微藻饵料饲料添加剂研究进展

琚枳豪，冯 佳，吕俊平，南芳茹，刘旭东，谢树莲，王 捷，刘 琪

(1.山西大学 生命科学学院，山西 太原 030006；2.太原师范学院 生物系，山西 晋中 030619)

0 引言

微藻是一种光合自养生物且极其微小的藻类个体，生长迅速，生物量高，适应性强，广泛存在于江河湖泊中.微藻内含较为丰富的营养物质，如糖类、维生素与蛋白质等.这些物质及其代谢物具有强化心血管系统、提升人体免疫力的作用[1].目前广泛应用于生产的藻类主要涉及到绿藻门、蓝藻门和硅藻门的种类，另外雨生红球藻、蛋白核小球藻、裸藻、念珠藻和螺旋藻等被列入食品名录.微藻也可以作为生物饵料应用到动物养殖或者水产养殖中，它既是贝类、对虾幼体和部分鱼类幼体的直接开口饵料，亦是很多浮游生物的重要饵料，如轮虫、枝角类等[2].此外，微藻在饲料、食品和医药等领域也具有很好的开发和应用前景.本文将近些年来的微藻及其生物活性物质作为饵料和饲料添加剂进行了概括总结，并为以后开发食用性微藻提供了新的思路.

1 常见的微藻饲料添加剂

1.1 螺旋藻

螺旋藻是典型的低等植物，为原核生物类，隶属于蓝藻门、颤藻科，其结构为多细胞丝状体.当前所发现的螺旋藻多达35种，而能够深入应用的仅为两种，即钝顶螺旋藻(Spirulinaplatensis)与极大螺旋藻(S.maxima).据报道，螺旋藻含有较为均衡的营养，胆固醇与脂肪含量较低，而蛋白质含量较高，世界卫生组织与粮农组织将其认定为新世纪最佳健康食物[3].

1.2 小球藻

小球藻隶属于绿藻门、绿藻纲、小球藻科、小球藻是典型的单细胞绿藻，它的分布极广，在海水和淡水中都有它的踪影.小球藻的繁殖速度极快，在20 h之内可以实现四倍的增长.小球藻含有丰富的营养成分，如蛋白质、维生素、多糖等，这使其拥有较高的应用价值.因此小球藻具有丰富的保健功能，如降糖降脂、增强免疫力等[4].在医药、食品及饲料中均有很好的应用前景.

1.3 雨生红球藻

雨生红球藻是一种典型的单细胞绿藻，它属于绿藻门、绿藻纲、团藻目、红球藻科、红球藻属，在自然环境中分布颇为广泛.它可以自养生活，可以借助于孢子于合子进行繁殖.若是所处环境为高温、高盐、强光等，那么就能促使其生成丰富的虾青素[5].虾青素属于典型的胡萝卜素，是红色脂溶性物质.它缺乏稳定性，容易被氧化，进而转换成虾红素.很多研究表明虾青素的抗氧化功能突出，对自由基的清除效果极佳，还可以保护神经系统、改善心血管疾病、降低炎症等[6].所以这类物质在医药、保健品和食品添加剂中都有所应用.

1.4 硅藻

硅藻属于单细胞真核藻类，具有硅质化的细胞壁，能够在淡水、海水发现它的踪影.硅藻种类丰富，可以在不同环境下生存，它对水体营养状态有着较高的敏感性.对于浮游类硅藻而言，常常是鱼虾的重要食物.对于底栖硅藻而言，则是相应贝类的重要食物.硅藻也是目前较为常用的养殖饲料，它含有EPA与DHA等高不饱和脂肪酸[7].鲍鱼幼体与底栖动物都常以硅藻为食.当前，在硅藻门中的牟氏角毛藻、中肋骨条藻、纤细角毛藻和三角褐指藻应用较为广泛.

2 微藻在动物饲料添加剂中的作用

2.1 抗肿瘤

微藻有很好的抗肿瘤、抗衰老、提升免疫力等功能.陈宏硕等[8]在小鼠体内接种相应的肝癌细胞，然后让这些患病小鼠服用螺旋藻多糖，结果发现对肿瘤有很好的抑制作用.藻蓝蛋白是螺旋藻的重要组成部分，可溶于水、无毒，因此得到了广泛的应用.Elena Georgieva Gardeva等[9]发现按照5 mg/kg的藻蓝蛋白来喂食病鼠，可以增加其存活时间，并对肿瘤的扩散有抑制效应.Wang等[10]在小球藻中对多肽进行分离，发现能够对HepG2肝癌细胞活性进行很好抑制.此外，小球藻还有较强的抗氧化能力，能清除自由基，还能对过氧化氢酶等的活性进行改善.

2.2 抗氧化

微藻在抗氧化、抗疲劳等方面功效显著.雨生红球藻含有丰富的天然虾青素，抗氧化能力十分突出，已经成为当前生产虾青素的主要来源.赵淑锐等[11]研究发现螺旋藻可以对NO、OH、O2-以及有机氮自由基进行清除.对于小球藻而言，不仅可以清除自由基，还能改善对超氧化物歧化酶等物质的活性[12].虾青素的保健治疗功能同样突出，相较于维生素A而言，它能很好地抑制腐胺积累，所以该物质所具备较强的氧化能力，可以对皮肤中的老化自由基进行清除，有着较佳的皮肤保养效应.

2.3 增强免疫力

微藻可以增强机体免疫力，张宝龙等[13]在黄颡鱼饲料中掺入适量的小球藻，发现能改善该鱼的生长性能，同时也能有效提升其抗病能力.崔青曼等[14]在南美白对虾日粮中添加0.5%、1%和2%的小球藻，研究发现对虾血淋巴和肝胰腺中的SOD、NOS、PO、LZM、ACP、ALP酶活和T-AOC能力显著提高.Svoboda等[15]研究表明投喂小球藻的母猪所繁殖的仔猪，有着更高的免疫力，在肌肉、心脏中的硒元素也有明显的提升.综上所述，微藻能够有效提升机体的抗病能力，增强机体免疫力.

2.4 提高生长性能

微藻可以提高生长率和存活率.敖敦等[16]以小球藻为对象，对羊羔育肥进行研究，将食用螺旋藻的羊羔组与食用基础饲料的对照组进行对比，发现食用螺旋藻的羊羔育肥效果更好.王吉桥等[17]在研究中发现，在仿刺参饲养过程中，分别掺入60 mg/kg和90 mg/kg虾青素饲料，然后将其进行投喂，发现该养殖物的生长率分别增长113.33%和66.67%.付兴周等[18]在肉鸡饲料中掺入一定量的虾青素，可以很好的改善肌肉品质，同时还能提升其生长速度.

2.5 降血脂、血糖

微藻有降胆固醇、降血糖、降血压等功能.刘培培等[19]在鸡饲粮中添加螺旋藻粉后，能减少鸡蛋中胆固醇含量.黑立新等[20]人用复合螺旋藻多糖投喂高血脂小鼠，结果显示这些小鼠的LDL、TG与TC含量显著下降，而HDL含量则明显增大,意味着螺旋藻多糖具有较为明显的降血脂功能.Yang等[21]人在研究中以患有L-NAME诱导血管内皮功能障碍的大鼠为对象，分析小球藻对其心、肾功能以及血压的影响.结果显示，NOx水平和血浆精氨酸浓度并没有显著差异.对于小球藻组而言，血管紧张素转换酶性要比L-NAME组更低.综上所述，微藻有降血糖、降血脂、改善动脉硬化等功能.

3 展望

微藻在医药、食品、饲料、化妆品等领域具有广阔的领域，上述微藻已经得到了非常深入的研究.尽管微藻有其独特的优势，但是还存在许多问题.例如藻类在质量标准方面缺乏统一性；微藻的毒理学研究较少；投入成本较高等.因此，对这些藻类还需要进行深入分析，避免藻种缺点，放大其优点，增强高品质藻种的存储能力，从而实现微藻的有效利用.相信在不久以后，微藻定会成为农业、医药和保健食品工业的支柱.