1.结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写

2000字左右的文献综述：

文献综述

国内外研究现状、发展动态

1.1微藻的简介

微藻是一种广泛分布于陆地、海洋，大小悬殊，形态多样，种类繁多，光光合利用度高并且营养丰富的自养植物。它在合成自身所需物质时将光能转化为化学能，并释放出氧气。目前全球已知藻类大约三万多种，其中微藻占了全部藻类的70%左右[1]。目前可利用微藻包括小球藻(Chorella)、红球藻（Haematococcus)、杜世藻（Dunaliella）、螺旋藻(Spirulina)等[2]。

微藻的培养技术始于18世纪末，20世纪初，单细胞藻类作为水产动物饵料开始被培养。20世纪40年代，德国开始商业化培养硅藻，50年代，美国开始系统的研究生产藻类单细胞蛋白，60年代开始，前苏联、澳大利亚和以色列也相继开展小球藻的研究[3]。我国则在1958年开始培养微藻，将其作为食品和饲料，并且完成了钝顶螺旋藻（Spirulinaplatensis）的海水驯化和养殖[4]。到20世纪80年代末，因含有丰富的生物活性物质及营养成分，微藻在医药、食品、饲料具有普遍应用。

1.2微藻成分

微藻主要成分包括油脂、蛋白质、多糖及各种矿物质。各种微藻的组成成分相差很大。

1.2.1微藻油脂

微藻总脂因微藻种类的不同而含量和组成不同，从1%~70%不等，而在特定条件下，微藻总脂可达到90%。大多数微藻油脂主要由甘油三酯(TAG)和C14到C22的长链脂肪酸组成。除此之外还含有次氯酸硫脂、卤代不饱和脂肪酸等特殊脂类。目前，微藻油脂中还发现乳长链烯酮、半乳糖脂及醚脂等新化合物。

1.2.2微藻蛋白

因藻种和生长环境的差异，微藻蛋白质的含量各有不同：褐藻中蛋白质含量仅为3%~15%，而红藻、绿藻中蛋白质的含量大约为10%~47%，蛋白核小球藻含量一般不低于50%，螺旋藻蛋白含量高达60%~70%。因此部分蛋白含量很高的蓝藻和绿藻可作为单细胞蛋白的重要来源。同时，蛋白质由氨基酸组成，氨基酸能维持人体正常生理功能，但人体自身不能合成必需氨基酸，必须要从食物中获取。而微藻可以为人类和动物提供必需的氨基酸，且氨基酸的组成与其他食物相比毫不逊色，如螺旋藻中含有大量的赖氨酸，这是很多陆地植物都缺乏的，以及甲硫氨酸 半胱氨酸和苏氨酸，此外螺旋藻含有人体需要的全部必需氨基酸，组成均衡，是一种优质的蛋白源。三角褐指藻（Phaeodactylumtricornutum）及拟微球藻（Nannochoropsissp.）中氨基酸含量高于大豆粉。除此之外，有的微藻含有的蛋白具有生物活性，比如紫球藻(Porphyridiumcruentum)和聚球藻(Synechococcussp.)富含的藻胆蛋白、椭圆蜈蚣藻(Grateloupiaeliptic)和扁平石花菜(Gelidiumsubcostatum)富含的牛磺酸。

1.2.3微藻多糖

多糖是除蛋白、核酸外大分子物质之一，微藻多糖大多以淀粉、葡萄糖、蔗糖和其他多糖形式存在。微藻多糖因微藻种类的不同，多糖种类也不同，且生理活性也大不相同。钝顶螺旋藻(Spirulinaplatensis)中葡萄糖、鼠李糖占总糖含量的54.4%、22.3%；莱茵衣藻(chlamydomonasreinhardtii)中葡萄糖占总糖含量的74.9%；三角褐指藻(Phaeodactylumtricornutum)中甘露糖、葡萄糖占总糖含量的45.9%、21.0%。

1.2.4微藻抗营养因子

饲料中抗营养因子是指不利于动物对营养物质消化吸收和利用，使动物产生不良生理反应的物质的统称，其中包括胰蛋白酶抑制剂、凝集素、单宁等。其中单宁因大量酚羟基团和芳香环结构的大量存在，能与肽基、氨基以及羧基结合，形成不易消化的复合物。且单宁分子中的二羟苯基可与金属形成环状络合物，会破坏机体内环境，同时可能造成微量金属元素的流失，造成动物急性中毒。

1.3微藻提油技术

因微藻细胞小、具有坚硬的细胞壁，并且油脂被包裹于细胞内，所以微藻油脂的提取较为困难。当前具有工业化规模、明确的油脂提取方法比较缺乏，因此限制了微藻生物能源产业的发展。目前国内外的油脂提取技术包括有机溶剂萃取法、加速溶剂提取法、亚临界水提取法、超临界流体萃取法、水酶法等。

有机溶剂提取微藻油脂的理论基础是相似相溶原理[5]。有机溶剂萃取微藻油脂过程为：①微藻细胞浸入非极性有机溶剂中，有机溶剂进入细胞质中；②有机溶剂与中性脂通过范德华力相互作用形成复合体；③因为浓度差的存在，复合体由胞内扩散到细胞膜外；与中性脂以复合体形式存在的极性脂则通过加入极性有机溶剂来提取。目前最常用的双溶剂体系萃取是1959年Blight和Dyer采用氯仿/甲醇混合溶剂。但因氯仿有神经致毒作用，且能提取脂蛋白、非脂质污染物[6]（Fajardoetal.，2007），因此选择正己烷/乙醇[7]（Cartensetal.，1996）或正己烷/异丙醇[8]（NagleandLemke，1990）等混合有机溶剂。

超临界流体萃取（Supercriticalfluidextration，SFE）原理是当温度和压力高于临界点时，流体的溶解能力增强。CO2因其温和的临界条件（临界温度31.1℃，临界压力73.9MPa）、低毒及化学惰性，在超临界萃取中应用广泛。

水酶法是近年研究利用的提油工艺，它通过机械和酶解方式降解植物细胞壁，释放油脂。目前，水酶法提油大多被应用于大豆，花生、油菜籽、玉米胚芽等油料作物上，但在微藻提油方面的研究还很少。水酶法因其工艺条件温和，不需要使用有机溶剂，操作工程不需要高温高压，可以在油脂提取过程中有效保护脂质、蛋白质、多糖等成分，而微藻中生物活性物质丰富，因此，水酶法处理微藻这一研究具有十分广阔的前景[9-10]。

1.4微藻产品利用

1.4.1微藻在食品加工中的应用

微藻中蛋白质含量很高，如极大螺旋藻(Spirulinamaxima)蛋白含量高达60%-71%，蛋白核小球藻(chlorellapyrenoidosa)蛋白质含量为57%，高于牛肉20.30%，猪肉16.70%，鸡蛋14.70%，牛奶3.30%等食物，且微藻蛋白易于消化吸收。除此之外，微藻可以作为保健食品添加剂，但目前仅局限于如螺旋藻(Spirulina(Arthospira))，小球藻(chlorella)和杜世藻（Dunalliella）；而念珠藻（Nostoc）和私囊藻（Aphanizomenon）的应用比较少。

Itoh等[11]研究发现螺旋藻蛋白能显著提高机体的体液免疫和细胞免疫的能力，可应用于临床放化疗中。Mockler等研究发现微藻的水浸蛋白经蛋白酶处理后对人的红细胞具有凝集活性。1982年，Iijima等发现藻蓝蛋白对免疫系统有某种刺激和促进作用。1986年，哈佛医学院的Schwartz和Shklar报道了藻蓝蛋白对消化系统肿瘤有抑制作用。王元勋等人[12]发现螺旋藻藻蛋白具有抗疲劳作用，刘宇峰等[13]运用半固体琼脂培养法及MTT法证明坛紫菜中的藻蓝蛋白能够显著抑制HL-60细胞的生长。2000年Liu等螺旋藻藻蓝蛋白对K562（白血病）细胞的抑制效果良好。张成武等报道螺旋藻藻蓝蛋白对人血癌细胞株HL-60、K-562和U937这三种肿瘤细胞均有不同程度的抑制作用并存在浓度剂量效应,高浓度抑制作用最强。

1.4.2微藻在畜禽饲料方面的应用

微藻因其高蛋白含量、丰富的氨基酸含量、较高的矿物质及维生素含量及低纤维含量成为了动物饲料优良的蛋白来源。目前，极大螺旋藻(Spirulinamaxima)、小球藻(chlorellavulgaris)及盐藻是主要的饲料蛋白来源，将微藻作为饲料添加剂，可是猪、牛、家禽等获得更好的免疫力，更高的体重等。

黄涛等[14]发现在家畜日粮中添加螺旋藻，可以提高家畜的存活率，提高家畜的肉料比，将1%螺旋藻添加到断奶仔猪饲料中，可提高其日增重15.41%及采食量3.93%，减少腹泻。但是由于家畜种类及其饲料的不同，添加螺旋藻粉后效果也不同：比如在妊娠及哺乳母猪饲料中添加螺旋藻，则母猪产仔数，仔猪初重，断奶后重量可能会有所提高，但是效果并不明显；王永忠等[15]采用混合野生海藻粉喂养猪，发现猪的料重比降低了0.27~0.3，头均耗料下降了6.6%~7.7%，日增重提高了9.39%~11.82%，饲料成本降低了13.9%~14.09%。

1.4.3微藻在水产饲料方面的应用

微藻因其营养价值高、能提高水产动物的成活率及免疫力和活力、使观赏鱼体色鲜艳，因此在水产养殖方面应用广泛。

目前研究较多应用于水产饲料的是螺旋藻。研究发现在对虾饵料中添加0.5%~3%的螺旋藻干粉能够有效提高对虾重量、免疫力、孵化率及抗热应激能力；在饵料中添加螺旋藻粉能够提高鲍鱼成活率，促进生长发育，降低成本，提高效益；采用螺旋藻喂养观赏鱼，能使观赏鱼的体色更为鲜艳，体重和体长增加。除螺旋藻外，其他微藻也有相应的应用：王兴强等[16]在白虾饵料中添加不同含量的盐生杜氏藻(Dunaliellasalina)粉，结果表明当藻粉添加量为1%时白虾存活率最高，饲料系数最低；当藻粉添加量为2%时，特效生长率和吸收率最高；当藻粉添加量为4%时，摄食量最高。

1.5本研究的目的和意义

微藻中含有丰富的油脂，近几年，随着化石能源逐渐枯竭和因石化油燃烧带来的环境污染问题，全世界正面临着能源短缺和生态环境受害的危机。因此，寻求一种绿色的可持续发展的新能源成为世界各国科学家普遍关注的科学问题和发展趋势。然而微藻在被提取油脂后会出现大量小球渣，而本实验通过鉴定小球藻分离后的成分可提高小球藻的再利用率，从而使得微藻原料能够被充分高效利用。

参考文献

[1]余颖.微绿球藻的微波辐射效应及其作用机制[D].福建师范大学,2006.

[2]张建民,刘新宁.可利用微藻的种类及其应用前景[J].资源开发与市场,2005,21(1):65-66.

[3]刘志媛编著.微藻生物柴油.海口：海南出版社,2010.06.

[4]李静静.可利用微藻在水产饲料行业中的应用探讨[J].湖南饲料,2011,(2):29-31.

[5]BlighEG,DyerWJ.Arapidmethodoftotallipidextractionandpurification[J].Canadianjournalofbiochemistryandphysiology,1959,37(8):911-917.

[6]FajardoAR,CerdanLE,MedinaAR,etal.LipidextractionfromthemicroalgaPhaeodactylumtricornutum[J].EuropeanJournalofLipidScienceandTechnology,2007,109(2):120-126.

[7]CartensM,GrimaEM,MedinaAR,etal.Eicosapentaenoicacid(20∶5n-3)fromthemarinemicroalgaPhaeodactylumtricornutum[J].JournaloftheAmericanOilChemistsSociety,1996,73(8):1025-1031.

[8]NagleN,LemkeP.Productionofmethylesterfuelfrommicroalgae[J].AppliedBiochemistryandBiotechnology,1990,24(1):355-361.

[9]王瑛瑶,贾照宝,张霜玉.水酶法提油技术的应用进展[J].中国油脂,2008,33(7):24-26.

[10]苗榕宸.油脂加工技术研究进展[J].食品工程,2014,(1):1-3.

[11]ItohH,NodaH,AmanoH,etal.Antitumoractivityandimmunologicalpropertiesofmarinealgalpolysaccharides,especiallyfucoidan,preparedfromSargassumthunbergiiofPhaeophyceae[J].Anticancerresearch,1992,13(6A):2045-2052.

[12]王元勋,赵利英,关英华,等.藻蛋白,藻多糖的抗疲劳作用的实验研究[J].北京体育师范学院学报,1993,5(2):76-76.

[13]刘宇峰,张成武.红藻藻蓝蛋白对IL60细胞生长的抑制作用[J].中国海洋药物,2000,19(1):20-24.

[14]黄涛,陈喜斌,蔡江.螺旋藻的生物活性成分分析及其在饲料中的应用[J].饲料世界,2003(7):29-31.

[15]王永忠,周维仁,周蔚,等.野生海藻粉可用作猪饲料[J][J].中国饲料,1998,13:012.

[16]王兴强,曹梅,阎斌伦.盐生杜氏藻粉对脊尾白虾存活和生长的影响[J].水产养殖,2006,27(3):17-19.

[17]王元勋,赵利英,关英华,等.藻蛋白,藻多糖的抗疲劳作用的实验研究[J].北京体育师范学院学报,1993,5(2):76-76.

2.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

2.1实验目的

通过对小球藻分离前后成分的鉴定，以期为微藻原料的高效利用提供必要实验依据，积累相关知识。

2.2实验内容

2.2.1微藻油脂的提取实验。

2.2.2藻渣粗蛋白测定实验。

2.2.3藻渣多糖测定实验。

2.2.4藻渣中单宁测定实验。

2.2.5藻渣中灰分测定实验

2.3实验仪器

电子天平(BS210S型)，上海精密科学仪器有限公司；旋转蒸发器（RE-5203型），上海亚荣仪器厂；循环水式真空泵（SHZ-D型），上海市子华仪器责任公司；台式高速离心机（TG16-WS型)，上海卢湘仪；紫外可见分光光度计（752s型），上海棱光技术有限公司；马弗炉（XL-1)，天津；ICP（电感耦合等离子体质谱），Bio-Rad；全温摇瓶柜(HYG-A型)，太仓市实验设备厂。

2.4实验方法

2.4.1提取油脂

酸水解法测定粗脂肪的含量：超声破壁0.5h再浸提3h，抽滤得到藻渣；再将藻渣浸提

2h,抽滤得到藻渣；再将藻渣浸提1h,抽滤得到藻渣，即可。

2.4.2藻渣粗蛋白的测定：凯氏定氮法

2.4.3藻渣多糖的测定：硫酸蒽酮法

2.4.4藻渣中单宁的测定:采用分光光度法

2.4.5藻渣中灰分的测定:直接干燥法

指导教师意见：

1．对文献综述的评语：

2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：

指导教师：

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所在专业审查意见：

负责人：

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