螺旋藻

螺旋藻在顯微鏡下觀察體形呈螺旋狀，故名螺旋藻。 ^[8] 

螺旋藻的藻絲體長200-500μm，寬5-10μm，在顯微鏡下呈疏鬆或緊密的有規則的螺旋彎曲狀，形如鐘錶發條而得名。藍藻類細胞無色素體，色素分佈在原生質體外部的色素區，藍綠色。藻體表面不具膠質鞘，不易被微生物附着，細胞內有氣泡，上浮性好。細胞或藻絲頂部常不尖細，橫壁常不明顯，頂細胞圓形，外壁不增厚。 ^[1] 

螺旋藻的適宜生長温度一般在28℃-35℃，15℃和40℃分別為其最低和最高生長温度，而其喜温和耐熱品系可在35℃-40℃下培養。 ^[1] 

螺旋藻生長的適宜pH為8.3-10.3，當pH為11時，仍然生長良好。研究發現，鈍頂螺旋藻在含鹽濃度為20-70g/L的水中生長最佳。螺旋藻是嚴格的光能自養型藻類，靠陽光和吸收水中的CO₂，進行光合作用。螺旋藻的光合能力極強，高等植物的光能利用率通常是5%-6%，而螺旋藻的光能利用率高達18%，光合效率達43%，是一般農作物的3倍以上。螺旋藻生長繁殖迅速，適合於不同地區或季節的室內外大量養殖，生長週期極短，正常生長週期僅11h，如果條件處於最佳狀態，最快增殖速度為4h一次。 ^[1] 

通常應用於國內外大規模生產的是鈍頂螺旋藻（S. platensis）、極大螺旋藻（S. maxima）和鹽澤螺旋藻（S. subsalsa），是一類古老而低等的原核水生藻類。 ^[1] 

螺旋藻主要分佈於熱帶、亞熱帶地區淡水及鹽鹼性湖泊中，自然環境中螺旋藻主要分佈於中非乍得湖、墨西哥特西科科湖和我國雲南永勝程海湖。 ^[1]  螺旋藻一般自然生長在鹼性湖泊，但在人工控制下可在大型室外或温室中進行商業化生產。 ^[6] 

螺旋藻主要依靠簡單的細胞分裂進行增殖，沒有有性生殖，經馴化後可適應海水養殖。 ^[7] 

螺旋藻的蛋白質含量高，含有一種特殊色素蛋白——藻藍蛋白，蘿蔔素和維生素，含有人體必需大量元素和微量元素。

螺旋藻以其全面均衡的營養和極高的防病保健價值受到全世界眾多科學家和國際組織的關注和高度評價。營養學家和醫藥學家稱它是“地球上的營養冠軍”、“藥源新星”。世界衞生組織認定螺旋藻為“人類21世紀最佳保健品”和“未來超級營養食品”；聯合國教科文組織推薦螺旋藻為“明天最理想、最完美的食品”；聯合國糧農組織也鄭重地向全世界推薦“螺旋藻是人類未來最優良的食物資源和未來食糧”。 ^[4] 

螺旋藻的營養價值螺旋藻被近代科學視為“微型營養庫”，其中8種營養必需氨基酸的含量接近或超過聯合國糧農組織（FAO）的標準。蛋白質、糖、脂比例約為60：20：5，營養成分均衡。此外，還含有多種維生素和微量元素，其中β-胡蘿蔔素含量4000mg/kg、維生素高達1320mg/kg，每人每日食用15g乾重螺旋藻就能保證必要的營養素來源。螺旋藻以其高營養性、高安全性被FAO譽為“人類最理想最優秀的食品”。 ^[5] 

美國膳食補充劑專家委員會對其展開的安全性評價表明，螺旋藻安全性好，無毒副作用。 ^[3] 

螺旋藻在全世界範圍內已被廣泛用作保健品，並同時被美國和歐洲航天局推薦為長期執行太空任務人員的主要食品之一。螺旋藻被發現具有多種藥理作用。如降血脂、抗氧化、抗感染、抗癌變、抗輻射、抗衰老、增強機體免疫力等。 ^[3] 

人類食用螺旋藻有很久的歷史。商業化養殖主要用於製作保健品，生產高檔水產飼料，提取藻藍蛋白等。 ^[7]  利用螺旋藻開發出了多種多樣的食品，均是將螺旋藻乾粉或提取液原料添加到常規食物或飲料中製成，各有特色。已報道的產品主要有醬油、酸奶、果凍、飲料及麪條等。 ^[1] 

螺旋藻的化學組成具有高蛋白、低脂肪、低糖類的特點，並含有多種維生素及微量元素，營養價值極高。 ^[1] 

螺旋藻的蛋白質含量高達60%-70%，是大豆的2倍，牛肉的3.5倍，雞蛋的4倍，且其所含人體必需氨基酸的種類齊全、組成合理。 ^[1] 

螺旋藻的脂肪含量一般為乾重的5%-6%，其中70%-80%為不飽和脂肪酸（UFA），尤其是亞麻酸的含量高達人乳的500倍。 ^[1] 

螺旋藻纖維素含量為2%-4%，細胞壁主要是由膠原蛋白和半纖維素組成，人體對其的吸收率高達95%以上。 ^[1] 

螺旋藻的維生素和礦物質含量也極其豐富，前者包括維生素B₁、B₂、B₆、B₁₂、E和K等；後者包括鋅、鐵、鉀、鈣、鎂、磷、硒、碘等微量元素，螺旋藻的生物鋅與鐵的比例基本與人體生理需要一致，最容易被人體吸收。 ^[1] 

除此之外，螺旋藻內的藻藍蛋白（CPC）、藻多糖（PSP）、γ-亞麻酸甲酯（GLAME）、β-胡蘿蔔素、葉綠素a等活性成分對動物的許多機能具有調節作用。 ^[1] 

螺旋藻中脂肪酸含量較低，其中對人體十分有益的不飽和脂肪酸佔很大比例。螺旋藻富含多種生物活性成分，如β-胡蘿蔔素、藻膽蛋白、γ-亞麻酸和內源性酶等，對人體健康非常有益。 ^[1] 

螺旋藻因其含有豐富的蛋白質和氨基酸，並富含多種微量元素，現已作為飼料添加劑被廣泛應用於動物飼料中，有研究者報告了這種新型綠色飼料添加劑在水產養殖、畜牧生產中的應用。研究表明，添加4%的螺旋藻-黃秋葵精粉可提高南美白對蝦的生長性能。有報道螺旋藻可提高仔豬的生產性能。 ^[1] 

早在20世紀70年代，由於石油危機的發生，對於清潔、無污染、可再生的生物能源的關注已經成為熱點，尤其是生物氫能的製備。許多國家紛紛投入大量的人力和物力研究生物制氫技術，積累了大量的研究成果。研究發現，螺旋藻相對於其他生物產氫材料而言，具有光合作用效率高，生長繁殖快，氫酶活性高，持續放氫的時間長的特點，是研究生物放氫的理想材料之一。 ^[1] 

螺旋藻在生長繁殖過程中需要吸收和消耗水體環境中的氮、磷等營養元素以及降解水中有機物，並且具有生長繁殖快、高光效、適應性強的特點。螺旋藻的這些特性提示，利用廢水養殖螺旋藻，一方面可使水體得以淨化，減輕水體的富營養化程度；另一方面也可以得到高附加值的螺旋藻產品。因而將螺旋藻用於廢水處理是一項很好的生物治污措施。 ^[1] 

從15世紀起，螺旋藻就被非洲、美洲、墨西哥等地區的一些居民加工成一種藍色軟餅。自20世紀60年代以來，螺旋藻就已引起了國際生物學家的重視。20世紀70年代初，螺旋藻被聯合國食品會議認定為“明天最好的食品資源”。20世紀70年代中期，墨西哥政府為運動員提供了這種綠色食品，以增強運動員的體質並恢復體力，收到了很好的效果。20世紀80年代以後，許多國家對螺旋藻的生產與應用已形成相當的規模。自1974年，世界上第一座螺旋藻生產廠在墨西哥投產。 ^[2]  目前大規模人工培育的主要有鈍頂螺旋藻、極大螺旋藻和印度螺旋藻三種。研究表明，螺旋藻具有抗氧化、抗病毒、抗菌、免疫調節及抑癌等生物學活性。 ^[6]