卜素衍生物)。细胞内通常含有1个呈杯状或板状的叶绿体，大多数自养生长下藻细胞叶绿体内有1个淀粉核。

小球藻不能够形成合子，只能以无性生殖的方式进行繁殖(母细胞通过有丝分裂形成似亲孢子)，每个母细胞一次可分裂为4个或8个子细胞，似亲孢子离开母细胞后自由生活而成为营养细胞，目前尚未发现小球藻存在有性生殖等其它繁殖方式。除了能够利用光和CO 进行光能自养外，小球藻还可以利用葡萄糖等有机物进行异养生长。目前人工养殖小球藻技术已经比较成熟，可以利用户外开放池或发酵罐进行高密度培养。小球藻在东南亚等国家和地区的生产规模较大，而国内目前只有少数几家企业利用光自养培养生产小球藻，且每年产量仅几百吨，产业规模小，产量非常低。

2、小球藻的营养价值

近百年来，小球藻已在亚洲、欧美等国家和地区被广泛用作健康食品添加剂和动物饲料等 。小球藻细胞内中富含多种高价值活性物质，包括蛋白质、多糖、脂类、叶绿素、类胡萝卜素、多种维生素及矿物元素等，因此在食品、营养品和饲料等领域具有广泛的应用价值。小球藻的叶绿素含量是植物中最高的(可高达2-4％)，已被联合国粮农组织(FAO)列为21世纪人类的绿色营养源健康食品【6】。蛋白核小球藻由于细胞内蛋白质含量高，具有丰富的营养价值，因此是小球藻属中研究较多的一个种。我国卫生部已于2012年批准蛋白核小球藻为新资源食品【7】。

小球藻蛋白质含量可高达50％一70％，含量超过诸如大豆、牛肉等高蛋白食物；此外，细胞内还含有8种必需氨基酸、不饱和脂肪酸、碳水化合物，并富含多种维生素，及钙、铁、钾、锌等矿物元素，长期服用可维持和补充人体健康所不可缺少的营养成分。小球藻特有的促生长因子(Chlorella Growth Factor，CGF)，能促发机体活力，提高人体免疫力。小球藻细胞内的叶绿素和叶黄素等色素，可以使机体提高抗氧化能力，减缓衰老。值得一提的是，小球藻具有坚硬的细胞壁，直接服用难以消化吸收，因而需要破壁后食用。

3、小球藻的药用价值

日本早在20世纪60年代就已经开展小球藻的研发及利用方面的研究，处于世界的领先地位。在国外，小球藻已应用于临床，对术后创伤、白细胞减少、营养不良、糖尿病、高血压、动脉粥样硬化和高血脂以及肿瘤等进行辅助治疗【8】。

3.1 增强机体免疫力

小球藻内含有的丰富生长因子(CGF)，在小鼠实验中，CGF被发现具有良好的免疫调节作用。它具有诱发干扰素，激发人体防御、免疫组织中的巨噬细胞、T细胞和B细胞的作用，能促进机体生长和体制的增强，并能强化免疫系统功能 。小球藻对身体虚弱的癌症患者以及放疗化疗后白细胞减少、免疫功能低下者具有良好的辅助作用。

3.2  吸附体内毒素

小球藻中叶绿素的含量是螺旋藻的数倍，是植物中叶绿素含量最高的。叶绿素有很强的吸附毒素的作用，被誉为是肠、肾、肺血液中有害物质的”清道夫”。小球藻内丰富的叶绿素和植物纤维素，可排除体内化学毒素和重金属【11】，有效保护肝、肾等排毒器官免受毒害，预防癌症发生。

3.3  调血压、降血脂

小球藻细胞内富含多不饱和脂肪酸，如亚油酸和γ-亚麻酸等，具有调节血脂、降血黏等功效【12】。这些天然而均衡的生物活性物质，可用于预防多种慢性疾病，构成人体健康的物质保障。因此小球藻也可适合于高血脂症，防治动脉粥样硬化以及冠心病的辅助治疗【13】。

3.4 抗氧化、抗疲劳

小球藻富含超氧化物歧化酶(SOD)和β-胡萝卜素，尤其是富含叶黄素(Lutein)。这些物质具有很强的抗氧化能力，可以有效清除机体新陈代谢产生的各种自由基【14】，长期服用可用于延缓衰老，改善心、肺功能。此外，小球藻还富含多种维生素和微量元素，可快速补充人体缺乏的各种营养元素，促进消除疲劳、增强体力、辅助活化脑细胞。

3.5  抗肿瘤

小球藻富含多种蛋白质，可以作为免疫激活剂，其抗肿瘤的机制可能为抑制致癌物的诱变性和基因毒性；增生核细胞；与宿主或受体一起作用；通过抗原专一性免疫；使T细胞增殖和活化等【3】。小鼠体内体外实验表明，注射小球藻热水抽提物后，癌细胞生长受到抑制，小鼠生存时间显著延长【15】【16】 。

3.6  抗感染、抗炎症

已有研究发现小球藻粗提物对小鼠的消化性胃溃疡有显著的防治作用，能加强防溃疡形成的保护因子。临床试验也证实，小球藻能够辅助治疗溃疡性结肠炎，加速伤口愈合。此外，研究发现小球藻还可以抗巨噬细胞病毒的感染，减少感染病毒的复制，使器官免受病毒引起的组织病理学损害【17】。

4、结论和展望

微藻种类繁多，但目前可被人类大规模利用的屈指可数，如螺旋藻(Spirulina)、小球藻(Chlorella)、雨生红球藻(Haematococcus)和杜氏盐藻(Dunaliella)等【18】 。小球藻在食品和医药等领域具有广泛的应用价值，因而国内外对小球藻的市场需求量十分巨大。小球藻除营养保健功效外，利用小球藻作为生物能源的生产原料也备受可再生能源领域的关注。随着人类研究的逐步深入，其潜在的营养和药用价值将被充分挖掘，开发利用小球藻资源必将前景广阔。

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