螺旋藻化学成分及其生物活性研究

螺旋藻化学成分及其生物活性研究

摘要:螺旋藻（spirulina）是现存地球上最古老的药用植物之一，今年的研究证明螺旋藻含有丰富的氨基酸，维生素，矿物质等人体需要的营养成分，因具有广泛而高效的药用价值而倍受关注，本文对今年来对螺旋藻的成分和药理作用进行综述。

关键词: 螺旋藻；化学成分；生物活性

引言：螺旋藻（spirulina）是现存地球上最古老的药用植物之一，今年的研究证明螺旋藻含有丰富的氨基酸，维生素，矿物质等人体需要的营养成分，因具有广泛而高效的药用价值而倍受关注，本文对今年来对螺旋藻的成分和药理作用进行综述。

1．螺旋藻化学成分

1.1 蛋白质

螺旋藻含蛋白质为58. 5 %～83. 4 %，且氨基酸组成比例恰当，其中8 种人体必需氨基酸含量接近或超过联合国粮食及农业组织(FAO)推荐的组成比例标准,螺旋藻的蛋白消化率达75. 0 %，生物利用率达68. 0 %，所以,它被认为是目前人类已知的蛋白质含量最高、质量最好的食品［1 ］。其中所含的人体必需氨基酸与联合国粮农组织和世界卫生组织所推荐的RDA 值(人体需要量)极其相似，分别为异亮氨酸4.1%~4.5%，亮氨酸5.8%~6.8%，赖氨酸4.4%~4.6%，苯丙氨酸2.9%~ 4.4%，蛋氨酸1.8%~2.4%，苏氨酸2.7%~4.1%，色氨酸1.1%~1.6%，缬氨酸4.8%~6.5%。

1.2 脂肪

螺旋藻属于低脂食品，脂肪含量为6 %～9 %，其脂肪酸多以不饱和脂肪酸为主，含量为4. 9 %～5. 7 %(表1)，尤其是必需脂肪酸的含量较高，而且具有多种保健功能的γ-2 亚麻酸含量高达8.75～11.97g/kg［2］，而且脂肪中不含有胆固醇。

表1 螺旋藻的脂肪含量及脂肪酸组成［4］

1.3 维生素

由于螺旋藻细胞分裂活跃，生长迅速，代谢旺盛，因而与生长发育直接相关的各种维生素(B1,B2,B12,E)含量也很丰富，尤其是β-胡萝卜素、维生素E 和B12 含量较高，每100g 中维生素含量分别高达150～170mg，5～20 mg，0.05～0.2mg ［3］。β-胡萝卜素是所有食物之冠,比胡萝卜的含量还要高出10 倍，维生素B12 的含量是动物肝脏的3.5 倍。在所有生物体中也是最高。

1.4 矿物质

螺旋藻的矿物质含量相当高，也含有丰富的微量元素，(如钙、铁、锌、硒等)相对于普通陆生食物来说硒含量尤为丰富(表2)。这些微量元素和矿物质均与有机物结合，易被人体吸收利用，能有效地调节机体平衡及酶的活性。

表2 螺旋藻中矿物质含量

1.5 生物活性物质

1.5.1 螺旋藻多糖从螺旋藻中

可以分离出一种水溶性多糖－螺旋藻多糖。它有很强的生物活性，是螺旋藻体碳水化合物存在的主要形式，其中每100 g 含量为2～4 g，由D-甘露糖、D-葡萄糖、D-半乳糖和葡萄糖醛酸组成［4］。1g 螺旋藻中含有170mg 藻蓝素［5］，为普通蔬菜含量的10倍以上。

1.5.2 活性蛋白质

研究表明，从螺旋藻中提取的藻蓝蛋白，不但是很好的天然色素，而且能提高生物体的免疫力，对抑制癌细胞的生长有明显的功效。

1.5.3 不饱和脂肪酸

螺旋藻中的脂肪酸主要是不饱和脂肪酸，亚油酸和γ-2 亚麻酸，亚油酸是人体必需脂肪酸，通过EFA 途径可形成γ-2 亚麻酸，并最终生成前列腺素，从而参与调节人体的各种基本生理过程，包括调节血压、胆固醇合成等，可防止糖尿病、癌症、肥胖症及皮肤老化等。

1.5.4 β2 胡萝卜素

螺旋藻中的β2 胡萝卜素的含量是胡萝卜中的10 倍β2 胡萝卜素是一种良好的天然食用色素，而且还有很高的营养价值和药用价值，β2 胡萝卜素是VA 的前体，它还具有抗衰老和预防癌症的用。

2.生理活性研究

2.1 免疫调节作用

螺旋藻具有特殊的生物活性，有效消除体内自由基对组织细胞的损害,提高免疫功能，预防疾病而促进人体健康。李凤文等［6］用小鼠为实验对象，以333.4mg/kg·bw的螺旋藻剂量给予小鼠灌胃30～35d 后，结果显示剂量组较阴性对照组，能刺激小鼠脾淋巴细胞增值、转化作用；促进小鼠迟发型变态反应作用；提高小鼠抗体生成细胞数和血清溶血素水平，增强小鼠的单核-腹腔巨噬细胞吞噬和碳廓清能力，但对小鼠NK 细胞活性功能无明显作用。说明螺旋藻具有增强小鼠免疫功能作用。陈伟平［7］等螺旋藻的剂量为700mg/KG/日能够明显增强免疫受环磷酰胺抑制的小鼠细胞和提高外周血ANAE 阳性淋巴细胞效应。唐玫等［8］实验表明，藻蓝蛋白能够促进植物血凝素(PHA)刺激淋巴细胞转化的作用，恢复T 细胞受环磷酰胺损伤后E 玫瑰花环形成能力，特别是对活性E 玫瑰花环的形成能力有较好的恢复作用；并可显著提高正常鼠和氢化可的松处理的免疫功能低下小鼠脾细胞中抗体形成细胞的数量和产生抗体的能力。

陈文青［9］研究表明螺旋藻多糖能够促进小鼠淋巴细胞增殖，并通过诱生IFN -γ而发挥免疫调节作用。Al-Batshan HA 等。研究发现螺旋藻能够增强鸡的单核巨噬细胞功能，从而增强鸡的抗病能力。Hirahashi等。采用热水抽取法提取螺旋藻多糖，并研究发现其能增强NK 细胞的杀伤能力。

2.2 抗肿瘤作用

螺旋藻具有抗癌抑癌，改善癌症患者生存质量和延长癌肿患者生存时间。于红等［10］采用MTT 法(四甲基偶氮唑盐比色法)研究了钝顶螺旋藻多糖(PSP)对Hela 细胞及HepG2 细胞生长的抑制作用。结果表明，随钝顶螺旋藻藻多糖浓度及培养时间的增加,肿瘤细胞存活率逐渐降低,抑制率逐渐增加，以PSP40 mg/ L 作用72 h 最为显著。应用Annexin V/ PI 双染色流式细胞仪检测了早期Hela细胞凋亡，未经钝顶螺旋藻藻多糖处理的正常Hela细胞凋亡细胞极少，经PSP 处理的细胞，凋亡细胞的百分比明显高于正常对照组，其作用随着剂量的增加和时间的延长而增强，具有量效关系和时效关系。研究表明钝顶螺旋藻藻多糖的抗肿瘤机制，除了诱导肿瘤细胞凋亡，还存在细胞毒性等其他机制，研究表明钝顶螺旋藻藻多糖的抗肿瘤是多种机制共同作用。用螺旋藻多糖处理组的肿瘤细胞胞质密度增高、核缩小、染色质浓缩并聚集成块，同时可找到类圆形的凋亡小体等，螺旋藻多糖可以阻止BEL7404 细胞由G1 期进入S 期从而抑制其增殖。螺旋藻有辅助化疗的功效，彭敏华等［11］研究螺旋藻在恶性血液病化疗间歇期应用的疗效价值，研究表明螺旋藻辅助化疗或放疗，患者可起到减轻化疗药物的毒性反应，增加体质，提高生活质量，具有保肝，调节胃肠功能，对人体无不良反应，在一定程度上提高了患者对化疗药物的耐受性。张成武等［12］运用半固体琼脂培养法和Mrr检测法测定了螺旋藻藻蓝蛋白对体外培养的人白血病细胞株HL-60、K-562、U-937 生长的影响，研究显示螺旋藻藻蓝蛋白对这三种白血病细胞均有不同程度的抑制作用，并存在浓度剂量效应，高浓度抑制作用强。

2.3 抗病毒作用