分析小球藻的运用研究现状
小球藻)是一种普生性单细胞绿藻,属于绿藻门绿藻纲卵囊藻科,是第一种被人工培养的微藻。目前世界上已知的小球藻有十几种,变种多达数百个。小球藻富含多种有效成分,不仅是生物学研究中优良的实验材料,也是很有应用价值的开发对象。
l小球藻细胞中有价值的化合物
生长在良好环境中的小球藻藻粉蛋白质含量可达63.60%,18种氨基酸总量为55.95%,其中8种必需氨基酸含量为23.35%,接近优质鱼粉、啤酒酵母,高于绝大多数植物性蛋白,是优良的单细胞蛋白源川。小球藻碳水化合物含量为5.7%一38%,一般不少于20%,脂类含量为4.5%一86%,不饱和脂肪酸含量明显高于许多植物,且含有二十二碳六烯酸(DHA)。小球藻的叶绿素含量为4吸一6%,是自然界中最高的,高于已商业化的脱水紫首楷叶绿素含量(0.2%)[2〕。采用优化的KMI培养基诱导培养小球藻,小球藻的虾青素含量可高达2.24mg?g一1,具有用来大规模生产虾青素的潜力,是继雨生红球藻、红发夫酵母之后又一备受关注的天然虾青素资源藻类口〕。小球藻富含绿藻特有的活性物质—绿藻生长因子(CGF),被称为“类荷尔蒙”。小球藻细胞还含有丰富的维生素A、B、K(vA、vB、vK)和叶酸,各自的含量与培养时间及环境因子密切相关。
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2小球藻在农业上的应用
小球藻提取物稀释500一10(X)倍,喷施于蔬菜、果树叶面,具有增强植物光合作用和促进根部生长、提高根部养分吸收能力和抗菌力的效果。用不同浓度小球藻提取物处理大白莱、芥菜和萝卜的种子可提高发芽率、发芽势和发芽指数,还可促进种子萌发过程中胚根生长,缩短种子萌发的周期。小球藻的提取物没有毒性〔4J,因此在农业及相关领域方面具有应用价值。3小球藻在工业上的应用 3.1食品与饲料生产
20世纪60年代,小球藻主要作为单细胞蛋白资源而加以开发利用,以后又在此基础上转向开发生产价值更高的保健品、美容食品和食品添加剂。我国台湾地区和日本成功地建立了小球藻产业,培养获得的藻细胞制成的小球藻片、小球藻提取物和保健品,被联合国粮食及农业组织(FAO)列为21世纪人类的绿色营养源健康食品。小球藻作为食品添加剂,可用于陈大米、酿酒、发酵大豆制品、豆腐、面食、发酵乳制品和鱼罐头等食品的品质改良和调味。小球藻可用于轮虫、挠足类、枝角类和盐水丰年虫的培养,还可作为鱼、虾、蟹、海参和贝类的配合饵料的添加剂,有很好的投喂效果。 3.2油脂和燃料生产
微藻在特定的条件下可大量积累具有与一般植物油脂类似的脂肪酸结构的油脂。目前用于发酵生产油脂的藻类主要有
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C舰。rellaProtothe-coiJ“和CUoreUa,诚卯瓜等。通过热解异养小球藻获得的生物油产率高达57.9%,所获得的热解生物油含氧量较低,并具有较高的热值、密度和豁度,燃油的品质与化石燃油相当。小球藻还可以吸收和利用工业生产排放出的大量二氧化碳和氮化物,有利于改善环境。 3.3污水净化
藻类具有吸收、消耗水体环境中的N、P等营养元素以及吸附重金属的功能,对水体环境有一定的净化作用,是很好的治污生物困。小球藻具有去除多种重金属离子和降解苯酚及某些直接染料的能力,对Cu“‘、N的富集率可达藻体干重的60%和30%。以小球藻处理污泥提取液,化学需氧量(COD)去除率最高可达97.4%,总氮的最高去除率可达92.8%[7〕。这为污水处理厂污泥的资源化处理提供了一条新的高效而经济的途径。 3.4脯氛酸的生产
有些小球藻能积累大量的脯氨酸,具有很高的渗透压耐受性,从而适应高盐生长条件。美国乙基公司利用这一特征研究利用小球藻生产脯氨酸的工艺,并陆续发表了有关专利川。 4小球藻在基因工程方面的应用
小球藻光合效率高,是光合作用机理、跨膜转运机理、基因工程等研究领域良好的实验材料。目前,已经对一株适应南极低温环境的小球藻NJ一7的脂肪酸去饱和酶基因进行了
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