李定梅 (科技部中国农村技术开发中心，北京  100045)

    摘 要:20世纪90年代以来我国微藻产业发展很快。螺旋藻干粉产量已居世界第一。近几年，我国的微藻企业非常重视产品质量，1998年政府发布了食用和饲用螺旋藻粉的国家标准。小球藻和盐藻的产量也有所增加。从微藻中提取活性物质的研究和应用取得了可喜的成就，如藻蓝资白用作荧光探针．螺旋藻粗多糖和蛋白多糖用作保健品及抗癌、防癌的辅助治疗。微藻在食品、饲料和化妆品的应用愈来愈广，并已初具生产规模。封闭式光反应器的研制和转基因微藻的研究已取得新的进展。这对一个世界人口最多的中国和全人类的健康都具有重要意义。

    关键词:微藻;概况;前景

    我国的微藻研究起于19世纪50年代。60年代我国面临三年自然灾害，粮食短缺，我国大陆曾掀起过土法养殖小球藻的热潮。70年代，我国将螺旋藻和盐藻的研究列入"七五"国家科技攻关计划，90年代以来我国微藻产业发展很快，并取得了显著的成就。

    l微藻产业的发展概况

    1.1螺旋藻产业正从低谷走向稳步发展

    我国对螺旋藻的研究始于70年代，1989年在云南程海湖建成第一座螺旋藻工厂化生产中试基地，受原国家科委的委托，科技部中国农村技术开发中心一直负责组织实施螺旋藻产业化项目和高附加值的深度开发。从科研成果的产业化到开拓新的应用领域及技术两个方面促进螺旋藻新兴产业的发展。当时由于国外最大的螺旋藻工厂――墨西哥Texcoc公司因工人罢工而关闭，国际市场供不应求。1993年以来，全国各地螺旋藻工厂西起云南、东到山东、南自海南、北至内蒙、甘肃，截止1997年年底，据不完全统计，全国有养殖工厂近百家。培养池面积超过l00万m2,若全部开工投产,估计年生产能力在1500t以上，其中最大的螺旋藻基地位于高海拔的云南省永胜县程海湖，养殖面积高达46万m2。但迅速发展带来了一些问题，如基地建设低水平重复，养殖面积盲目扩大，缺乏宏观管理和合观规划，国内市场开拓不力，过多的依赖国外市场。1996年以来，美国夏威夷基地扩大生产，墨西哥工厂恢复生产，螺旋藻价格下滑，每1t从20万元降到12万元又降到10万元。1998年最低价格6万元/t．我国的部分螺旋藻工厂被迫停产。1999年以来，国内一些螺旋藻企业开始扩大应用领域，积极开拓国内市场，螺旋藻产业正在慢慢走出低谷。

    1.1.1制定螺旋藻粉的国家标准，藻粉质垃稳定提高

    为了进一步提高螺旋藻产品质量，中国农村技术开发中心等单位制定了食用螺旋藻粉和饲用螺藻粉的因家标准，分别于1998年1月1日和1998年10月1日由国家技术监督局公开发布。国际上除印度颁布过螺旋藻粉国家标准以外，我国属第二家，这一措施促进了我国螺旋螺旋生产的规范化，标准化，规格化，对稳定和提高产品质量起到了积极作用。

    1.1.2螺旋藻优良藻种的选育和新种的发现

    科研机构对螺旋藻的优良品种的选育作了很多研究，中科院武汉植物所，从5个品系中筛选到藻蓝素含量高达22.62%优良品系。雨京大学已筛选出含γ-亚麻酸2%以上的新品系。鄂尔多斯高原是世界盐湖密集区之一。1986年10月以来在巴彦淖尔盐湖等处发现有蓝绿色螺旋藻水华。内蒙古农业大学在该湖发现节旋藻有三个种，其中有一新种，定为鄂尔多斯节旋藻(Arthrospira erdosensis C.Qiao et B .S Li ):有两个新记录种分别是钝顶节旋藻(Arthrospira jenneri Stiz ):螺旋藻有一个新种,定名为巴彦淖尔螺旋藻(Spirldina bayannurensis B.S.Li et C.Qiao)。

    1.1.3 螺旋藻深加工的研究有可喜的进展

    1.1.3.1 Fe-SOD产品已销往国外

    浙江人学生物大分子与酶工程研究所用螺旋藻为材料，通过基因工程和诱导培养富集SOD,Fe-SOD质量达到3500U/mg蛋白，蛋白纯度为90%以上。每lkg新鲜藻泥的得率为0.3～0.5g(即万分之三至万分之-左右)。目前该项技术巳转让给杭州一家生物工程技术有限工司独家生产，年产量为20kg，售价为80万美元/kg，年产值达l600万美元，产品全部销往国外。

    1.1.3.2 螺旋藻抑癌活性物质的研究

    北京大学生命科学学院提取螺旋藻蛋白多糖(简称Sp.ps)并用其对体内外肿瘤细胞的抑制作用进行了研究。

    螺旋藻蛋白多糖对小鼠免疫功能的实验结果表明，Sp.ps能极显著地(P＜0.01)提高小鼠单核巨噬细胞系统对异物的吞噬能力，能极显著地(P＜0.01)高小鼠腹腔巨噬细胞对鸡红细胞的吞噬能力。

    1.1.3.3藻蓝色素的提取及藻蓝蛋白荧光探针的研制

    中国料学院武汉植物所等单位对藻蓝色素的提取及综合利用的研究申请了三项发明专利，实现了以螺旋藻为原料提取藻蓝蛋白、多糖、剩余藻渣作为食品、饲料添加剂的生产工艺技术。以鲜淡为原料，淡蓝色素粗捉物得率可达35.2%，经纯化后，藻蓝色素的纯度为:A620:A280=5.1。用藻粉直接提取可溶性多糖，粗提物得率为3.2%"提取藻蓝色素后的藻渣为原料提取可溶性多糖，粗提物得率为0.276%。

    中科院水生生物研究所和国家粮食储备局武汉科学研究设计院进行了藻蓝素和微藻糖提取中试工艺及应用研究。粗提物的纯度可达A620/A280为0.6(干藻达0.5)，经盐析处理，纯度可达1.1～2.0，超过日本DIC公司产品纯度A620/A280的0.7，并已完成中试试验，达到日产藻粉3～5kg的生产能力。
北京大学生命科学学院进行了藻胆蛋白荧光探针研制。用螺旋藻藻泥制备纯化所得的藻胆蛋白单体与纯化后的DFT抗体进行偶联，偶联物再纯化得藻胆蛋白标记的抗体，为荧光探针。将所研制的荧光探针用于细胞表面癌相关抗原的检测是阳性反应，在长波长检测时发出红色荧光，短波长时发出黄色荧光，用该荧光探针检测病人血清中癌相关抗原的浓度，发现病人比正常人高5倍。该项目实现了整个藻胆蛋白荧光探针应用检测的全部疗程，包括肿癌系列和激素系列，为此项目进一步的开发应用提供了必要的基础依掘。

    中科院化工冶金研究所和中科院海洋研究所等单位也进行了藻胆蛋白的荧光标记物和诊断试剂的研制，他们通过筛选原料(螺旋藻、多变鱼腥藻等)，研制新型分离介质，达到藻胆蛋白大规模低成本生产。对诊断试剂和诊断试剂盒（荧光试剂的筛选、标记、检测技术等）进行了研究，可望得到用于取代其它荧光标记以及酶标记的一种技术和一种普及型藻胆蛋白标记乙肝病毒表面抗原诊断试剂盒。

    1.1.3.4螺旋藻多糖的提取和研究

    (1)粗多糖作保健品

    江苏农科院用螺旋藻藻泥提取粗多糖，年产2t，提取率达10%。该产品1998年由卫生部批批准为保健食品。

    (2)多糖对受辐射动物的保护作用的研究

    中国军事医疗料学院放射医疗研究所进行了螺旋藻多糖对受辅射动物的防护作用的研究。

    实验结果表明:

    ①螺旋藻多糖或提取物，预防或治疗于动物，均可提高受致死剂量照射动物的活存率，提高率在20%～30%左右。

    ②蝶旋藻多糖或提取物，给动物腹腔注射，可明显提高照射动物的活存率，约40%60%。注射给药的效果显高于口服。

    ③螺旋藻多糖能提高辐射动物活存率的效果，是与其对动物辐射敏感器官――造血组织的保护密切相关。这也是螺旋藻抗辐射损伤作用的机理之一。

    ④螺旋藻多糖的辐射防护效果与螺旋藻粉的效果相似，也与大多数植物多糖类的效果相似，口服仅有低效，但使用方便。而注射给药的效果好，但对提取工艺及剂型的要求高，必须达到注射剂的要求才能实际应用。

    1.1.4螺旋藻广泛用于食品领域

    1995年以前，我国生产的螺旋藻干粉主要以出口为主，1995年以后,各生产厂家加工成片剂和胶囊作为食品或保健品出售，产品较为单一。近几年来,螺旋藻应用领域进一步扩大,除一部分用作特种水产饲料以外,主要添加到各种食品中。

    1.1.4.1新型保健食品
我国已有10多种螺旋藻片和胶囊，根据不同功能已被卫生部批准为保健品。如：采用螺旋藻和五种中药复合配制成的保健品――肝康宁，能有效地降低血压、血脂和胆固醇，对脂肪肝的疗效显著；又如以螺旋藻为主要原料并添加西北高原的多种天然中草药制成血糖宁和血脂灵，血糖宁适宜糖尿病、血脂灵适宜心血管疾病的预防，有助于高血脂、动脉硬化营养平衡失调的人群。
1.1.4.2螺旋藻添加到各种食品中
日前，市场上已有螺旋藻糖果、糕点、奶粉、螺旋藻面条(挂面、方便而、朝鲜面)、螺旋藻豆腐、螺旋藻啤酒、饮料等。
1.1.4.3螺旋藻碘盐
将富碘螺旋藻(15000～20000μg/g)添加到制盐工艺中，得到螺旋藻碘盐，螺旋藻碘盐的热稳定性及对提高机体尿碘水平，改变甲状腺功能等方面均优于普通碘盐。该螺旋藻碘盐90%以上为有机碘盐极易人体吸收，补碘效果明显。面对中国缺碘地区(多为贫困山区)近5亿人来说，具有显著社会效益和经济效益。
1.1.4.4 螺旋藻家庭培养仪
北京思可达公司与华中理工人学等单位研制设计出一种生物家用电器专利产品――螺旋藻家庭培养仪。
该培养仪有效容量35L，在日照充足的良好条件下，日产鲜藻20～50g，平均30g，可供家庭2～3人食用。该培养仪养殖的螺旋藻为钝顶螺旋藻，品种纯正。家庭自养自食新鲜螺旋藻，使广大消费者可以廉价地在家中获得纯天然、新鲜的、不含任何添加剂的螺旋藻。该培养仪从1998年研制成功，经多次修改完善，已批量生