新食品原料微藻及其主要营养成分

微藻是指那些在显微镜下才能辨别形态的微小藻类群体，富含蛋白质、脂质、多糖、类胡萝卜素等多种营养成分。目前，越来越多的微藻生物活性物质和次生代谢产物被研究开发，如藻蓝蛋白、多糖、多种类胡萝卜素（虾青素、盐藻黄素、β-胡萝卜素）、ω-3脂肪酸和多酚等，一些生物活性物质和次生代谢产物已经被证实具有抗氧化、抗炎、抗病毒的作用。随着消费者对健康饮食的需求增加，含有微藻的食品和饮品正在全球市场上逐渐显露头角。

目前我国公告批准的新资源食品藻类包括螺旋藻、蛋白核小球藻、雨生红球藻、盐藻、裸藻、蛋白核小球藻、球状念珠藻和拟微球藻。

① 螺旋藻富含藻蓝蛋白、β-胡萝卜素，其蛋白质含量高达60%-70%，蛋白质消化吸收率高达95%以上，是优质的蛋白来源。早在上个世纪八十年代末期，含有螺旋藻成分的保健食品就已家喻户晓，也让螺旋藻成为国民免疫健康产品。

② 雨生红球藻（Haematococcus pluvialis）是一种单细胞淡水绿藻，属于绿藻门、团藻目、红球藻属。雨生红球藻的生长阶段一般可以分为两个阶段，第一阶段为营养生长阶段，第二阶段为生产虾青素阶段。这种淡水生物有一个非典型的生命周期，它能在压力条件下从一个富含叶绿素和蛋白质的营养细胞状态变为包被状态，在这种状态下，雨生红球藻被一层厚厚的细胞壁包裹着，可以产生大量的次生代谢产物，包括类胡萝卜素和虾青素，尤其是虾青素在近些年来引起了相当大的关注。

③ 盐藻（Dunaliella salina）又被称作杜氏盐藻，属绿藻门、团藻目、盐藻属，是一种体积小、生长速度快、有糖蛋白形成包被的单细胞海洋经济藻类。盐藻对于极端环境有极好的耐受性，在高盐、高光、高温、低温下都能生存、生长。盐藻是迄今为止发现的β-胡萝卜素含量最高的生物之一，因此盐藻中β-胡萝卜素的积累及提取技术的研究已成为近些年的研究开发盐藻的热点，并且随着市场的需求已经形成产业化。

④ 裸藻（Euglena gracilis）属于裸藻科、裸藻属，是一种单细胞光合作用绿藻，存在于淡水和海水中，具有动植物的特征，裸藻可以通过鞭毛运动，含有丰富的营养物质，包括氨基酸、碳水化合物、维生素和矿物质等。因此被认为是一种功能性的营养补充剂。此外研究表明裸藻的提取物具有抗菌、抗诱变、抗病毒以及抗肿瘤的药用特性。

⑤ 小球藻是一类普生性单细胞绿藻，世界上现已发现小球藻种类约有10个左右，其中在我国最常见的是蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosa）、普通小球藻（Chlorella vulgaris）和椭圆小球藻（Chlorella ellipsoidea），这些小球藻中蛋白核小球藻具有丰富的蛋白质，并且具有的营养价值。作为新资源食品的蛋白核小球藻是一种高蛋白、低糖、低脂、维生素和微量元素全面的绿色营养源，其提取物中的藻多糖和藻蛋白等活性物质已被学者证明具有很好的抗病毒感染、抗氧化、抗病原菌及增强机体免疫力的功能。

⑥ 球状念珠藻又名葛仙米。葛仙米群体为拟球状，球体直径可达到肉眼可见的数毫米至数厘米，藻体呈蓝绿色或黄褐色，外部有胶质包被，藻丝细胞之间有异形胞，顶端有多幼藻丝体。大多数葛仙米在繁殖的时候会产生厚壁孢子，经常成串并连成链状。葛仙米球形胶质状，外形像木耳，没有根、茎、叶，漂浮在水中，故又名“天仙米”或“天仙菜”。 由许多细胞连成念珠状群体，颜色蓝绿，颗粒圆润，玲珑剔透，可与珍珠媲美，故被美称为“珍珠菜” 。

⑦ 拟微球藻（Nannothropsis gaditana）又名小拟球藻，是一种海洋藻类，属于单细胞藻科拟微球藻属，细胞大小约为2至4µm，比红细胞小9倍。它通常呈绿色或黄绿色，以生产多不饱和脂肪酸、高脂肪含量（尤其是在缺氮情况下）以及积累各种类胡萝卜素而闻名。它可以在很宽的温度范围内快速生长，并且可以在较低和较高的温度下生存。

微藻营养成分

微藻在生长过程中会产生各种生物活性物质和次生代谢产物，如蛋白质、糖类、脂类、多糖、多酚、甾醇和色素（叶绿素、类胡萝卜素、藻胆碱）等。

微藻是食物维生素的优质来源，含有维生素 A、维生素B1（硫胺素)、维生素B2（核黄素）、维生素B3（烟酸）、维生素B5（泛酸）、维生素B9（叶酸）、维生素B12、维生素 C、维生素 D 和维生素 E。微藻中还含有矿物元素，如钙、钠、镁、磷、钾、铁、锌和碘。

1、藻蓝蛋白

不同微藻的蛋白质含量不同，经济微藻中以螺旋藻和小球藻的蛋白含量最高，可达70%。微藻蛋白品质优于植物蛋白但不如动物蛋白，微藻的氨基酸构成也优于鸡蛋，特别是微藻还含有人体无法合成的必需氨基酸。

在微藻蛋白中，对藻蓝蛋白的研究居多，藻蓝蛋白是一种高营养价值的水溶性蛋白，也可作为蓝色 色素应用在食品领域，同时藻蓝蛋白具有抗氧化、抗炎、增强免疫力等生物活性功能，可应用在保健品和医疗领域。

藻蓝蛋白能够有效清除细胞内OH 基团并降低由葡萄糖氧化酶诱导所产生的炎症反应，表现出显著的抗氧化和抗炎作用，并且已证实藻蓝蛋白对生物体不具有毒 性效应，是一种安全的抗炎类功能性食品。

工业上的藻蓝蛋白主要来源于螺旋藻。螺旋藻从20世纪70年代引入我国进行培养，养殖技术已经比较成熟，藻蓝蛋白的规模化提取、纯化和稳态化研究等已成为目前螺旋藻精深加工的焦点。

2、长链多不饱和脂肪酸

目前，海洋鱼类是市面上补充DHA和EPA 产品的主要来源，但鱼油强烈的鱼腥味可能不适用于某些食品配料。此外，有限的海洋鱼类资源和一些污染危害物质的存在，使工业需要寻找其他DHA和EPA 来源物作为替代。

微藻可以产生大量的多不饱和脂肪酸，如拟微球藻富含EPA，裂殖壶藻富含DHA。微藻是初级生产者，相对鱼虾，提取多不饱和脂肪酸藻油可以减少因食物链积累的危害物质，并且微藻的培养可以节约土地资源，有助于碳中和，因而利用微藻提取含多不饱和脂肪酸微藻油具有广阔的应用潜力。

3、微藻多糖

不同微藻多糖的结构与组成不同，但均显示出显著的增强机体免疫力和抑制病毒活性的功能。细胞实验、动物实验和人体实验结果显示，微藻多糖如螺旋藻多糖、小球藻多糖、盐藻多糖等都具有良好的促免疫活性。

螺旋藻多糖可以提高小鼠抗体生成细胞数、NK 细胞活性增强小鼠免疫力。小球藻多糖促进小鼠的吞噬细胞能力和淋巴细胞增殖，且有效剂量为 50 mg·kg-1 。盐藻多糖可以促进腹腔巨噬细胞分泌 IL-1和 T淋巴细胞增殖。

裸藻多糖可以增加人体的抗体含量，促进组织因子分泌。此外，微藻多糖还具有抗病毒、抗氧化、抗菌和降血糖等作用。

4、微藻色素

微藻色素分为类胡萝卜素、叶绿素和藻胆素。微藻色素不但是一种天然色素，而且具有促进健康的高营养成分，如抗氧化剂、维生素前体、神经保护和免疫促进剂。商业上的微藻色素来源主要有紫球藻 （藻红蛋白）、杜氏盐藻（胡萝卜素）、螺旋藻（藻蓝蛋白）、雨生红球藻（虾青素）和栅藻（叶黄素）。

藻红蛋白具有抗氧化及抗炎活性，对阿尔茨海默病、肝肾毒、糖尿病等疾病具有一定缓解作用。β-胡萝卜素具有提高免疫力及预防皮肤病和白内障的功能，从杜氏藻中提取的β-胡萝卜素经常添加到果汁、奶酪和罐头等食品中。藻蓝蛋白常被用作食品的着色剂，如冰淇淋、口香糖、冰棒、果冻、乳制品和软饮料。此外，雨生红球藻是天然虾青素来源之一，虾青素是一种强抗氧化剂并在清除自由基、抗衰老和免疫调节等方面都显示出良好的生物学活性。叶黄素是类胡萝卜素家族中的一员，具有抗氧化防辐射、预防心脑血管疾病和护眼作用。

随着全球人口的增长，粮食生产逐渐呈现供不应求的局面，与此同时，日趋下降的环境质量也在迫使传统的食品供应体系发生改变。微藻丰富的营养成分在满足可持续的粮食需求上表现出巨大潜力，其中多种生物活性化合物的功能特性对人类健康具有潜在的益处，以它们为基础的食品工业发展表现出广阔的发展前景。

参考资料：

[1]胡浩杰,田双起,赵仁勇等.新资源可食用微藻的活性物质提取及其在食品中应用研究进展[J].食品工业科技,2022,43(02):390-396.

[2]陈东,钱为强,林凤娟.微藻主要营养成分及其在食品中的应用研究进展[J].南方农业,2023,17(05):44-47+53.

作者简介：

小泥沙，食品科技工作者，食品科学硕士，现就职于国内某大型药物研发公司，从事营养食品的开发与研究。