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螺旋藻粉的光合成能力极强
来源:山东瑞丰淀粉糖业有限公司    发布时间: 2013-7-29 16:19:39    次浏览   大小:  16px  14px  12px
螺旋藻是一种生活在气候温暖、光照充足、湖水矿化程度较高的高浓度碳酸盐类和高pH值环境中的单细胞原核微生物。地球的年龄约为46亿年,螺旋藻生活在地球上约有35亿年的历史,而且从诞生之日到现在基本上保持着本来面…

螺旋藻粉是一种生活在气候温暖、光照充足、湖水矿化程度较高的高浓度碳酸盐类和高pH值环境中的单细胞原核微生物。地球的年龄约为46亿年,螺旋藻生活在地球上约有35亿年的历史,而且从诞生之日到现在基本上保持着本来面目,故称其是古老生物及活化石。

  1.1 螺旋藻粉的生产属于生态型农业

  随着人口的增长及陆地可耕地资源的减少,给农业的发展带来难以克服的困难,实现江河湖海农牧化,利用水面产生高质量的蛋白质,是21世纪农业的一大特点。21世纪是海洋世纪,也是生物世纪。尤其我国人多地少,水域辽阔,开发不占陆地资源的螺旋藻粉更具有深远的意义。此外,CO2是大气质量恶化、造成目前地球温室效应的罪魁祸首之一,改善大气质量最好的解决方法是通过生物的光合作用,以增加氧气消除废气。螺旋藻粉的光合作用可吸收CO2等废气,并释放氧气,优化空气质量。若生产200g鲜螺旋藻,约放氧66.6L,相当于246m2草坪的放氧能力。

  1.2 螺旋藻粉是生产率极高的生物

  螺旋藻粉的光合成能力极强。一般高等植物的光能利用率通常是5%~6%,而螺旋藻的光能利用率高达18%,光合效率达43%,是一般农作物的1.4~3倍,这种高光效特性,正是人类充分利用太阳能来制造食物的潜力所在。螺旋藻生长繁殖快,周期短,人工栽培时,从接种培养到收获只需5~8d。以每kg干藻含植物蛋白600~700g计算,每亩水面收获的干藻所含的营养价值相当于3t大豆,单位蛋白质产量比大豆高出25倍。在目前最佳养殖条件下的螺旋藻干粉产量,每m2每天可产10~20g。1hm2水面的螺旋藻年产蛋白质可达50t,而1hm2土地只能产大豆2.5t,或产牛肉160kg。螺旋藻生产的社会效益和经济效益显著,开发前景十分广阔,在我国已引起了越来越多的重视。

  1.3 螺旋藻粉是食、药同源的功能性食品

  螺旋藻已成为世界性保健食品,近年来又受到医学界广泛重视,被视为一种理想营养源和潜在的"药源"。

  螺旋藻粉具有丰富的蛋白质、维生素、不饱和脂肪酸、螺旋藻多糖和有益于人体的微量元素,易消化吸收,营养全面,结构合理,安全无毒等优点。在人类食物中最重要的是蛋白质,蛋白质的数量及质量是衡量食品质量的主要指标之一。蛋白质占螺旋藻干重的60%~70%,是迄今发现的蛋白质含量最高的物种之一,被称为水中之肉。螺旋藻含有18种氨基酸,其中人体必需的8种氨基酸结构合理,几乎与人血蛋白相似,与联合国粮农组织(FAO)与世界卫生组织(WHO)所推荐的RDA值(人体需要量)极其相近。螺旋藻是维生素的天然宝库,β-胡萝卜素含量是所有天然食物之冠,约是胡萝卜的10倍,VB12含量比动物肝脏高出3.5倍。含有钙、铁、锌、硒、钾、镁、碘等多种有益身体的矿物质,其中有机铁的含量是菠菜的23倍,是含铁最丰富的食物,钙含量是牛奶的10倍。螺旋藻含有丰富的人体必需而又不能合成的亚油酸与亚麻酸,还有藻蓝蛋白、叶绿素、小分子多糖、超氧化物岐化酶、拟生长因子等有重要生物活性的特殊物质。此外,螺旋藻的细胞壁很薄,由极易被降解的肽葡聚糖(Peptidoglycan)构成,其消化吸收率可达80%以上。1g螺旋藻所含的营养相当于1000g各种果蔬营养的总和,被认为是浓缩的绿色食品。

  螺旋藻含有的多种生理活性成分使其成为开发医疗保健品的重要资源。经国内外许多研究证实,螺旋藻所含的多糖、藻蓝蛋白及β-胡萝卜素等物质皆具有明显的增强免疫力、防癌、抗癌、抗感染、抗辐射的作用;含有丰富的铁、叶绿素及VB12,可防治急性、慢性或恶性贫血;β-胡萝卜素、维生素E、维生素C、γ-亚麻酸都是抗衰老的活性物质;超氧化物歧化酶(SOD)能有效清除体内自由基,具有抗氧化保护细胞不受损伤的功能;螺旋藻粉是碱性食品,可中和过多地胃酸,防治胃病。螺旋藻还能迅速消除疲劳,恢复体力。

  2 应用现状

  2.1 发展较快

  高温、高光照、高碱的水面是螺旋藻自然生长的环境,全世界只有非洲乍得湖、墨西哥Texcoco湖和中国云南的程海湖三个天然螺旋藻产地。目前,世界上-些国家已投入了大量的人力、物力和财力,竞相进行螺旋藻的深度研究和开发应用。20世纪70年代中期以来,墨西哥、美国、日本、以色列等国都已相继建立了螺旋藻生产工厂,产品主要出口到美国和西欧。据统计,1983年世界螺旋藻的年产量为1000t,1994年已达到2000t左右,翻了一番。尽管近年来产量逐渐增加,但随着其需求量的日益增长,产品仍供不应求。联合国世界粮农组织已把螺旋藻正式列入21世纪人类食品资源开发计划。

  我国自20世纪70年代引进螺旋藻,后被列入"七五"科技攻关项目,1989年在云南程海建成了螺旋藻工厂化生产试验基地,70~80年代我国螺旋藻生产发展虽然很快,但只是海洋经济动物养殖业的一个附属部分,而不是一个独立的产业。1991年在深圳建立了我国策一代螺旋藻养殖加工厂,螺旋藻在我国正式进入工业化生产阶段。自20世纪90年代始,我国微藻养殖业已成为一个独立的产业。位于云南省永胜县的程海湖,为重碳酸钠镁型的碱湖,碳源丰富,水质纯净,螺旋藻生长期长,目前约有1万m2的螺旋藻工厂。

  2.2 应用范围逐渐扩大

  螺旋藻粉产品开发有了很大的发展。其制品有食品、饮料、化工产品、药品、饲料及饲料添加剂等。如原料类的螺旋藻粉干粉,固体食品类的各种螺旋藻面食、糖块、巧克力、片剂、胶囊、奶粉、麦片等,饮料类的螺旋藻茶、螺旋藻酒,美容用的螺旋藻面膜、螺旋藻粉健美块,药品类的荧光分子探针、螺旋藻降脂灵、螺旋藻长寿丹,海珍品饲料类的蓝藻精,化工类的叶绿素铜钠盐、蓝溪藻黄素乙等。

  3 存在问题

  3.1 缺乏宏观调控

  螺旋藻产业虽已显示出较大的发展潜力,但我国螺旋藻产业缺乏宏观调控和总体规划,科研、生产、加工等部门缺乏有效的协调和配合,致使我国的螺旋藻产业所具有的优势和潜力未能有效地发挥出来。当前我国建成的多数厂家存在单产低、质量不稳、规模效益差等问题。基地一哄而上,多是低水平的重复,小而分散,生产不规范,无计划、相互缺少沟通和联系,造成工厂质量标准不统一,产品出口相互压价竞争也是发展缓慢的一个原因。而一些不适宜螺旋藻生产的地区也盲目上马,致使养殖面积增大,平均产量却不高(国外平均产量达14g/d.m2,国内产量低于7g/d.m2),总体效益低下。

  3.2 加工程度低

  目前我国螺旋藻的加工程度不高,产品形式较单一(主要产品为保健品),而成本较高,价格昂贵,是导致当前螺旋藻销路不理想的主要因素之一。深加工研究刚刚起步,螺旋藻的多种功能未能充分得到利用。一旦降低成本并开发出深加工产品,市场潜力十分巨大。深加工跟不上,是制约螺旋藻产业化发展的直接因素之一。

  3.3 科教宣传滞后

  21世纪人类的食物结构将会发生由营养性到功能性的转变,蛋白质的来源将由动物蛋白转向植物蛋白及菌类蛋白。随着科学的发展,国民的养生意识不断增强,不断注重食物结构的合理性。但从总体来讲,我国是个农业大国,科学生活的意识与发达国家有相当大的差距,约80%的人不知道螺旋藻是什么,了解螺旋藻作用的人更是微乎其微,科普宣传未深入到千家万户,是导致螺旋藻产品消费量低的重要原因。我国人口众多,内需潜力很大,广泛宣传开发螺旋藻的意义,是培育其市场的重要手段。

  4 发展思路

  应加强对产品的宣传,提高国人对螺旋藻的认识,只有在充分了解、深刻认识的基础上,才能产生开发利用的积极性。要积极开拓国内市场,抓好示范基地和龙头企业,以带动整个螺旋藻产业的发展。
     应注意养殖与加工的协调。养殖是基础,加工是关键。应相互协调,彼此促进。若生产不出足够的螺旋藻,加工就成了无源之水;没有形成规模的加工企业,养殖出来的螺旋藻又不能深加工增效益,市场也就难以开拓。两者既相互制约,又相互促进。

  应加大科技投入,提高产品质量。重视优良藻种的选育和纯化,注意做好藻种的提纯复壮工作,以确保产品的产量和质量的提高。必须制定统一的与国际标准接轨的产品质量标准和检测方法,加强生产过程中的工艺控制和质量监测,不断改进深加工工艺,创造出物美价廉的名牌产品,使螺旋藻制品尽快的进入千家万户。

  螺旋藻是光合效率及蛋白质产量最高的生物,对人体有显著地营养保健作用及辅助治疗的药物作用,也是养殖业的优质饲料。螺旋藻产业虽然发展较快,但目前在技术、市场、运行机制等方面还存在不少影响因素。随着人们对螺旋藻的进一步了解、螺旋藻养殖和加工技术的提高、高值产品及螺旋藻市场的开发,我国的螺旋藻产业会健康、稳定、有序地向前发展。

 

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