螺旋藻，又叫蓝细菌（cyanobacteria），归属蓝藻门、蓝藻纲、断殖体目、颤藻科、螺旋藻属，是一种细胞生理结果类似于细菌的藻类植物，呈墨绿色，光能自养型生物，是迄今为止发现的营养最丰富、最均衡的天然营养补助食品。联合国粮农组织说它是“21世纪最理想的食品”，联合国教科文组织称其是“明天最理想最完美的食品”，国际微生物蛋白质会议认定它是“未来的超级营养食品”，联合国世界食品协会称它是“21世纪最理想的营养源”，美国航天局选用其作为宇航员在太空中的食品补充，而法国的生物学博士则把螺旋藻与原子能相提并论，说它是人类二十世纪的两大重要发现之一。
螺旋藻的发现
螺旋藻最早发现于非洲的乍得湖。1940年，一位名叫克里奇的法国医生到非洲旅游探险，在乍得湖附近，发现当地土著人在无法耕作、无法放牧的沙漠中生活，身体却异常强壮健硕，并且老人普遍高龄，于是他就在湖周围展开了研究和调查，发现当地人的食物中少不了从湖里打捞出来的一种蓝绿色藻类。他们把打捞上来的藻类在湖岸沙滩上晒干后，磨成粉末，每当吃饭时，都要在食物和汤里加上一点。克里奇医生将这种粉末进行了分析研究，结果发现，这种藻类是地球上有着35亿年生命史的原核生物，蓝藻中的一种，螺旋藻，含有丰富而均衡的营养成分，超过了地球上的任何一种生物。但是，这一发现却因为第二次世界大战而搁置。
20世纪60年代，世界粮食、能源危机日益突出，法国国立石油研究所决定探索解决粮食问题的新途径。项目主持者克雷曼博士偶然从电视上看到，非洲中部的卡此姆人捞取乍得湖中一种青绿色藻类食用，于是率队到乍得湖考察，并将湖泊周围的食品带回欧洲研究，这种食品就是螺旋藻。正值战后，世界人口急剧膨胀、很多国家面临食物短缺的困扰，于是20世纪的60、70年代，美国、法国、日本等国家就相继投入了大量人力和物力去研究。1973年，在提斯基科科湖畔，世界上第一个螺旋藻人工培植基地诞生。
如今，螺旋藻作为风靡欧美、日本等地区的“超级食物”，被广泛应用于沙拉、早餐、果汁等各类食品中，含有螺旋藻成分的保健食品也早已家喻户晓，成为国民免疫健康产品。同时，螺旋藻也被誉为“未来的食物”，未来藻类将超过大豆成为植物蛋白的主要来源，藻类蛋白也是人造肉等替代食品的最佳选择。根据Global Market Insights预测，2026年全球螺旋藻市场的复合年增长率预计约为10％，估值20亿美元。
在我国，极大螺旋藻和钝顶螺旋藻在2004年批准成为允许使用的普通食品原料，开启了中国微藻食品原料的先河。2020年底螺旋藻进入保健食品原料备案目录，允许使用的功能声称是“增强免疫力”，并于2021年3月1日正式实施，这也拓宽了螺旋藻在食品饮料、膳食补充剂领域的开发应用。可见，在人们对营养健康产品需求快速增长的背景下，螺旋藻产业依然具有极为广阔的发展前景。
螺旋藻是一种高蛋白、低脂肪、低胆固醇、低热值的营养食品；基本上由55%-70%的蛋白质和5%-6%的脂肪组成，其中，多不饱和脂肪酸占藻体细胞总脂肪的1.5%-2%。螺旋藻富含γ-亚麻酸、多种维生素（B1、B2、B3、B6、B9、B12、A、C、D、E、K等）、多种矿物质（K、Ca、Cr、Cu、Fe、Mg、Mn、P、Se、Na、Zn等）、色素类（叶绿素a、叶黄素、β-胡萝卜素、海胆烯酮、玉米黄质、角黄素、硅藻黄素、β-玉米黄质、颤藻黄质、藻胆蛋白等）、多酚抗氧化物质、强抗氧化剂（藻蓝素、藻胆素等）、一些酶类物质等；因此，螺旋藻及其提取物作为营养素原料在食品、药品及香料领域有广泛应用市场。螺旋藻蛋白质占细胞干重的50%-70%，且消化吸收率高达95%以上，是优质的蛋白来源，超过肉类、鸡蛋、奶粉、谷物和大豆；同时，氨基酸种类丰富，富含人体所需的全部必需氨基酸，且组成合理，其中亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸含量最高。螺旋藻蛋白质中最具健康益处的为藻胆蛋白，由蛋白以半胱氨酸和开链的四吡酪化物—藻胆素发色团以共价键结合在一起的色素蛋白，属水溶性蛋白，约占细胞干重的15%-25%，具有增强人体免疫力、抑制癌症、延缓衰老等功效，还能够作为优良的荧光活性物质应用于荧光诊断、肿瘤光治疗药剂，作为新一代的荧光探针为某些疾病提供新的诊断手段。因此，在医疗、保健品盒化妆品领域具有极高的应用价值。
l脂类
螺旋藻的脂类由色素、链烷烃、甾醇类和萜烯醇组成，其中脂肪酸总量占总脂的一半，大多数为ω-6类必需脂肪酸。γ-亚麻酸（GLA）是螺旋藻中富含的一种稀有的多不饱和脂肪酸，在极大螺旋藻和钝顶螺旋藻中分别占其脂肪酸的10%-20%和49%，因此，螺旋藻被认为是继母乳和月见草、黑加仑等一些植物油之后GLA的重要来源。γ-亚麻酸（C18:3n-6）是人体必需脂肪酸，是合成前列腺素的前体物质，对人体的机体代谢起着十分重要的作用，主要表现在改善高血脂、抑制特异反应性皮炎、改善胶原病、预防糖尿病并发症、改善月经前紧张症等。糖脂是螺旋藻中重要的脂质成分，主要存在于叶绿体类囊体中；1988年，美国国家癌症研究中心报道螺旋藻中的含硫糖脂—硫酸奎诺糖酞基甘油酯（SQDG）具有抗艾滋病毒（AIDS）活性，从而引起全世界的重视；含硫糖脂在螺旋藻中含量达到1%，是一种重要的功能因子。此外，藻细胞中还含有不饱和的油酸、亚油酸和饱和的棕榈酸等，这些脂肪酸占极大螺旋藻脂类的60%以上。螺旋藻多糖是藻细胞中的一种重要生物活性成分，为一种与糖原相似含葡萄糖的高分子聚合物，占细胞干重的7%-8%，包含多达12种糖类化合物，主要由鼠李糖、木糖、岩藻糖、D-葡萄糖、D-甘露糖、D-半乳糖和葡糖醛糖组成，是一种白色粉末状水溶性物质，对人体无毒，可作为保健食品的重要功能因子。螺旋藻多糖能够快速被人体吸收产生能量，同时，胰岛素干预小，不累及胰腺。研究表明，螺旋藻多糖能够有效增强机体特异性和非特异性免疫，增强染色体修复合成，具有抗病毒、促进细胞生长、对抗辐射和肿瘤、提高内切酶活性、促进DNA的修复合成等功能，目前，经螺旋藻提取的多糖物质已广泛应用于各种抗癌和抗肿瘤等药物中。螺旋藻被认为是维生素A前体（β-胡萝卜素）和维生素B12最丰富的天然食物来源，20g螺旋藻就能够满足人体对维生素B1（硫胺素）、B2（核黄素）和B3（烟酸）的需求；另外，螺旋藻中约50%的类胡萝卜素都是?-胡萝卜素，达1700 mg/kg（干重）；?-胡萝卜素是VA的前体物质，也是第一位的抗癌维生素，在抗癌和预防心血管疾病方面有明显作用。螺旋藻中富含丰富的矿物质元素，其中，钙、磷、镁的含量与牛奶相当；铁含量是普通富含铁食品中的十倍，同时，铁的吸收率比膳食补充剂高60%；丰富的矿物质元素为人体和一些特殊膳食人群（如素食主义者）提供充足的营养素供应。
现代研究发现，螺旋藻对健康具有多方面的功效，包括抗炎、抗过敏、抗菌、抗癌、抗辐射、增强免疫功能、保护肝脏、肾脏和其它器官、解毒重金属、强抗氧化性等。螺旋藻的抗氧化活性表现在由四氯化碳、金属（砷、汞、铬、硌、氟化物）、杀虫剂以及药物替米考星、庆大霉素、红霉素等对小鼠等动物体造成的毒性具有防护作用。螺旋藻的抗炎作用是通过其阻止免疫系统释放组胺和其它炎性物质而实现的。藻细胞中的多酚类抗氧化物、藻蓝蛋白通过整合NrF2和NF-kB调控通路发挥其抗炎和抗氧化作用；脂类提取物和烷类也可通过抑制NF-kB通路抑制促炎因子（TNF-α，IL-1β和IL-6）的表达和分泌。一项临床试验显示，过敏性鼻炎经过螺旋藻治疗后，其症状得到了明显的改善，包括流鼻涕、打喷嚏、鼻塞和鼻痒等症状的改善。螺旋藻对人体的免疫系统有很强的增强作用。在小鼠、鸡、鱼等不同动物模型的研究表明，螺旋藻能够提高免疫细胞和免疫器官的功能，增强在感染源和毒素环境下的正常工作能力，同时，促进骨髓细胞的增值，增强体外培养的脾细胞产生IL-1和抗体。其中，螺旋藻多糖对提高抗体生成细胞数、NK细胞活性作用显著。螺旋藻的微生物调节活性可以防止生态失调。螺旋藻的抗菌活性，一方面可保护宿主免受有害菌感染，避免炎症性肠病和代谢及免疫性疾病，另一方面，可促进益生菌的生长，从而恢复正常的微生物平衡。螺旋藻能抑制部分革兰阴性菌（大肠杆菌、铜绿假单胞菌、寻常变形杆菌）和革兰阳性菌（金黄色葡萄球菌、芽孢杆菌）的生长，产生具有抗菌活性的细胞外代谢物，尤其对肠链球菌、表皮葡萄球菌、白色念珠菌、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有很强的抗性。另一方面，螺旋藻对乳球菌、双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌、嗜热链球菌生长和保存具有促进作用。体内应用研究也表明，胃肠道的微生物群组成、代谢和免疫疾病在小鼠食用螺旋藻的体内发生明显的改变。因此，螺旋藻与益生菌的复合应用比单独使用益生菌具有更强的免疫与肠道健康调节功能。可见，螺旋藻对改善动物和人体健康、改变肠道菌群组成、促进有益菌群生长方面具有重要作用。螺旋藻能够辅助放疗治疗癌症。研究发现，在放疗的同时补充螺旋藻能够保护皮肤免受放射所带来的皮肤烧伤。螺旋藻中含有大量不饱和脂肪酸，能够降低胆固醇，很好地保护心血管功能。
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