第二章 小球藻的基本知识 

一、认识藻类

藻类是植物界中有光合作用色素的一类自养原植体植物，既没有叶子、种子或根，也没有花。有一些藻类很微小，只有几微米（μm），但也有些很大的，很复杂的组织，像宽大的飘带，例如海带。藻类用孢子进行进行繁殖，形态各异，大小不一，大多是距今20亿年以上的原始植物。大部分的藻类从远古时期就存在，至今仍存在。藻类的适应性很强，即使在极端恶劣的气候条件下（如在沙漠或冰河地区），它们也能存活。它们生长在海洋、湖泊、河流、小溪，还有湿地，分布范围很广。凡潮湿地区，都可找到他们的踪迹。

藻类的种类繁多，在地球上的海洋和淡水中大约有23000 种藻类。藻类主要生长在水中，约2/3见于海洋，约1/3生活中淡水中。据调查，全世界可供食用的藻类并不多，我国已发现的可供食用的藻类有50多种。

可食用的藻类的营养价值很高，它不仅含有大量的蛋白质、碳水化合物、脂肪、无机盐、维生素，还有大量的氨基酸、有机碘、磷、钾和多种微量元素等。以绿藻中著名的品质蛋白核小球藻为例，小球藻中蛋白质含量约为60%，具备18种按建设高含量的维生素，以及多种有益人类健康的矿物质及微量元素，是不可多得的全营养食品。

二、小球藻的发现

小球藻，英文名称为Chlorella。日本京都大学化研所和日立制作所共同进行的生物遗传基因研究成果表明，小球藻诞生于五亿四千年前，这从远古时代的化石中就可得到证明。小球藻旺盛的繁殖能力，以及围绕细胞的坚韧的细胞壁，使小球藻能够抗拒所有的沧桑巨变，不管是环境改变或自然灾害都无法摧毁他们。

小球藻属绿藻门，卵孢科。藻体单细胞，球形或椭圆形，直径仅数微米，无鞭毛，浮游生活，是生息在淡水中，直径为千分之三至八毫米的超微生物。它借助阳光、水和二氧化碳，生长出天然的全营养成分，并释放出氧气。由于它非常微小，所以被发现得非常晚，直到19世纪发明了显微镜，其存在才得以确认。小球藻以高于其他植物十倍以上的光合能力，以每隔20个小时分裂出4个细胞的旺盛生殖能力，不停地将太阳能量转换为生命所需要的能源。基于这种生命活动，它被称为“罐装的太阳”。小球藻是一种单细胞的绿藻，是一种高效的光合植物。具有史前水中生物神秘色彩的小球藻，自出现在地球上至今，它的基因始终不因环境的变迁而发生变异。20世纪50年代末期，小球藻被视为理想的食物营养来源。

发现小球藻的时期是显微镜发明之后。1890年，小球藻被荷兰微生物学家M.W.Beijerinck(拜林克)博士所发现，并确认为是可食用的藻类。将希腊文表示绿色的“Chlor”和拉丁文表示细小物质的“ella”组合中一起，将其命名为Chlorella，意思是“小的年轻的绿”。其深绿的颜色代表了高难度的叶绿素的存在。

发现小球藻的时期相当于日本的明治中期。由此可见，从发现至今，其历史并不久远；也可以说，令人有新生物的印象。其实，从地球诞生生命的初期即有小球藻这种生物，只是近期才被发现而已。、证实绿藻存在的化石，是由哈佛大学的巴谷丰教授在非洲南部的Cambrian纪之堆积岩中发现的。他看到直径20微米叶绿素的藻类和直径0.5微米的细菌化石在一起。

三、小球藻的形状和结构

小球藻是一种微小的绿藻，生长在淡水中。它的外形多为球状，少数为椭圆形。小球藻大多分布在温带地区的泥沼、河流、池塘中，一般在春秋两季大量出现，而在春夏之交繁殖最盛。其生长最适温度为25°C～30°C，最适光强为3000～4000勒克司。

小球藻直径3～8微米，必须用600倍以上的显微镜方可看见，与人体红血球体积相似；从横断面来看，一个细胞的直径2～12微米，因此有研究机构称之为“绿血球”。它是一种生活中淡水中球形深绿色的单细胞球状藻类微生物，所以称它为小球藻。小球藻整个遗传的物质全部在细胞核中。

属于单细胞的生物有人类、动物和一些藻类，如小球藻（绿藻）也是单细胞生物。从分类上，小球藻更接近高等植物，它有完整的细胞核，含有丰富的叶绿素并且堆积得很密，生产人们所需要的各种氨基酸、蛋白质及维生素等；对肽类物质进行正确的加工，从而使这些肽具有正常的生物活性。它吸收太阳能量进行光合作用，反复进行细胞分裂的繁殖速度非常惊人，可以充分地进行光合作用。这种惊人的生命力源于小球藻特有的生物活性生长因子（Chlorella Growth Factor,CGF或绿藻精）。

有科学家提出，在以碳水化合物为主要食物而缺少蛋白质、脂肪和维生素营养的地区，可通过大量培养小球藻来进行营养补充。最极端的例子是，中、美、俄的科学家已经让小球藻陪伴宇航员去太空飞行，给宇航员提供氧气和食品。

四、小球藻的独特秘方CGF：促进生长的独有成分

人类、动物和一些植物都属于单细胞的生物。小球藻就是一种单细胞的藻类植物，整个遗传的物质全部在细胞核中。单细胞的小球藻含有丰富的叶绿素并且堆积得很密。它是吸收了太阳能量进行光合作用反复进行细胞分裂繁殖的神秘植物，生产人们所需要的各种氨基酸、蛋白质及维生素等；对肽类物质进行正确的加工，从而使这些肽具有正常的生物活性。

小球藻又是一种高能量植物，不用种子来繁殖后代。那么，它是依靠什么方法来繁殖后代的呢？这种惊人的生命力是小球藻特有的生物活性生长因子CGF（Chlorella Growth Factor）决定的。

CGF是小球藻独有的活性成分。有了CGF这种特殊的促进生长活性成分，使小球藻具有高超的“分身法”。一个小球藻细胞一分为二，然后是两个变四个，四个变八个，越分越多，并保证细胞基因不会发生变异。在生长环境优越的情况下，一个小球藻的细胞内可以分出4～16个孢子来。这些小小的孢子长得很像它们的“母亲”。随着孢子的长大，“母亲”的肚子被撑破，小孢子散放出来，开始进行独立的生活。这些小小的孢子又长成了母亲的模样，于是一个小球藻经过“分身法”变成了4～16个小球藻。

刚诞生的幼小绿藻，从水中吸收养分而长大；当细胞成熟之后，小球藻的细胞分裂一定是四分裂的形式。其蕴涵的能量保障了核和叶绿体各分裂为四。除小球藻具有这种分裂繁殖的特征之外，就是原子弹的核裂变了。除此之外，没有其他任何生物会有这种分裂方法。小球藻的这种特异性分裂形式使它的叶绿体又产生大量的CGF。而CGF又是维持小球藻细胞中不断分裂繁殖中保持基因永无变异的关键所在。这种相互促进的特殊营养成分非常有益于维持人类的健康和疾病治疗。

五、小球藻集天然营养物质之大成

绿色食物永远是地球上重要性排行第一位的营养来源，也是许多生物的营养之源，更是当代人维持健康和生命力的基础要素。小球藻的CGF精华成分占到了自体的5%，除此之外还含有18种以上氨基酸构成的约60%的蛋白质、16种维生素（含B12）、11种矿物质、叶绿素A、叶绿素B、叶黄素、碳水化合物、核酸、酵素、胡萝卜素、纤维、Ω—3脂肪酸、醣蛋白、核蛋白，核糖核酸（RNA）、脱氧核糖核酸（DNA）、多种植物类荷尔蒙等，真可谓质优量丰的天然营养源。

形象的比喻是：小球藻蛋白质的含量是牛肉的2倍，鸡肉的3倍；铁质含量是葡萄干的50倍，猪肝的16倍；钙质的含量是牛奶的2倍；维他命A含量是葡萄干的4倍；胡萝卜素是一般植物的100倍；叶绿素是螺旋藻（又称蓝藻）的5倍；含比鹅肝更高的维生素B12。因此，小球藻同时又享有“植物营养素+肉类优质蛋白”的美称。它的营养价值大大超过鸡蛋、牛肉和大豆等高蛋白食物。

虽然小球藻在这个世界上已经存在五亿四千万多年，但被发现并造福于人类的历史并不长。对于我国经历过20世纪60年代“三年自然灾害”的中年老人来说，小球藻并不陌生。当时，人们把小球藻当做营养药物，治疗一度出现的“浮肿病”——蛋白质营养缺乏症，为人类战胜自然灾害立下了汗马功劳。

著名作家卢晓蓉在其作品《感受饥饿》就记述了小球藻这一难忘的篇章：“我母亲当时是一家工厂医院的药剂师。在工人们一个个患了“浮肿病”而无药可治的时候，她发现了小球藻富含蛋白质，如获至宝，立即四处找来十几个浴缸，也包括我们家的一个，在医院的库房里养起了小球藻。小球藻虽然属于原始而简单的物种，可仍然马虎不得。它需要阳光，需要干净的环境，于是母亲几乎把所有的业余时间都用到了照顾小球藻上。到小球藻养成以后，她还要把这十几大缸水烧干，把里面的小球藻浓缩成干粉，再按照病人病情的轻重程度分配给他们服用。据吃过小球藻的工人讲，那东西还真管用，一调羹可以顶三两饭。有几次我饿得慌，望着那墨绿色的干粉眼馋，向母亲讨吃，可母亲硬是不给，说给工人吃是为了救命，而我还没危急到那样的程度。”

这么好的一种养生食品，为什么后来却在我国销声匿迹了呢？

小球藻有三层细胞壁，十分坚韧，对其有效的破壁方法是一道世界性难题，很难破解。小球藻能在地球上历经五亿多年沧海桑田的变化而一直生存到今天，关键一点就是它有坚韧的细胞壁的保护，利用常规方法难以使微小的绿藻细胞破碎。小球藻富含的各种营养成分必须经过破壁后才能释放出来，并被人体消化吸收。质量再优异的小球藻如果不经破壁处理，即使加工成营养保健品，实际上也难以发挥其保健作用。

经历了十几年的科研攻关，一直未能开发出理想的破壁方法，使得小球藻在中国国内逐渐被淡忘。于是，微藻家族中另一品种——螺旋藻，因其养殖条件要求不高，成本低廉，而且不需进行复杂的破壁处理工艺，迅速进入了藻类保健品企业的视野。与此同时，在日本、美国、中国台湾等发达国家和地区，小球藻在健康食品领域中却始终占据主导地位。

第三章 小球藻与螺旋藻

人类提出了21世纪向微藻要食品、要药物的口号。为此，微藻被公认为是21世纪最理想的健康食品。人们之所以越来越重视微藻，最重要的一点是其富含天然的功能成分。美国T.G.Randolph博士说：“虽然合成品与天然物质具有相同的化学结构，但永远不能取代天然物，甚至会得到相反的效果。”微藻的生理活性物质在开发保健品、药物、功能食品等方面占有极其重要的地位。

被人类大量食用的藻类，除了小球藻（绿藻）外还有螺旋藻（蓝藻）。目前在市场上大量销售的食用微藻产品，在国际上主要是小球藻，在中国主要是螺旋藻。

一、     螺旋藻

藻类中的螺旋藻，是一种呈螺旋、囊状的藻类，称为螺旋藻。它的体积大约是小球藻的100倍，用肉眼即可分辨；生长在热带、亚热带碱性的湖水中，如亚洲和非洲中部。虽然螺旋藻所含的营养素不能和小球藻（绿藻）相比，但符合卫生要求的螺旋藻仍是一种可利用的新资源食品原料。

螺旋藻具有独特的螺旋状，这个形状怪异的藻类，最初是由德国的藻类学者德鲁宾将其介绍于文献上。螺旋藻这个名字，在拉丁文（SPIRULINA）中是“螺旋的意思”。若要正确叙述它在植物分类学上的正式体系，则应为“蓝藻植物门，摇藻亚目，摇藻科的螺旋藻”。

自1985年我国的生物专家在云南的程海湖中发现了天然生长的螺旋藻（蓝藻），此后中国很多地方开始了粗放型的户外养殖，使得对螺旋藻的开发及利用得到一个飞速的发展。不容乐观的是，由于管理不当已造成部分地区的水体质量恶化，蓝藻泛滥。

二、     螺旋藻的特点

螺旋藻是多细胞生物（Prokaryonten）。

螺旋藻是由几个短圆柱状的细胞组成，好像纵连成一条线的东西，我们称之为线状体。但是，它并不是直线状。放大的图片显示，它好像拉长的弹簧，是有规律的螺旋状。螺旋藻只含有少量的叶绿素，不能进行充分的光合作用。螺旋藻的线状体之大小，因种类的不同而有所差异，大型者长300～500微米（0.3~0.5毫米），粗约为10微米。与3～8微米球形的单细胞小球藻相比，即可知道螺旋藻是多么地巨大了。因此，螺旋藻进行工业化大量培养时，容易回收（收获），成本低廉，这是其一大优势。

螺旋藻虽是微藻类，但它却是肉眼也能看到的生物。通过观察，螺旋藻可以细分为很多藻型，每一种藻型都有其不同的特点。螺旋藻在生长过程中会产生变异，也就是说会从一种藻型基因变异为另一种藻型；甚至有一些藻型还会有毒素，这就是为什么螺旋藻虽然很容易养殖，但很难提纯而保证其食用安全性的原因了。最著名的藻型就是Spirulina platensis(钝顶螺旋藻)，我们通常吃的螺旋藻食品应是这一种。如果不是platensis这种品种，那么效用会低得多了，甚至无效。

三、        小球藻与螺旋藻的差异

由于小球藻对人体具有很好的保健效果，我国也曾经投入大量的人力与物力进行过研究和开发利用，但结果却很不理想。原因有两方面：一方面是藻种的问题，养殖的藻种是不是pyrenoidosa这个优质品种，当时很难鉴定；另一方面是还不具备小球藻细胞的破壁技术。小球藻外层因有三层细胞壁包裹，十分坚韧，不经过破壁处理，其内在的营养成分是很难被消化吸收的。

由于小球藻的养殖设备投入大，养殖环境要求高，需要破壁处理工艺等技术支持，所以食用区域主要流行在日本、欧美、中国港台等发达国家和地区；而螺旋藻因养殖成本价格低廉，则大量被发展中国家所采用。

小球藻与螺旋藻二者均含有丰富的蛋白质及可预防癌症的胡萝卜素。小球藻中的维生素、矿物质含量与螺旋藻差别不大；小球藻中蛋白质的含量略低于螺旋藻。但是小球藻中的某些功能成分，如生物素、叶绿素、叶酸等，远比螺旋藻含量高。如小球藻中的叶绿素含量是螺旋藻的5倍，可以说是自然界中的绿色之王！小球藻有坚韧的细胞壁保护层，而螺旋藻丝体外层是细胞膜。小球藻破碎后的细胞壁是很好的膳食纤维，有很好的润肠通便作用，预防结肠癌。

弱碱性的小球藻被称为“药效藻类”、功能物质的“生物反应器”。尤其重要的是，近年来科学家在研究小球藻时发现了螺旋藻所不具备的特殊功能物质——小球藻活性生物生长因子（CGF）。CGF是具有生物反应修饰作用的活性物质，其生理功能表现为：对于抵抗衰老、活化人体细胞具有重要作用；改善心、肺的带氧功能；激活淋巴细胞，增强巨噬细胞吞噬功能的作用；识别并抑制变异细胞的生长，预防癌症的发生；增强机体的免疫功能；高浓度的叶绿素协同作用，能与体内器官组织中蓄积的重金属、化学有害物质等毒素结合，并将其排出体外；净化体内环境，恢复肝、脾、肾等脏器的解毒功能；平复血压、血脂、血糖值，辅助治疗糖尿病及心脑血管等慢性疾病；促进人体受损伤组织的修复及伤口愈合；改善胃肠功能，防治胃溃疡，促使人体肠道中双歧杆菌和乳酸菌繁殖，具有调节肠道内菌群、灭活致病菌的作用。

小球藻中含有天然的生物素，而螺旋藻中未检出。生物素的作用越来越被医学和营养学所重视。生物素与碳水化合物、蛋白质和脂肪的代谢，具有防止过早白发、脱发、视力减退、缓解痛风、肌肉疼痛，减轻湿疹、皮炎过敏症等功能。

小球藻中叶绿素的含量为2000～7000毫克，远高于螺旋藻的800～1200毫克，其叶绿素含量是自然界中最高的种类。叶绿素分子结构和血红蛋白分子结构相似，有很强的吸附毒素作用，被誉为排出肠、肾、肺、血液中有害物质的“清洁工”。叶绿素与叶酸可以保持细胞和骨骼钙的浓度，使中老年人不因钙的快速流失而导致骨质疏松、牙齿脱落，能修复受损的牙龈组织。对于不愿吃青菜的儿童及吃青菜困难的老年人来说，小球藻是补充叶绿素及叶酸营养的佳品。

种类比较项目：小球藻（要破壁）

              螺旋藻（不需破壁）

小球藻与螺旋藻之差别比较表

破壁后小球藻中的CGF功能物质能够提高正常细胞再生能力达25%以上，产生更优质的细胞，使细胞、组织、器官重获新生。中医研究认为藻类中，小球藻性凉，但是最温和，连虚寒之人也可服用。