裸藻营养成分及其功能的研究进展

刘 群，赵 璐

日照职业技术学院海洋技术系，山东日照， 276826

裸藻又称眼虫、绿虫藻，是一种单细胞淡水藻类。胞体呈纺锤形、长纺锤形或圆柱形，长约60 μm，前端钝圆，后端尖削。胞体中部稍后方有一个大而圆形的细胞核，前端有一个胞口，胞口后方连着一个膨大的储蓄泡。在胞口内有2 根鞭毛，一根鞭毛比较短，不能突出到胞口外面；另一根鞭毛则比较长，从胞口向前伸出，在鞭毛的基部有一个红色的眼点紧贴着储蓄泡。裸藻具有星状、盘状或颗粒状的叶绿体，可以进行光合作用，合成多种化合物，并将合成的化合物贮存在体内；由于具有鞭毛，裸藻可以像动物一样运动。由于没有细胞壁故称之为裸藻，因具有明显的红色眼点称之为眼虫，由于胞质内含有叶绿素而使胞体呈现绿色又称之为绿虫藻。

裸藻以细胞纵裂的方式进行繁殖，它的营养模式有光自养型、异养型和光异养型3 种[1]。在有光线的情况下能够进行光合作用，把二氧化碳和水合成化合物，自己能够制造营养物质。在没有光线的情况下，裸藻通过细胞膜吸取溶解在水中的有机物质，过着动物式的异养生活。光自养条件下的裸藻细胞内合成多种化合物，如维生素、矿物质、氨基酸、不饱和脂肪酸等59 种营养物质，营养价值超越其他藻类，如螺旋藻和小球藻只含有20 种营养物质，被称为“水中的冬虫夏草”，可以全面补充人体所需要的营养物质。由于裸藻没有细胞壁，所含有的营养物质非常容易被消化吸收，吸收率高达90%以上，远远超过了具有细胞壁而不容易被消化吸收的螺旋藻和小球藻。因此，裸藻比螺旋藻和小球藻更加适合作为膳食补充食品。本文就裸藻的营养成分及功能作简要的阐述。

1 多不饱和脂肪酸

裸藻能合成多种脂肪酸，裸藻含有的脂肪酸中不饱和脂肪酸约占50%以上，如二十二碳六烯酸(DHA)、二十碳五烯酸(EPA)、亚麻酸、二十碳四烯酸、亚油酸、二高-γ-亚麻酸、花生四烯酸(AA)、二十二碳五烯酸、二十二碳二烯酸、棕榈油酸、油酸等。裸藻内含有的不饱和脂肪酸，具有降低胆固醇、降低血液的黏稠度、改善血液的微循环、预防心脑血管疾病等功能。

2 氨基酸

裸藻中大约50%是蛋白质，其质量比植物所产生的蛋白质要优越一些，是一种比较理想的蛋白质来源[2]。裸藻内含有多种氨基酸，氨基酸的含量及比例最接近于母乳，氨基酸含量要高于小球藻和螺旋藻，更加容易被人体吸收和利用，满足人体对蛋白质的需求。其中缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、组氨酸、酪氨酸、精氨酸9 种是人体必需的氨基酸；有的裸藻还含有丰富的甲硫氨酸、胱氨酸等含硫氨基酸，可以富集重金属并排出体外，防止重金属在体内累积给人体造成伤害。

3 维生素与矿物质

裸藻富含多种维生素，如维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、维生素C、维生素D、维生素E、维生素K、烟酸、泛酸、生物素、叶酸等，可以基本满足人体对维生素的需求。可以补充人体缺乏的B 族维生素，避免B 族维生素缺乏引起的口腔溃疡、皮肤异常、胃肠道不适等。维生素E 又叫生育酚，是一种比较好的抗氧化剂，能够清除体内的自由基，可以预防因各种因素引起的氧化损伤的影响。研究表明应用维生素E 作为抗氧化剂，可以缓解人体备受各种压力所产生的不良影响[3]。生育酚还具有抵抗理化因素的诱变以及保护心脏等优点[4]；裸藻还富含多种人体不可缺少的矿物质，如钠、钾、钙、镁、磷、铁、锌、铜、锰，容易被人体吸收利用，可以满足人体对矿物质的基本需求，维持人体的代谢平衡。

4 裸藻多糖

裸藻在没有光线、有足量的碳源存在且有氧情况下进行培养，可以大量合成裸藻多糖。裸藻多糖是一种β-葡聚糖，不溶于水，不溶于乙醇，不溶于大多数有机溶剂，可以溶解于碱性溶液中，是一种碱溶性多糖。

β-葡聚糖是以葡萄糖为单糖组成的同型多糖，各个葡萄糖之间以β-1,3、β-1,4 和β-1,6 糖苷键相连接，主要存在于藻类、细菌、真菌、植物（燕麦和大麦）中。β-葡聚糖的主要功能是免疫调节，大量实验表明，β-葡聚糖能够促进人体内IgM 抗体的产生，提高机体的免疫力，免疫力是人体自身抵抗外来伤害（细菌、病毒、外源有害物质、各种炎症等）的一种能力。此外，β-葡聚糖在调节血脂、降低胆固醇、保护肠道健康、皮肤保湿、伤口修复方面都具有很好的效果。

不是所有的β-葡聚糖都具有激发免疫反应的功能，β-1,3-葡聚糖可以作为一种免疫调节剂，它被免疫细胞如巨噬细胞表面的特异性受体识别并摄取，被降解后生成短的葡聚糖片段并释放到巨噬细胞外面，这些短的葡聚糖片段再来激活机体内的免疫细胞，从而激活一系列的非特异性免疫反应[5-6]。另外，人体口服裸藻后，裸藻在胃里溶解，释放出β-葡聚糖，β-葡聚糖作为一种膳食纤维，像其他植物纤维一样，在小肠内不会被消化，但可以为益生菌提供营养来源，促进益生菌在肠道内的生长繁殖，通过调节肠道菌群来保护肠道健康、支持肠道免疫功能。

裸藻β-葡聚糖具有很多独特的优势。首先，裸藻的β-葡聚糖含量高，经过液体深层发酵培养后含量最高能达到80%，而酵母的β-葡聚糖仅占酵母细胞质量的10%以上。其次，酵母β-葡聚糖与细胞壁结合在一起，提取起来比较困难，并且提取到的β-葡聚糖有β-1,3、β-1,6 两种，而裸藻内只有β-1,3 一种，β-葡聚糖在裸藻中易聚集在一起形成颗粒，因此比较容易进行分离纯化。

裸藻多糖不容易被人体消化吸收，降解以后发现在复杂的结构内部含有无数的小孔，由于小孔的存在，使得裸藻多糖具有比较强的吸附性。可以将人体内多余的油脂、铅、汞等有害重金属吸附而直接排出体外，对于改善人体肠道的内环境具有良好的效果；可以吸附人体中多余的胆固醇、脂肪等，改善心脑血管的疾病；可以吸附并排出体内的酒精等有害物质，减少酒精对肝脏的损伤；人体内的嘌呤经过一系列化学反应会生成尿酸，尿酸可由肾脏排出，也可由肝脏排出，这种排泄平衡一旦被打破，血液以及关节内的尿酸水平就会升高。当尿酸浓度超过一定的上限值，就会导致痛风的产生。裸藻多糖还可用来吸收嘌呤的活性成分，在肠道内吸收嘌呤并将其排出体外，减少体内嘌呤的含量，从而降低体内尿酸的含量，进而抑制痛风的产生。

5 GABA 和亚精胺

γ-氨基丁酸，简称GABA，是一种天然存在的非蛋白质氨基酸，广泛存在于动植物体内[7]。GABA是一种抑制性神经递质，在神经系统信息传递过程中起到媒介作用，具有多种生理功能[8]。

研究发现，除了在哺乳动物、甲壳动物以及昆虫的神经系统发现GABA 外，在细菌、藻类、藓类、蕨类以及一些高等植物中也相继发现。目前GABA的食用安全性已获得大众广泛认可，可将其应用于饮料等食品工业生产中[9-10]。外源摄入一定量的GABA 具有改善人体睡眠质量等生理功效[11]。

亚精胺是一种天然的多胺[12]，在生物体内广泛存在，是细胞的生长、增殖以及组织再生所必需的物质。亚精胺是一种天然的自噬诱导因子[13]，外源补充亚精胺可以通过增强细胞的自噬功能，抑制体内促炎因子的形成，从而产生不同的促进身体健康的作用，如延缓衰老、改善心脑血管、保护神经等。

相比于其他大部分食物，裸藻中含有的GABA、亚精胺在大部分食材中都难以找到。可以说，如果人们想要补充这些营养成分，裸藻算得上是为数不多的选择。这些营养成分可以增强人体的免疫力，改善失眠以及焦虑等众多的亚健康症状。

6 结 语

总之，裸藻天然安全，营养成分全面、丰富，且易于吸收利用，具有调整肠胃、保护肝脏、净化血液、增强机体免疫力等功效，是一种天然的保健食品。