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可利用微藻的种类及其应用前景


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可 利 用微 藻 的种 类及 其应 用前 景 
张建 民, 刘新 宁  
( 山东 大学 威海 分校 海洋生 物系

, 山东 威 海 2 40 ) 62 9 

摘 要 : 已知全 球藻 类 3 现 万余 种 , 中微 藻约 占 7 %。阐述 了微 藻 的 国内外 研究 发展 概况 , 点 探讨 了 4 主要 的 可利 用 微 藻  其 0 重 种
— —

螺旋藻 、 小球藻、 杜氏藻和红球藻的分布 、 繁殖方式和生态条件 , 分析 了微藻的应用价值 , 介绍 了微藻 的分子 遗传学的研究概 
关键 词 : 利用 微 藻 ; 可 种类 ; 布 ; 分 应用 前景 
中 图分类 号 : 3 7   2.  文献标 识 码 :   A 文章 编 号 :0 5 1 12 o ) l 0 5—0   1 0 —8 4 ( o 5 o 一0 6 2
Va i t s a d Ap ia i n F r g o n   fAx i b ell r ag e r e i   n   pl t   o e r u d o     l l  i o l a   e c o a a Xc

况。  

Z NG J n—ri , U Xi—nn   HA  i a a n LI   n ig

( eat n f r eBo g , h n o gUnvri  t ia, ia 2 4 0 ) D p me t   i   il y S a d n   ies ya  h iWe i 6 2 9  r o Ma n o t We h 
Ab ta t  h   u h r  i u sr c : ea to sds  ̄ F c t ed v lp nt f co la  th mea d a ra S  a ,h   u e  ft eaa ek o  l o e h   h   e eo me     rag ea  o   n   b o d. o fr t en mb ro  h  lg   n wn al v rt e o mi  

wo l  smo et a   0 0 7 r wa  r h n 3 0 0, 0% o   ih w£   c o la .n  m p aial  rb d t edsrb t n,h  e r ]cin p te  n  h  C - d fwhc   L mirag e a d e h t l p o e  h   iti ui te rpc u t   a tm a d t eeO  s c y o x o

lg clc n io so o rkn   il  v i bemirag ee g, p  ln Cho el Dun lel  n   e tc cu , n   a1 e  h   p  o ia o dt n   ffu   id many a al l  co la   . S bu ia。 lrl i a a, a ila a d Ha ma ooc s a d a l d t ea — ' n ,  ̄
pia in v leo  co la  r m h  olwig f ea p cs f Msu fn ti e t me cn  il fe s uf t_u ic t n a d c s ei , u  l t   au   fmirag e f c o o t e fl o n  i  s e t:c v x tf  u r n , diie f d,e d t f, ̄a tf ai     om t m e i o n m p- rf ainof .ewa e  d e vr  ̄ ii t     s   tra  n i mmn a p o e t n. na dt n,h   oe ua  e ei  t d" f irag e ito c d b ify  c o wa t n o tl r tc i I d io tem lc lrg n t ssu y o  co la  n rdu e   r l .   o i c m e K e  r s a albemir ag e v rey; iti uin;p l ain frg o n   y wo d : v i l  co la ; ait dsrb t a o a pi t  o e ru d c o

1 微藻 的国 内外研 究发展概 况 

旋 状盘旋 。本属有 3 余 种 , 国有 9种 , 能 进行 工  0 我 现
业化生产 的主要 有 2种 , 即钝顶 螺旋 藻 ( . ltni) S paes   s 和极大螺旋藻 ( .lx l ) S 1 il 。螺旋 藻细胞 进行二 分分  l l a a

迄今 为止 , 全球 已知藻类 3 万余 种 , 中微 藻约 占 其  
7 0% …


目前 国际上 的微 藻应 用 已进 入商业 化 生产 阶 

段 。东亚 和东 欧地 区以及 我 国台湾省等 以生产栅 藻和 
小球藻为 主 , 年产 量藻粉 1 0 以上 ; 0 0吨 墨西哥 、 乍得等  国家 相 继 建 立 起 螺 旋 藻 生 产 线 , 产 量 达 数 百 吨。 年  
16 9 8年 , 际 上 成 立 了微 型 藻 类 国 际 联 盟 ( I . 国 M U) 开 

裂无性繁殖 , 结果使藻丝长度迅速增加。它主要靠藻 
丝断裂增加丝体 数量 , 时也形成 “ 有 藻殖段 ” 藻殖段细  , 胞分裂成新 的螺 旋状 体 , 有性 生殖 - 。螺旋 藻 可在  无 5   J
淡水 中培养 , 也可通 过 逐步 驯 化在海 水 中生 长 。大量  实验 证 明 , 旋 藻可 以在 含 有 8 ~2 0 / 螺 5 7 g L盐 类 的水 

展有关学术科 研 活动 - 。我 田 』 l5 7   J / I 9 8年开 始培 养作  、 为食 品和饲 料 的微 型藻类 , 在  上首 先完成 了钝 顶  螺旋藻 ( prl apae s ) S i i   lt i 的海 水驯化 和养 殖- , un ns 3 选    J

体 中生存 , 生长 的最适 盐度为 2 ~7 g L ¨、 0 0 / [ 最适 温度 
为 3 ~3 ℃ 、 适 光 照 强 度 为 3 0 0~3 0 0l、 适  0 7 最 00 50  x 最 p 值为 8 6 H . ~9.。 5 
2. 小 球 藻 ( ho el   2 C lrl a)

育 出 了 作 为 高 蛋 白 藻 种 的 土 生 席 藻 ( / z im P  i n   d
c on) il [ c  

小 球藻 在 自然 界 分 布极 广 , 洋 、 泊 、 塘 、 海 湖 池 土  2 可利用微藻 的分布 与生态 

可利用微 藻指那 些 已工 厂化 生产 或有 应 用前 景 、  
能用生物技 术大量 培养 的种 类 , 细胞 内所 含 的某种  其 或某些 成分能被人们 利用 - 。 4    J 2 1 螺旋藻 ( pr l a   . Si i ) un

壤、 树皮等环境 中均可 生长 繁殖 , 以淡 水 种类 居 多 , 而  且 春夏之交繁殖最 旺盛 。小 球藻是绿 藻门绿藻纲绿球 
藻 目的一 属 , 生或聚生 , 单 细胞多为球形 、 圆形 , 椭 细胞 
壁很薄 ; 主要营腐生生 活 , 在富含 有机质 的污水 中能大 

量繁殖 ; 能 营共 生 生 活 , 在其 它 的 动植 物 体 内生  还 可 活, 如构成 地衣 。小球藻行 无性繁殖 , 依靠细胞 内原生  质体多次分裂形成 似亲 孢 子 , 当细 胞分 裂 时原 生质 体  分裂 出似亲孢子 , 待母细胞 破裂后 似亲孢 子释放 出来 ,   然后长大成新个体 。小 球 藻对盐 度 的适 应 范 围较广 ,  
最 适温度为 2 ℃左 右 、 5 最适 光照强度 为 10 0I, 0 0  适宜  x
p 值6 。 H ~8 

螺旋 藻是一种 生长 在 非洲 、 墨西 哥 和东 非 大裂 谷  等热带 高温地方碱性 盐湖 中的蓝藻。螺旋藻是蓝 藻门  念珠藻 目颤藻科 中的一个属 , 其藻体 为单一 藻丝 , 一般  能 聚集在 一起并形成 青苔 ; 丝弯 曲 , 藻 可作有规律 的螺 
收稿 日期 :0 4 2 0 修 改 日期 :0 5 叭 一 8 20 —1 —1 : 20 一 2  作 者简 介 : 建 民(98一)男 , 张 15 , 山东 省 单县 人 。 授 。 要从 事 遗  教 主 传 学 和分子 生物 学研究 。  

2 3 杜 氏藻( u ai l ) . D nll   ea
?

6 ? 5  

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杜 氏藻是 绿 藻 门绿藻 纲 团藻 目鞭 藻科 中的 一个  属 , 细胞 个体 , 卯形 或梨 形 , 端有 一对 较长 的  为单 呈 前 鞭毛 , 常生活在盐水 中 , 故人 们常称之为 “ 盐藻” 。在 高 

藻 、 氏藻 ) 杜 中含大 量 的 G 一胡 萝 卜 , 素 可有 效 地抗 生  物氧化 ; 含有 多种微量元素 , 如铁 、 、 、 钾 钠 镁和钙 等 ; 含  有大量 的藻胆蛋 白 , 能增强机体 的免 疫功能 。   3 2 医药领域  .
微藻 的药用价值 已 日益引起人们 的注意。微藻 富  含 P A, UF 能减低血液 的粘稠度 , 血液 中胆 固醇 和  降低
低密度脂蛋 白的含 量 , 从而 起 到预 防和 治疗 心血 管疾 

盐水体 中杜 氏藻可 为优 势种 群 , 因此 在 全球 高盐 湖泊  或盐 厂蒸 发池 中常见 到它们 。杜 氏藻 的生殖 方式有无 
性生殖 和有性 生殖 两种 : 性生 殖 是在游 动 中直接 进  无 行分 裂 , 由一 个细胞 分裂 为两个 游动 的子细胞 ; 有性生 

殖是 在不 良环境 时产生 , 为同配生殖 , 由具有 两条长鞭  毛的孢子结合后 发育形成 2 个 游 动细 胞 。杜 氏藻  ~8 嗜盐 , 在高盐 度环境 中生 长 良好 。海 产 杜 氏藻 因种类  的不同 , 其耐 盐度范 围和对 酸碱的适应范 围较广 , 耐盐 
度 为 0 5 5 o/ , H 值从 1 D. c o hl ) 1  . ~ t lL p o ( ai p i 到 1 d a ( sl a … , D. i ) 最适 温 度 为 2 ℃ 左 右 , an 5 最适 光 照 范 围  为 2 0  ̄6 0  。 0 0 0 0l   x 2 4 红 球藻 ( awaoocs . H ett cu ) c   红球藻是 绿 藻 门绿 藻纲 团藻 目红球 藻 科 的 一个 

病的作用 ] 。微 藻 多糖 能够 抗 辐 射 、 氧 化 , 能 提  抗 并 高机体免疫 力 、 促进 淋巴细胞 转化 和抑制 癌细胞增殖 。  

杜氏藻 中富 含 的 l 3 一胡 萝 卜 素可 抑 制 自由基 的活 性 ,   减少过 氧化物对 组织 的损 伤 , 提高 吞 噬细胞 和淋 巴细 
胞 的功 能 , 进细胞 释放 一些 抗 肿瘤 因子 , 白内 障、 促 对   黄斑 变性 病 以及 心血管病有一定 的防护作用 。小 球藻  内含有 的生 长 因子 ( G ) 能促进 机 体特别 是 儿 童 的  C F, 生长发育 和体质的增 强 , 能使免 疫 系统 功 能得 到强  并 化【    。
33 饵料与饲 料  .

属, 在淡水 中分布 较广 。多 数种类 分 布在平 原 和淡水 

中 , 种类可在雪 中生 存 , 为欧 洲高 山 的“ 雪 ”  个别 成 红 。
红球藻 常生 长在有机质较 丰富的小水体 中 , 如花园 、 小  水坑等 , 由于这种环境 经常 间断性 干旱 , 因此它 大多时 

微 藻是 一种营 养价 值 高 的优 质饵 料 , 可提 高 水 产  动物 , 特别是 海珍品育 苗 的成 活率 , 低育 苗成 本 , 降 提 
高幼体 的免 疫 力 和活 力 , 可 使 观 赏 鱼 的体 色 鲜 艳 。 还   在 国际 上 , 藻 作 为 优 质 饲 料 已 占很 大 比重 。 日本  微

间处 于休 眠状态 。红球藻 的繁殖 为细胞 分裂 , 生 2  产 、
4 8 1 细胞 。在环境不 良时进 行无性 生殖 , 、…r 个 发育 成  厚壁孢 子 , 因血色素 积 累而成 红色 。有性 生殖 为 同性  生殖 。光照是 红球 藻生 长 的重要 因素 , 适 宜红球 藻  最

DC公 司在 泰国兴建 的螺 旋藻养 殖 场 年产 藻粉 10 , I 5t  
其 中作饵料或 饲料 的就有 5 ~6 t墨西哥 T xoo公  O 0; ecc 司年产藻粉 3 0 , 中有 l O 用 于饵 料 或饲 料 ; 国 0 t其 Ot 我  

生长 的光 照强度约 为 3  , 于 5  0l 高 x 0l x的光 照将抑 制  红球 藻的生长 J 。最适生长 温度 为 2 ~2 ℃ , 5 8 最适 生 
长p H值为 中性 至微 碱性 ( .) 。 7 8…  
3 微藻 开发应用的现 状与前景 

台湾省年产 30 藻粉 , 中有 10 用 于 虾苗 和 其 它  0t 其 2t
海珍 品、 观赏鱼类 、 鸟类 的饲 料。  
3 4 美容与化妆 品 .  


些 医疗 机构 临床试 验表 明, 藻 营养 液能 提供  微

皮肤所需 的氨基酸 、 藻多糖 、 超氧化物歧化酶 (O 等  S D)
多种 营养活性成分 , 而且微藻营养 丰富 , 有清 除 自由基  的能力 , 起到 防皱 、 抗辐 射 、 衰老 的作 用 。从微 藻 细  抗 胞 中可提 取 能 吸 收紫外 线 的酪 氨 酸 制 剂 , 防晒 、 可 祛  斑 。螺 旋藻及其酶 解产 物还 可 刺激 皮肤 的新 陈 代谢 ,  

微 藻的开发应 用越 来越 受 到人们 的重 视 , 不但 在  食 品保健 、 医药制品等方 面得到开发利用 , 而且在化妆  品、 饲料等 方面也受到人们 的青睐 , 至作为生物技术  甚 或基 因工程 的受体在科研上有 了一席之地 。   3 1 营养 食品  . 微藻营养健康 食 品可 分 为两类 : 是 直接 用食 品  一

防止皮肤角化 。同时 , 由于微 藻化妆品 的透 过性好 , 能  对皮肤表面和深层 进行 营养 和 护理 , 皮肤 没有 刺 激  对
和致敏作用 。  

级 干藻粉制成 藻片或胶囊 营养保健食品 , 在食品商场 、   药房 出售 ; 二是个别产 品获得医药批 文 , 在药房 出售或 
作 医生处方药物 。 16 9 4年 , 日本首 先开 展 了利用人工 

35 废水 净化与环境保护  .
由于丝状 的螺 旋藻可 以较 容易地从培养 液中分离 

养殖生 产微 藻 营养 食 品 ;93年 , 国与 墨 西哥 联合  17 法 建成 了世界上第一 个 大规 模 生产 螺旋 藻 的养 殖基 地 。  
微 藻食 品不但在 日本 、 国、 美 欧洲等发达 国家 的销量持  续 上升 , 而且在一些 发展中 国家也 日益被人们所认可 。   微 藻的 营 养 价 值 比较 高 , 因 是 : 白质 含 量 高 达  原 蛋 6 %-7 % ; 胞 内含 有 多种 维 生 素 , 别 是 V l 5 - 0 细 特 B 最  2 丰富 ; 富含 8种人体必 需 的氨基 酸 ; 些藻类 ( 某 如螺 旋 
? 

出来 , 在养殖 过程 中它能有 效 地除 去有 机 废水 中的营 
养源, 在废水处理 中很 有前 途 。实 际上 , 用经 过一定处 

理 的污水培养螺旋 藻 , 不但 可 以使 污水 得 到进 一 步净  化 , 少环境 污染 , 减 而且还可将 获得的微藻 用作 饲料或  肥料 。这 种废水 净化 方式 成 本低 , 能 少 , 益 明显 , 耗 效  
开发潜力大 。  

( 下转第 8 页 ) 0  

6  ?. 6  

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棉 游 裕 源 .  

源 开 发与市场 R  ̄tc I l m n & Makt 0 52 ( 】 c )r  k o e t lo- we D re20   l1    

介绍 、 旅游交通信息 、 购物娱乐信息 、 旅游新闻、 政策介绍、 色 持  
餐饮 、 相关 链 接 、 游 服 务 、 游 社 区 、 旅 旅 虚拟 旅 游 等 基 本 内 容。  

4 数字 旅游 的保 障体 系 

数字旅游的保障体系是指保证数字旅游建设 、 运行顺 利进 
行 并能 不断 完 善的政 策 、 准规 范 以及 安 全 保 障机 制 。建 立 健  标 全 与 数字旅 游 相关 的政 策 法 规 是 数 字 旅 游 建 设 的 基 本 内 容 之 


在 旅游 区 的 网站 上 公 布公 众 投诉 电 话 , 立 旅 游 社 区 , 受 游  建 接
客 的投 诉 建 议 、 反馈 意 见 等。  

虚拟 旅游 通 常 包 括 以下 4种 方 式 : 现 存 景 观 的 虚 拟 旅  ① 游 。这 种 方式 一 方 面 可 以 满 足一 些 没 有 到 过 或 没 有 能 力 到 该 
景点 的旅 游者 的 游览 需求 ; 另一 方 面 可 以 对现 存 旅 游 景点 起 到 



主要包括信息 、 网络 、 信的法规与安全法规 , 通 以及相关 的 

技 术 政策 和产业 政 策 。在 贯 彻 国家 信 息 标 准 的 同时 , 要建 立  还


套 与 国际 标 准兼 容 、 国家 标 准 统 一 的旅 游 行 业 的 数 据 标  同

预先宣 传 、 大 影响 力 和 吸弓 旅 游者 的 作 用 。② 再 现景 观 的 虚  扩 l 拟旅 游 。这 种方 式针 对不 存 在 的或 即将 不 复存 在 的 旅 游景 观 ,  

准、 应用 系统标 准 、 术应 用标 准 与 规 范 体 系 , 是 数 字 旅游 保  技 这 障体 系 的基础 。安全 保 障体 系 的核 心 是 信息 安全 , 关键 基 础  即

它不仅具有保存价值 , 还可以满足一些 人的好奇心 , 给人们的  怀旧心理 以某 种程度上 的安慰。③ 未建成 景观 的虚拟旅游。  
这 种方 式 针对 正 在规 划建 设 但未 完 全 建成 的 旅游 景 点 , 目的是 


设施的网络安全、 内容的信息安全 和电子商务的信息安全。同   时, 要提高从业人员 的网络安全防范意识 , 提高他们 的网络 安 
全 管理 水平 J 。  
5 结 束 语 

种先期宣传和 吸引旅 游者 。④ 目前人类还不太可能到 达的 
数字旅 游 目前 在 我 国 的应 用 主 要 体 现 在 各 个 旅 游 地 编 制 

虚拟 旅游    3。

3 5 旅 游 教育 信息 化   

旅游教育信息化包括两个方面 : 是旅游教育手段的信息  一
化 , 是旅 游教 育 管理 信 息化 。旅 游 敦 育 手段 的信 息 化一 方 面  二 可 以通 过 远 程教 育技 术进 行 远 程教 育 , 旅游 企 业 进 行人 员 培  为
训; 另一 方 面可 以通 过 虚拟 现实 技 术 为旅 游专 业 的学 生 提 供 实 

的旅游地信息系统 、 旅游企业的信息化管理 、 网络营销等方面。  
从 整 体上 看 , 国数 字 旅 游 的 发 展 处 于 一 个 初 级 阶段 , 少 统  我 缺


的 管理 体制 , 游从 业人 员并 未 从 思 想上 真 正 重 视 数 字旅 游  旅 个统 一 、 调的 组织 , 协 同时加 强 数 字 旅 游 的人 才 培 养 . 充分 发 

给 旅游 业带 来 的变 化 , 此 为 了 数 字 旅 游 更 好 发 展 , 该 建 立  因 应


习的模拟环境 , 为旅游教育提供技术手段与技术支持。旅游教  育管理信息化主要是把旅游专业的课程设 计与社会 与企业的  反馈 、 评价结合起来 , 为旅游管理专业程设 置的优化提供依据 ;   并可对旅游管理专业的教学效果进行评判 , 找出优劣 , 提高教  学质量服务。旅游教育 信息 化同时肩 负对旅 游者行为的普及 
教 育 任务 。   3 6 旅 游 灾难 处理 和恢 复信息 化  . 旅 游 灾难 处理 和恢 复信 息化 包 括 旅 游 预 警系 统 、 游 灾 难  旅 处 理 和恢 复等 方 面 。旅 游 预 警 系 统指 对旅 游 区 自然 灾 害 的 预  报 系统 和 根据 市 场 、 社会 情 况对 于旅 游市 场 的 变 化 作 出反 映 的  系统 。旅 游 灾难 处理 和恢 复 系 统 是 针 对 各 种 情 况 建 立 的 预 案 

挥 高校 旅游 学 院的功 能 。  
参 考文 献 :  

[] 1陈菁  基于G1 S的福建省旅游信息 系统研究 []经济地理 ,0 22  J  20 ,2
() 1.  

[] 2 刘琴 , 旅游规划信息系统的研建 []地理学与国土研究 ,0 2 l 等  J   2 0 ,8  
( )lO 2 . 3 : 2 ~l 3 

[] 3朱晓 华 , . 等 地  科学 c的虚 拟现 实技术 及j 应用 []南京 师范 大 学  f 1 e J.
学报 ( 自然科 学版 ) 19 ,2 3 :0 ~19 ,9 92 ( )15 0 .  

[]数字 城市导 沦》 4《 编委 会. 字城 市 导 沦 [ . 京 : 国建 筑 工 业 出 数 M]北 中  
版社 .0 1 10 12  2 0 .2 ~ 2 .

以及实施保障体系、 旅游市场启动的汁划及实施等方面。  

( 上接第 6 页 ) 6  

【] 健 , 2  漆开华, 高孔荣. 微藻 的研究进 展【 ] J 广州食 品工业科 技。  
19 。 ( ) 5   9 6 1 4 : ~9 2

同时从微藻 中分 离有 经济 价值 的基 因 , 细菌 、 菌 、 在 真   大型藻类 ( 如海带 ) 及高等植物 中表达 。  
如今 , 随着微藻基 因工程的迅速发展 , 大量 的微藻  基因被克隆 、 测序 和定 位 , 其相关 的功能也进行 了遗传 
分 析 。现 已知 被 人 工 克 隆 的 蓝 藻 基 因 有 10多 种 , 3 被 

[] 吉佯. 3  微藻应用的潜力及途径[] 海洋湖沼通报 .94 ( )8 ~ J. 19 ,4 :1  
二.  

[] 佳, 黄权 . 呜 , . 4王  , 张东 等 可利 用 微 藻及 j应 用 研 究 现状 [] 北 华  £ J 
大学学 报 ,0 12 6 : 2 ~5 1 2 0 , ( )5 9 3 .  

[] 英 . 世存 , 功 . 水生物 饵 料培 养坎术 [ . 岛 : 岛海 洋  5梁 孙 魏建 海 M] 青 青
大 学 出版 社 ,9 8 1 ~2   1 9 , 6 9.

利用 的蓝藻基 因有 2种 J 。总之 , 随着科技发展 , 微藻  的应 用前景会更加 广阔。  
参 考文 献 :  

[] 6 江盂桀 , 张淑美 , 弘训 . 食 鱼汕对 大 自 鼠的血 浆脂 蛋 白及血 糖 浓  林 膳 度 之影 响 [] 中华 营养学 杂志 ,95 2 :0 ~24  J. 19 ,02 1 1 . [] 7 王向 n.f 11囤螺旋 藻产业 研 讨会 论文 [ ] 19 ,5 7  】 C .96 2 ~2 . [] 继勋 . s赦 微藻 育种与 培养 研究 慨况 [] 生 物工 程进 展 ,96 1( ) J. 19 ,6 6 :  
1 7~ 2   O.

[] 1陈峰 , 姜悦 . 微藻生物技术[ . M] 北京: 】 I国轻工业出版社 ,99 1   f 19 .~
1 9. 7  

? 

8  ? 0  


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