大型綠藻滸苔的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)應(yīng)用*

周 偉 ，鄧銀銀，田翠翠，陸勤勤，胡傳明**

(1.江蘇省海洋水產(chǎn)研究所，江蘇南通 226007；2.江蘇省農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保護(hù)與利用平臺(tái)，江蘇南京 210014)

0 引言

滸苔屬(Enteromorpha)為綠藻門(Chlorophyta)石莼目(Ulvales)石莼科(Ulvaceae)的一類大型經(jīng)濟(jì)綠藻，主要種類有滸苔(E.prolifera)、緣管滸苔(E.linza)、條滸苔(E.clathrata)、腸滸苔(E.intestinalis)、扁滸苔(E.compressa)、曲滸苔(E.flexuosa)等[1]。滸苔在我國(guó)沿海一帶均有自然生長(zhǎng)，廣泛分布于中低潮帶的沙礫、巖石、灘涂和石沼中[2]。滸苔適應(yīng)自然環(huán)境能力強(qiáng)，繁殖快，屬?gòu)V溫、廣鹽、耐酸和微嗜堿的海藻。

近年來，全球變暖、海水升溫、近海岸工業(yè)廢水和城市生活污水排放入海等為滸苔的生長(zhǎng)提供了有利條件，世界各海域均有不同程度的滸苔暴發(fā)與蔓延[3]。因此，如何有效利用滸苔資源已成為改善生態(tài)環(huán)境和海藻綜合利用的重要課題。本文綜述滸苔的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、藥用價(jià)值及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用，為充分開發(fā)和利用滸苔資源提供參考資料。

1 滸苔的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

1.1 基本營(yíng)養(yǎng)成分

滸苔屬海藻的基本營(yíng)養(yǎng)成分包括蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物及灰分(表1)。不同種的滸苔營(yíng)養(yǎng)成分均有差異，其中多糖含量最高，占42.1%-55.69%，是滸苔的主要組成成分。粗蛋白含量為10.22%-27.0%，與其他大型經(jīng)濟(jì)類海藻比較，滸苔的粗蛋白含量基本高于海帶(8.7%)和裙帶菜(17.2%)，但低于壇紫菜(43.6%)。對(duì)于粗纖維含量，滸苔所含的比例(4.1%-10.2%)高于裙帶菜(3.1%)和壇紫菜(2.0%)，可以作為很好的膳食纖維來源。滸苔的脂肪含量為0.23%-0.90%，顯著低于裙帶菜(3.7%)和壇紫菜(2.1%)。不同種類滸苔的灰分含量差異較大，為8.2%-30.2%。因此，滸苔是一種高蛋白、高纖維、低脂肪的經(jīng)濟(jì)海藻。

表1 滸苔及其他大型經(jīng)濟(jì)類海藻的營(yíng)養(yǎng)成分(%)

1.2 氨基酸、脂肪酸及無機(jī)元素含量

由表2可見，滸苔的氨基酸種類比較齊全，約有18種氨基酸，其中必需氨基酸有8種，含量占氨基酸總量的35.90%-38.93%，接近FAO/WHO提出的氨基酸模式，即必需氨基酸總量應(yīng)達(dá)到氨基酸總量的40%以上；同時(shí)滸苔含有豐富的呈味氨基酸，含量占氨基酸總量的41.30%-56.00%；呈味氨基酸中鮮味氨基酸(Asp、Glu)含量最高，其次是甜味氨基酸(Ala、Gly、Ser)。因此滸苔具有濃郁的海藻鮮味。

表2 滸苔的氨基酸組成和含量

滸苔雖然脂肪含量很低，但脂肪酸的種類豐富，多達(dá)10種以上，如腸滸苔有13種脂肪酸[9]。脂肪酸組成以十六碳和十八碳的不飽和脂肪酸為主，不飽和脂肪酸占脂肪酸總量的45%-60%，尤其是亞麻酸、油酸等人體必需脂肪酸含量十分豐富[9]。

滸苔含有豐富的Fe、Mg、K、Na、Zn、Ca、P等礦物質(zhì)元素(表3)，其中鐵含量為我國(guó)食物中鐵含量之最[10]。滸苔中的Fe(0.12-2.42 mg/g)和Zn(0.02-0.17 mg/g)含量遠(yuǎn)高于海帶和紫菜,且有害元素Cd和Pb含量也顯著低于相應(yīng)的藻類制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB 19643-2005)[11]中的限量要求[10]。因此滸苔是一種低污染、富含礦物質(zhì)的海藻。

表3 滸苔的無機(jī)質(zhì)含量(mg/g)

2 滸苔的藥用價(jià)值

根據(jù)最早《隨息居飲食譜》記載：滸苔“消膽，消瘰癘癭瘤，泄脹、化痰，治水土不服”[5]，具有清熱解毒、抗菌消炎、降低膽固醇、增強(qiáng)機(jī)體免疫等功效。隨著對(duì)滸苔成分的深入研究，其藥用價(jià)值進(jìn)一步顯現(xiàn)出來。

2.1 多糖

解影等[13]研究表明，滸苔多糖可緩解產(chǎn)腸毒素大腸桿菌(ETEC)感染導(dǎo)致的小鼠腸道粘膜損傷，添加滸苔多糖可以促進(jìn)小鼠腸道中雙歧桿菌和乳酸菌的生長(zhǎng)，維持腸道菌群平衡，促進(jìn)腸道健康[14]。張智芳[15]研究認(rèn)為，滸苔多糖能顯著降低試驗(yàn)鼠的血清血脂水平，提高小鼠血清、腦、肝臟超氧化物歧化酶(SOD)活力，從而增強(qiáng)機(jī)體的抗氧化能力；徐大倫[16]證明滸苔多糖可顯著促進(jìn)扇貝血清和血細(xì)胞中SOD和溶菌酶活力，增強(qiáng)扇貝免疫活性；Rosario等[17]的研究表明滸苔多糖可以提高哺乳動(dòng)物的免疫力，對(duì)貝類也具有免疫防御作用，可用于防治養(yǎng)殖貝類病害。此外，滸苔多糖對(duì)細(xì)菌的抑制能力優(yōu)于酵母菌和霉菌[18]。

2.2 凝集素及提取物

凝集素是非免疫起源的蛋白質(zhì)或糖蛋白，Ambrosio等[19]從滸苔中分離出EPL-1和EPL-2兩種凝集素。宋玉娟等[20]分離純化了腸滸苔凝集素，其對(duì)單胞藻、兔、鯉魚、鯽魚及人血型紅細(xì)胞均表現(xiàn)出一定程度的凝集活性，具有凝集單細(xì)胞、抑制腫瘤細(xì)胞增殖等生物活性。

Hellio等[21]研究發(fā)現(xiàn)，腸滸苔的乙醇提取物對(duì)6種革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌具有較強(qiáng)的抑菌活性，而該活性可能與其抗菌等化學(xué)防御作用相關(guān)；Salah等[22]發(fā)現(xiàn)曲滸苔 (E.flexuosa) 的乙酸乙酯提取物表現(xiàn)出抗枯草芽孢桿菌活性；Castro等[23]研究表明，滸苔的水溶性提取物能提高大菱鲆的呼吸活性，提高嗜菌細(xì)胞中中性粒細(xì)胞和巨嗜細(xì)胞殺死細(xì)菌病原體的能力，以增強(qiáng)機(jī)體的免疫活性。此外，Okai等[24]研究發(fā)現(xiàn)，滸苔的一些化合物如脫鎂葉綠素a對(duì)腫瘤有一定的抑制作用。

3 滸苔的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)應(yīng)用

3.1 滸苔的食品開發(fā)應(yīng)用

如前所述，滸苔是一種高蛋白、高纖維、低脂肪，且富含氨基酸和礦物質(zhì)的海藻，因此長(zhǎng)期以來一直是我國(guó)沿海人民的食用藻類[2]。在浙江和福建沿海等地，滸苔被當(dāng)作美味食品，也有廠家將滸苔粉作為湯料包的重要輔料，應(yīng)用于面粉和面條的生產(chǎn)中。

目前，滸苔食品的研發(fā)方向主要有滸苔條、滸苔食用精粉、即食滸苔、滸苔調(diào)味醬、滸苔罐頭、滸苔果汁復(fù)合飲料以及將滸苔作為配菜或佐料等。滕瑜等[25]對(duì)滸苔采用隔水高壓蒸煮的方法脫腥護(hù)色，研制滸苔罐頭產(chǎn)品；羅紅宇等[26]以干滸苔為綠藻原料，以混合果汁作為風(fēng)味添加劑制得綠藻果汁復(fù)合飲料。朱蘭蘭等[27]研究不同脫鹽試劑配方、烘干溫度對(duì)滸苔粉生產(chǎn)的影響，開發(fā)的玉米味滸苔片口感良好；孫元芹等[28]以滸苔為主料，在傳統(tǒng)風(fēng)味加工基礎(chǔ)上研制出滸苔干脆片、滸苔魚松、滸苔西點(diǎn)等系列即食休閑產(chǎn)品，為滸苔資源的綜合利用開辟了新的途徑。

3.2 滸苔的藥用開發(fā)應(yīng)用

對(duì)于滸苔臨床藥用價(jià)值，中華醫(yī)典名著《本草綱目》對(duì)滸苔的描述為燒末吹鼻止衄血；湯浸搗敷手背腫痛[29]。滸苔雖然具有重要的藥用價(jià)值，但目前它的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展仍顯不足。鐘禮云[30]系統(tǒng)研究了滸苔純粉、滸苔綠藻精和滸苔膳食纖維等滸苔系列產(chǎn)品的潤(rùn)腸通便、免疫調(diào)節(jié)和輔助降血脂等生理功能活性，結(jié)果表明滸苔純粉具有潤(rùn)腸通便、調(diào)節(jié)血脂的功能，對(duì)免疫功能也有一定的調(diào)節(jié)作用。

3.3 滸苔的飼料開發(fā)應(yīng)用

由于滸苔營(yíng)養(yǎng)豐富、味道鮮美，日本、英國(guó)、新西蘭等許多國(guó)家建立了海藻飼料加工工廠，實(shí)現(xiàn)了海藻飼料的規(guī)模化發(fā)展[ 31]。

我國(guó)目前研究了鮮滸苔、滸苔粉、滸苔干物質(zhì)、滸苔青貯等用作家禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖的飼料，以提高肉雞[32]、豬[33]、兔[34]、奶牛[35]、海參[8]、大菱鲆[36]等動(dòng)物的回腸消化率，促進(jìn)機(jī)體快速生長(zhǎng)，增強(qiáng)免疫力，縮短養(yǎng)殖周期。在蛋雞飼料中添加滸苔粉還可以改善其產(chǎn)蛋性能，顯著降低蛋黃中膽固醇的含量[37]。

3.4 滸苔的海藻肥開發(fā)及其他資源應(yīng)用

滸苔作為新型有機(jī)肥料，代替了一部分傳統(tǒng)的化肥。海藻具有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，對(duì)增加農(nóng)作物產(chǎn)量和改善品質(zhì)有明顯作用。單俊偉等[38]、趙明等[39]、李秀珍等[40]利用滸苔海藻肥，提高了作物產(chǎn)量和質(zhì)量，減少病蟲害，并對(duì)農(nóng)作物、環(huán)境及人類無不良影響和污染。2009年海大生物有限公司開發(fā)利用滸苔資源，滸苔日處理能力達(dá)到3 000 t，研制的滸苔肥系列產(chǎn)品如涵蓋粉狀肥、葉面肥和顆粒肥等，可使作物產(chǎn)量提高3%，抗病性明顯增強(qiáng)[41]。

海洋藻類已被認(rèn)為是重要的生物質(zhì)能資源。近年來，滸苔生物質(zhì)能的開發(fā)主要包括熱解生產(chǎn)生物柴油、發(fā)酵法制取乙醇和沼氣[42]。同時(shí)滸苔能夠通過化感作用和營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)抑制微藻的生長(zhǎng)，是較為理想的海洋生態(tài)修復(fù)海藻種[43]。滸苔對(duì)赤潮異彎藻等的克生效應(yīng)[44]以及對(duì)海水中氮元素的吸收[45]，對(duì)于改善富營(yíng)養(yǎng)化海區(qū)有著積極意義。此外，科研工作者在滸苔生物活性成分、吸聲材料制備[46]、滸苔多糖在紡織領(lǐng)域應(yīng)用方面的探索[47]，均已展開相當(dāng)規(guī)模的研究。

4 結(jié)語(yǔ)

滸苔暴發(fā)給環(huán)境帶來負(fù)面影響，但它改善了海區(qū)富營(yíng)養(yǎng)化問題，同時(shí)也為人類帶來寶貴的生物資源。滸苔防治只是治標(biāo)，其資源化利用才是長(zhǎng)遠(yuǎn)之計(jì)和根本點(diǎn)。我國(guó)自20世紀(jì)50年代起，就逐步開始系統(tǒng)地研究海藻的生產(chǎn)開發(fā)及加工利用，但在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展、開發(fā)產(chǎn)品的種類及質(zhì)量上，與日本、美國(guó)、英國(guó)、加拿大等國(guó)還有一定的差距。今后，仍需要在滸苔的食品、飼料、醫(yī)藥、化工等方面進(jìn)行深度開發(fā)與推廣應(yīng)用，以充分利用我國(guó)豐富的海藻資源。