1.微藻色素
从微藻中提取的色素主要有β-胡萝卜素、虾青素和藻蓝素。β-胡萝卜素是VA的前体,有抗氧化、抗突变、抗衰老、预防癌症、增加免疫力等作用。微藻中富含β-胡萝卜素,螺旋藻中的β-胡萝卜素含量是胡萝卜中的10倍,而盐生杜氏藻中的胡萝卜素含量可达其藻体干重的10%以上,最高可达14%,胡萝卜素共有6个异构体,其中β-胡萝卜素约占90%。
虾青素属于类胡萝卜素,是微藻所含有的另一具有潜在价值的色素。虾青素具有很强的抗氧化功能,是目前自然界中发现的最强的抗氧化剂,能清除体内自由基,对紫外线引发的皮肤癌有很好的治疗效果,还能显著促进机体抗体的产生。雨生红球藻细胞内虾青素的含量很高,超过细胞干重的2%,以红球藻生产虾青素具有广阔的前景。雨生红球藻在环境不利时会积累大量次生类胡萝卜素,其中主要是虾青素。
图 虾青素油
藻蓝素亦称藻蓝蛋白,藻蓝蛋白是一种安全无毒的色素蛋白,能促进血细胞再生,是一种理想的光敏剂,国外已用于癌症的光动态治疗。藻蓝蛋白在螺旋藻中含量异常丰富,是天然蓝色素的巨大资源宝库,可取代合成色素用于仪器、医药和化妆品工业;高纯度的藻蓝蛋白是一种荧光分子探针,它与其他配体分子结合后,可以标记各种生物大分子,用于生物分子试剂。目前从螺旋藻中提取藻蓝蛋白已在日本进行商业化生产。
2. 微藻多糖
微藻多糖是广泛存在于微藻体内的一种天然大分子物质,由不同的单糖基通过糖苷键相连而成,是海藻细胞间和细胞内所含的各种高分子碳水化合物的总称。其中的活性物质多为D-葡萄糖、D-甘聚糖、D-半乳糖、D-葡萄糖醛酸等单糖组成的水溶酸性、中性多糖。根据来源的不同主要可分为螺旋藻多糖、紫菜多糖、微藻硒多糖和褐藻多糖硫酸酯等。
螺旋藻多糖是国内外海洋药物研究开发的热点。钝顶螺旋藻多糖(PSP)是从钝顶螺旋藻中提取的一种水溶性多糖类化合物,研究发现PSP对Vero细胞毒性极低,对单纯疱疹病毒SV-1无直接灭活作用,可干扰病毒向宿主细胞吸附,PSP抗病毒靶位在于阻断病毒吸附和抑制感染细胞内病毒的复制及抑制HSV-1糖蛋白gG基因的转录。
3.微藻不饱和脂肪酸
二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)等高度不饱和脂肪酸(PUFA)具有独特的生理功效,有预防和治疗心血管疾病、癌症,调节中枢神经、视觉系统的功能,可提高人体的免疫机能调节能力,防止记忆力减退。
高度不饱和脂肪酸在海洋生物中含量丰富,主要有亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸、ω-3系列的二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)等种类。各种藻类不仅脂肪酸成分差异极大,而且总脂肪酸含量变异亦甚大。小球藻中富含EPA、DHA,如单细胞红藻紫球藻中EPA或DHA占脂肪酸总量的33% 以上;三角褐指藻中EPA 含量很高,占总脂肪酸35%以上,金鞭门的等鞭金藻中DHA含量也很高。螺旋藻中主要富含亚油酸和γ-亚麻酸。亚油酸是人体必需脂肪酸,通过EFA 途径可形成γ-亚麻酸,并最终生成前列腺素。
图 不饱和脂肪酸
4. 微藻蛋白
微藻中含有丰富的优质蛋白质,如部分蓝藻与绿藻的蛋白质含量很高,可作为单细胞蛋白(SCP)的重要来源,中小球藻、螺旋藻也备受重视。小球藻属中以蛋白核小球藻蛋白质含量最高,一般不低于50%,明显高于植物蛋白源。螺旋藻在蛋白质品质及生产技术方面更为优越,它的蛋白质含量高达60%~70%,含有人体的全部必需氨基酸,其组成也十分均衡。