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褐藻胶在医疗领域的广泛应用

时间:2023-02-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:远古的人类就已认识到海藻的食用价值,人们很久以前就把海藻作为食物、肥料、饲料和药品。由海藻制成各种食品则是近几年的事。这些产品都是以海藻为主要原料,采用科学的方法加工而成的天然保健食品,具有多种保健作用。一些开发比较成功的保健药用海藻制品也已问世。海藻再生资源的开发用海藻腌制的美味小吃海藻和农产品中的粮食、水果、蔬菜一样,首先以食为主,主要是向人类提
褐藻胶在医疗领域的广泛应用_海之福荫美

第五章 海洋植物的开发

我们不仅要认识海洋植物的多样和美丽,更应该了它们宝贵的资源价值。海洋植物不仅给我们人类提供了各种各样的食品,还在能源、医药、材料、肥料等方面具有广阔的开发前景,为我们日益严重的生存环境缓解了压力。

第一节 21世纪的绿色食品:海藻食品

海藻食品

中国海域辽阔,海岸线长,海藻资源丰富。远古的人类就已认识到海藻的食用价值,人们很久以前就把海藻作为食物、肥料、饲料和药品。随着人类历史的发展,海藻食品的发展也经历了一个漫长的过程:最初人们将采获的海藻直接食用,严格来讲,这个阶段还谈不上海藻食品的生产,只是起码的生存的需要;随着采获工具的越来越先进,收获的海产品有了剩余,人们要进行加工贮藏,随之出现了干海带、烤紫菜等海藻的干制品这类海藻的加工,这一过程经历了漫长的历史时期,可以称为海藻食品的传统加工时期,这一时期内,海藻应用的主要方面为食用,其次有少部分药用,传统上主要是鲜食或简单干制贮存食用。由海藻制成各种食品则是近几年的事。

用海苔做成的寿司

你知道吗

我国的海藻保健食品有哪些

我国先后研制出了很多种海藻保健品。比较有名的海藻保健品有“脉怡康”“必索”“海藻碘精”“海力康”“螺旋藻”“降糖乐”“益寿清心饮”等。这些产品都是以海藻为主要原料,采用科学的方法加工而成的天然保健食品,具有多种保健作用。如果经常食用这些保健食品,就能够促进胎儿和婴幼儿的大脑发育,提高学生的记忆能力,维护正常的视觉功能,保护视力,提高免疫功能,保护心肌和肝脏,预防肥胖和心血管疾病,延缓衰老等等。

随着社会的发展,传统的加工工艺已满足不了人们的需要,特别是海藻养殖业的飞速发展,给海藻加工业提出了新的、更高的要求,也为海藻加工业带来更为广阔的发展空间。各种各样的藻类食品应运而生,尤其是各种快餐食品、休闲食品、营养食品和保健食品,如雨后春笋般涌向市场。

海藻食品分为简单加工和深加工或者称直接加工和间接加工两种类型。所谓直接加工食品,即选取可直接食用的海藻,如紫菜、海带、裙带菜、羊栖菜、麒麟菜、浒苔、鸡冠菜等,经过净化、软化、熟化、杀菌、脱水、成型、干燥等工艺加工成海藻丝、卷、末、粉或辅以调味的复合型食品。目前我国海藻直接加工食品仅限于紫菜、海带、裙带菜等少数几种海藻,产品种类贫乏,加工层次较低,有待进一步研究开发新型的海藻食品。所谓间接加工食品,是指以海藻为原料,提取其中的有效成分,或以海藻的简单加工品作为添加剂制成的食品,大多属于某些有疗效的保健食品,这是当今海藻食品研究开发的方向。

渔民收获紫菜

海藻功能食品

海藻是海洋中有机物的原始生产者和无机物的天然富集者。研究表明,海藻不仅含有独特生理调节作用的活性物质,如海藻多糖、海带氨酸、高不饱和脂肪酸、牛磺酸、多卤多萜类化合物、甾醇类化合物、β-胡萝卜素等,而且还因含有丰富的碘、钙、硒等人体必需的微量元素,而被称为无机元素的宝库。近年来,因为藻类的独特风味和营养价值,其作为功能食品已越来越引起西欧、北美等发达国家的青睐。人们共同认知,海藻可以防止肥胖、胆结石、便秘、肠胃病等代谢性疾病,并具有防癌抗癌、降低血压、降低血糖、预防动脉硬化和血栓形成等功效。

用海带制成的食品

海洋功能食品的开发给海藻资源的综合利用提供了一个全新的思路。目前世界水产品总产量已超过1亿吨,然而每年因变质丢弃的水产品约占10%,还有约30%的低值水产品被加工成动物饲料。这部分没有直接食用价值的资源中,不乏具有特殊生理作用的活性物质。因此,用现代科学技术手段将其中具有生理调节功能的物质提取出来,制成功能食品,将会产生巨大的经济效益和社会效益。

自古以来,海藻是日本人饮食生活中不可缺少的食物之一,供作食用的海藻很多。近年来,随着饮食习惯的欧美化,食用方法也逐渐受到限制,但最近,由于经常食用海藻地区的人们长寿者较多,所以海藻在营养、药理上的作用又引起了人们的关注。另外,据预测将来大气中的二氧化碳会增加,海水温度会上升。因而对海藻同化能力的方向性期待及其药理学、营养学上的特点会更日益受到人们的重视。

海藻制成的豆丸

根据海藻中的多糖类、纤维素、脂肪酸、矿物质和微量元素、维生素等生理活性物质的药理特点,人们在积极地开发研制海藻保健、海藻治疗、海藻仿生食品。日本很早就利用各种海藻作为驱虫剂和高血 压的预防或治疗药,并研究了这些海藻的药理效果,探索了其有效成分。日本在发展海藻食品加工工艺方面,无论是在品种还是在数量上均居世界前列。现有4000多个厂家,生产200多种海藻产品,集营养与保健于一身,品种繁多,主要包括海藻减肥辅助食品、海带滋补浸膏、海带片、昆布菜冲剂与小球藻昆布菜冲剂、维生素海带、裙带菜丝、裙带菜粉、裙带菜饮料和羊栖菜食品等。

你知道吗

我国的海藻加工食品

利用海藻加工功能食品在我国也正在兴起。如海藻胶可直接制成深受儿童喜爱的果冻,也可作为辅助原料用于糖果、罐头、冰淇淋及面食品等。一些开发比较成功的保健药用海藻制品也已问世。

利用螺旋藻研制开发新型保健品前景也十分诱人。螺旋藻蛋白质含量高,氨基酸组成平衡合理,不饱和脂肪酸含量较多,矿物质及维生素含量丰富,具有防癌抗癌、防治心脑血管疾病、抗老防衰等多种功效。

研制海洋功能食品是一个新的课题,要密切注意生命科学的发展动向,运用生命科学的研究成果,来设计效果确切的功能食品。今后的发展趋势是:发挥生物学、生物化学、医药学、分子生物学、遗传学等多学科的协同作用,针对常见病、多发病和疑难病症的不同人群设计效果确切的海洋功能食品;应用现代新技术、新工艺尽可能地保留海洋生物的天然特点和营养成分;研制开发技术含量高、高品位、高质量、高效益的新产品。随着人们对海洋特殊环境和海洋生物中具有生理活性的海洋生物资源认识的不断深化,海洋功能食品发展前景定将更加广阔。

螺旋藻养殖场

海藻功能食品的开发生产历史尚短,但从目前发展趋势看,海藻功能食品将以其独特的魅力越来越受到世人欢迎。我国的海藻功能食品加工业必将发展成为很有前途的产业。

海藻再生资源的开发

用海藻腌制的美味小吃

海藻和农产品中的粮食、水果、蔬菜一样,首先以食为主,主要是向人类提供赖以生存的食料。但在海藻加工的同时,其原料中必然有相当数量的不可食部分要被处理出去。就海藻而言,这些不可食部分(如海带根)往往在原料中占相当大的比例,一般占30%左右,个别种类高达40%。这些不能通过一般食品加工方式加工成食品的部分,称为“废弃物”或“下脚料”。然而它又含有蛋白质、酶、油脂以及其他一些具有生物活性的物质如多糖类、维生素类、矿物质(包括了许多能起重要生理作用的微量元素)等。这部分原料中除了蛋白质之外,其余各类成分不论在种类上或数量上,都远比作为可食部分中要丰富得多,如不加以利用,这些易于腐败的原料至多成为肥料而用于农业生产,作为垃圾而言,是污染环境的一个重要因素。如果通过加工技术将其改造,则可以从中回收许多产品,有些可以做成食品,而且是富含许多营养要素的优质保健食品;有些则可以成为很有价值的饲料;有些成为工业上具有多种用途的物质;有些可以作为原料再衍生出许多产品。这些种类繁多、各具功效的产品,都是来自海藻工业附带生产的所谓废弃物,这种加工利用方式称之为“副产品加工”或叫做“综合利用”,同时也说明了“废弃物”其实不废,而是宝贵的资源之一。

藻类加工过程的下脚料主要为废液和废渣。废液主要为藻类食品加工过程中的浸泡和洗涤液,这部分液体中含一些陆地植物稀有或不含有的无机盐和氨基酸,尤其是碘的含量丰富,其中许多为生物活性有机碘,是开发补碘食品的绝好原料。废渣主要指的是由海带表面脱落下来的白色粉末,这部分粉末中所含的主要为水溶性的成分。因为在海藻(尤其是褐藻的海带)的干制过程中,藻体内部的水分不断由内部迁移至表面而蒸发。随着水分的不断迁移,内部水溶性良好的无机盐,如钾离子、钠离子、无机碘以及甘露醇,便随水分一同迁移至表面;而水溶性低的如有机碘等则留在藻体内部。迁移至表面的水分蒸发后,在藻体表面留下了水溶性成分,随着干燥的不断进行,表面及其周围累积了越来越多的水溶性盐和甘露醇,此混合物以白色粉末状附于藻体表面。海带碎料含有较多的胶体,是开发增稠剂褐藻胶和制作果酱食品的原料;海带根和老的藻体可以开发食用纤维和提取有机碘、活性多糖等物质。制造琼脂、的残渣中含有大量的膳食纤维,可从中制备出优质的保健食品。

鹿角菜烹制

海藻食品的发展前景

海洋是食品资源的宝库,自古以来人们就在不断地开发利用,从最古老、最原始的方式开始,向现代的先进方法迈进。海藻食品业是一个既古老又年轻的行业。说其古老,是因为它从原始的渔猎时代就出现了;说其年轻,是因为其真正食品意义上的发展,也不过是近几十年的事。海洋与陆地的环境极为不同,前者是在人手可及的空气中,而后者是在人力难及的海洋中,由于海水这一介质的阻碍,为人类开发利用海藻资源造成了极大的困难。随着海水养殖业的发展,有力地促进了海藻食品研究和开发工作的发展。就总体发展而言,海藻食品精深加工才刚刚起步,工作做得还不是很深入,可供参考的有价值的经验和资料很少,真正潜心研究、生产精深海藻产品的人或企业还很少。另一方面,因为其开发程度还很浅,所以具有广阔的开发前景。加之其资源的丰富,目前这一行业正成为一个研究和生产的热门行业。向海洋要食物,对海藻进行综合性开发,有着极其美好的前景。

裙带菜

藻类至今有三种基本情况必须在开发应用时加以考虑:品种的多样性;为光合营养;多数还未开发利用。这些基本情况使藻类在开发与利用方面具有技术和商业方面的优势。

尽管海洋占地球表面面积的70%,但迄今被开发利用的大部分资源来自陆地。其原因主要是由于海水这一介质的阻碍,为人类开发海洋造成了极大的困难,致使开发工作收效不大。进入20世纪60年代后,由于潜水技术的飞速发展,从而有力地促进了研究工作的发展。至20世纪70年代,以探索海洋生物次级代谢物在生物医学领域的潜在价值的研究已相当活跃,发现了不少具有药理活性的天然海洋产物,阐明了其化学结构,这标志着以筛选研究天然海洋产物为先导的活性物质的研究已应运而生。海藻生物资源活性成分和生理作用是陆生生物难以比拟的。如何充分利用海藻资源中的有效成分,将其进行深加工,制成风味独特、保健功效显著的功能食品,是亟待开发研究的课题。20世纪80年代以来,我国掀起了一股功能食品开发和消费热潮。探索海藻生物活性物质,对于促进功能食品向深度和广度发展,开发新型的生物药物及食品,具有重要意义。

你知道吗

为什么红藻能够驱蛔虫

人们食用红藻驱除蛔虫,并不是现在才发现的。我国民间很早就有食用红藻来驱除蛔虫的传统。清代医书《本草纲目拾遗》中也有记载:“鹧鸪菜可治疗小儿腹中积,食之即下。”鹧鸪菜是什么东西呢?鹧鸪菜就是一种红藻,它还有一个很美丽的名字叫美舌藻。能够驱除蛔虫的红藻不只是鹧鸪菜,其他的红藻,像海人草、树状软骨藻、舌状蜈蚣藻等都能够驱除蛔虫。这些红藻为什么能够驱蛔虫?研究人员经过深入的研究发现,不同的红藻驱除蛔虫的原因是不同的。比如,鹧鸪菜和海人草能够驱除蛔虫是因为这两种红藻中含有海人草酸,树状软骨藻等红藻能够驱除蛔虫是因为含有软骨藻酸。海人草酸和软骨藻酸都是有机酸,它们能够抑制蛔虫的消化系统功能,扰乱蛔虫的新陈代谢活动,使蛔虫发生病态性运动兴奋,所以能够将它驱除出体外。

海藻生物活性物质的开发对于人类健康有着重要的意义。未来相当一段时间内,威胁人类健康的重要疾病是癌症和心血管疾病,这两种疾病若能有效地预防和治疗,人类预期寿命可分别提高2.5年和12.4年。同时,由于人口老龄化,迫切需要开发研制改善老年生活质量、治疗关节炎、糖尿病和老年性痴呆症的药物,另外,也缺乏有效的抗病毒药物和新的无耐药性的抗生素。从对海藻活性物质研究所取得的广泛成果来看,海藻生物活性资源在实现这些目标中有重要潜力和优势,必将具有良好的发展前景。海藻活性物质也是一个亟待开发的高效益的高技术产业,如目前国际市场销售的海人草酸高达190美元/克。

超市中的海藻制品

由于海藻生物活性物质一般都以微量形式存在,因此其生产与获取的可能性,一直是未来实际应用所考虑的难点,但是近年来大量生源学和生态学的研究结果表明,海藻生物活性物质的初始来源,大部分甚至可能是全部来自低级海洋生物藻类及其共生菌类,由于生物技术的应用对低等生物要比高等生物容易实现得多,因此应用生物培养基因工程、DNA重组等技术大量获取海藻生物活性物质是一个简捷可行的途径。目前美国与日本已在此领域集中开发,形成了海洋生物工程学。

藻类中有许多生物活性物质,这些物质中有许多可用作食品添加剂或医疗保健制品。尤其是微藻可以通过大规模的水体培养体系快速培养生长,其生产周期比动植物原料的生长周期要短得多,生物利用率要高得多。采用封闭式发酵系统培养微藻,而由这些微藻提供新型或紧缺的天然食品添加剂,其前景极为广阔。

充分认识了海洋食用资源中活性保健成分的潜在商业价值之后,近年来,人们将海洋资源由生产直接食用的初级加工食品,迅速转向了生产附加值更高的食品添加剂和保健食品,这是一个新的高附加值加工领域,也是人类在食品生产发展进程中面临的新的挑战和课题。近年来,这一领域的发展非常迅速,由海洋生物资源中提取的抗癌、抗病毒、提高免疫力的活性物质不断出现,以这些活性物质为基础生产的保健食品,更是层出不穷,海洋食品的发展已进入了一个新的发展高潮时期。有人对海洋资源开发过程进行了形象的比喻:以海带为代表的海藻养殖过程为“捞铜工程”;扇贝类养殖和加工过程为“捞银工程”;海珍品鲍鱼、海参的养殖加工为“捞金工程”。那么,海洋资源的综合深加工制取食品添加剂和保健食品这一“点石成金”的过程,应当之无愧地称为“捞钻石工程”。

加工后的海洋珍品鲍鱼

在人们对陆地资源的研究与开发已进行得较为深入的今天,目光就必然要转向对人们而言还不熟悉的甚至是陌生的海洋。人们可以借鉴陆地资源开发与研究的成功经验和失败教训,对海藻资源进行综合开发与利用,相信其前途是美好的。尤其是各种高新技术在这一行业的应用,会开发出更多更好的海藻食品。随着陆地资源的逐渐紧张,人们应该把研究的目光转向大海,开发海藻资源势在必行,海藻食品的发展方兴未艾。

第二节 海洋藻类的广泛应用

琼脂在食品工业中的应用

琼脂在市场上也称“冻粉”、“凉粉”,是从石花菜、坛紫菜等红藻中提炼出的海藻特有多糖。琼脂可直接作为食品食用,但琼脂更广泛的用途是作为食品添加剂用于食品加工业。美国食品药物管理条例早就将其列为安全产品,批准其作为食品添加剂应用于食品生产。目前,琼脂作为食品添加剂已经应用于果冻、羊羹、酸奶、果汁饮料、软糖、果酱、冰淇淋、火腿、香肠、干乳酪、八宝粥、啤酒、面包及各种肉罐头食品等食品的生产。琼脂在各种食品生产中的作用不尽相同:在果汁和饮料中充当悬浮剂和稳定剂,使果汁和饮料呈均匀悬浮状态;在果汁软糖中充当透明剂,使乳糖透明度提高,口感也胜于其他软糖;在肉类罐头和肉制品中充当凝胶剂和稳定剂,起黏合碎肉和长久定型的作用;在八宝粥、银耳燕窝、羹类食品中充当增稠剂和稳定剂,使食品呈现黏稠状态;在啤酒、酱油、醋中充当澄清剂,使啤酒、酱油、醋清澈透亮:在面包中充当膨松剂,使面包柔软而富有弹性。

用冻粉做的菜肴

琼脂还有多种医疗保健作用;作为膳食纤维,在降脂、降糖方面的作用已经引起了关注;是一种水溶性的天然多糖,具有低热量、高纤维的特点,利于减肥;对便秘疗效显著,一般当做倾泻药,用来预防和治疗便秘;对脑膜炎、B型流感和流行性腮腺炎病毒均有不同程度的抑制作用;作为食品,有排毒养颜的作用;作为化妆品,起乳化、滋润、定型等多种作用;用做药片黏合剂和药膏基材,起着延长药效的作用:为亲水性胶体,不溶于冷水,易溶于热水,在医学研究中用作细菌培养基,硬度、亲水性、细菌生长情况等都相当好。

卡拉胶在食品领域的广泛使用

卡拉胶是红藻特有的多糖,生产卡拉胶的原料主要为麒麟菜,另外,具脉育红藻、伊红藻、角叉菜和沙菜等也可以用来生产卡拉胶。

卡拉胶主要用于食品加工,总用量超过总产量的50%以上。卡拉胶与钙、镁等离子反应,特别是与钾离子反应能迅速凝聚成胶状。而且,卡拉胶形成的凝胶是热可逆的,加热时凝胶熔化成溶液,溶液冷却后又形成凝胶。利用这一特点,卡拉胶在鱼和畜肉制品、乳制品、果汁、果冻、调味品、罐头、糖果、面包、人造肉和啤酒等食品生产中广泛应用。

加入卡拉胶的果冻

在鱼糕、鱼肉卷、鱼糜鸡蛋卷等水产制品中,卡拉胶与蛋白质反应,形成凝胶网络,提高制品的水黏合能力,从而改善制品的组织结构和保水性能,并能提高制品的出品率。如添加0.4%卡拉胶的鱼糕,可提高制品的黏合性,成型后不会失去原型,保水性好,又能防止淀粉老化。添加0.5%卡拉胶的鱼肉蒸饼和鱼糜鸡蛋卷,制品色泽光润,具有弹性。在火腿、各式灌肠制品中加入卡拉胶,可防止蛋白质、脂肪和水的分离,提高口感。

卡拉胶可作乳制品的悬浮剂和稳定剂。在冰淇淋、雪糕中加入卡拉胶,能使脂肪和其他固体成分分布均匀,防止乳浆分离,放置时不易融化及防止冰晶增加,从而提高制品的润滑爽口性。在可可牛奶或可可麦乳精中加入卡拉胶,可使可可粉均匀分布于牛奶中,防止因可可粉发生沉淀而影响外观和口感。在乳酸酪、干酪、人造黄油、起酥油中添加卡拉胶,可提高保水性,防止脱水现象的发生。

卡拉胶加热熔化后,在常温下冷却即能凝固,因此是生产果冻最常用的原料。用卡拉胶做果冻和果冻粉,爽口、弹性好、不发黏。目前,市场上出售的果冻,原料中有明胶、果胶、卡拉胶,以卡拉胶口感最好。在酱油、蚝油、虾膏等调味品中,添加卡拉胶作增稠剂和稳定剂,能提高黏稠度、防止组分分离。在果汁中用卡拉胶作悬浮剂和稳定剂,可提高食品食用时的口感。

在羊羹、豆沙馅、豆馅点心和番茄酱等果酱中,用卡拉胶作增稠剂、稳定剂和凝固剂,能使制品分散均匀,口感好。

卡拉胶

在肉类和水果罐头中添加卡拉胶,可增加黏稠度;在挂面中添加卡拉胶,口感爽滑细腻且不易断条糊汤;在软糖中添加卡拉胶,透明度好且爽口不粘牙;在硬糖中添加卡拉胶,表面光滑且黏性好;在面包中加少量卡拉胶,可增强保水性和延缓老化;在糕点表面的装饰物中添加卡拉胶,容易成型并长时间保持形状不变;在啤酒中添加卡拉胶,可完全除去啤酒中的胶体物质,并能加快澄清速度、稳定泡沫。

褐藻胶在医疗领域的广泛应用

褐藻胶是海带、裙带菜等褐藻体内特有的多糖,主要是由D-甘露糖醛酸聚合而成,但有的部分由甘露糖醛酸和L-古罗马糖醛酸交替而成,在细胞壁中以金属盐的形式存在。包括水溶性的褐藻酸钠、褐藻酸钾和水不溶性的褐藻酸及其与2价以上金属离子结合成的褐藻酸盐类。由于褐藻酸钠最为常用,所以褐藻胶在市场上一般指褐藻酸钠。

我们对褐藻胶并不陌生,在食品工业中广泛使用,当做稳定剂用于冰激凌、巧克力牛奶、冰牛奶等制品,当做增稠剂用于果酱、果冻、色拉、调味汁、布丁、肉卤罐头等制品。

褐藻胶除了在食品工业中被广泛应用外,在医药领域也应用广泛。到医院镶牙时,病人首先要咬牙模。以前,牙科模材主要为橡胶和石膏。近年来,牙科模材则被褐藻酸钠印模料所代替。用褐藻酸钠作牙科模材,操作更简便,印出的齿形更准确。当病人因为大量失血、大面积烫伤、剧烈吐泻等引起血循环降低并产生休克的时候,需要输注全血或血浆代用品。用褐藻胶制成的代血浆,不仅疗效显著,而且能迅速排除体内毒素,故深受医生们的欢迎。

含有丰富褐藻胶的海白菜

褐藻酸钠溶液在酸性或钙盐溶液中会产生纤维状沉淀,其分子结 构呈线形。利用这一特性,用褐藻酸钠制成各种剂型的止血剂,如止血纱布、止血海绵、烫伤纱布、喷雾止血剂等。用褐藻胶制成的止血纱布,用于压迫和包扎大动脉引起的出血,能在几分钟内使喷涌如泉的鲜血被有效地止住。

褐藻酸钠具有对某些元素的特殊交换能力。以放射性元素锶为例,褐藻酸钠既可减少锶的吸收,又可在已经被锶污染之后,将锶快速排出体外,因而,褐藻酸钠被称为“放射性锶的阻吸剂”。利用它的这一特性,食品生产企业将降解、脱臭后的褐藻酸钠以15%的比例添加到低脂奶粉中,再配以其他营养成分,便制成了排铅效果良好的功能性奶粉。

你知道吗

螺旋藻为什么被誉为“抗癌单刃剑”

现代科学研究证明,螺旋藻不但营养价值十分丰富,而且还具有许多重要的保健和药用价值。在螺旋藻所具有的许多重要医学价值中,它的防癌抗癌作用更是引起了人们的广泛兴趣。科学家认为,螺旋藻之所以能够防癌抗癌,是多种因素起作用的结果。螺旋藻中含有丰富的硒,而科学实验表明硒对多种化学致癌物质诱发的癌症具有明显的抑制作用;螺旋藻中含有一种能够溶解在水里的多糖化合物,科学家们把它叫做SP-1。这种物质虽然不能直接杀伤癌细胞,但是,它可以通过提高机体的免疫力来间接地抑制癌细胞;螺旋藻中含有丰富的藻蓝色素,日本的研究人员给已经接种了肝癌细胞的小鼠喂食藻蓝色素后发现,小鼠的存活率明显比不喂的小鼠高。近来,科学家从螺旋藻中分离出一种物质,它对癌细胞具有明显的抑制和杀伤效果,但是对人体正常细胞却几乎没有影响,被誉为“抗癌单刃剑”。

利用褐藻酸钠的凝胶特性,可用褐藻酸钠与其他药物配合制成各种药膏;与羊毛脂调和,制成硫黄软膏,治疗皮肤病;与磺胺药物混合,制成眼膏,治疗眼部疾病;与苯基醋酸汞等混合,制成避孕膏,用于妇女避孕。

低聚褐藻胶可称为药效延长剂,用低聚褐藻胶制作的肠用胶囊,大大延长了药物在肠道中的停留和吸收时间,提高了药物的使用效果。褐藻胶能够吸收血管壁上的胆固醇,并把胆固醇排出体外,因而,可制成相关药物,用于高血脂等相关疾病的治疗。

褐藻酸钠添加到钡餐溶液中,可使钡餐溶液长时间不发生沉淀,保证了钡餐溶液的使用效果。

从褐藻中提取褐藻胶

将褐藻酸钠添加到药片中,利于药片成型,防止碎裂。

褐藻糖胶及其应用

褐藻糖胶(简称FPS)又被称为褐藻多糖硫酸酯,是由海藻糖结合成的含硫酸基的多糖,存在于所有褐藻的细胞壁基质中,是褐藻固有的胞间多糖。

在藻体内,褐藻糖胶具有吸潮防干的作用。当低潮时,藻体暴露在大气中,这种物质帮助藻体吸收周围环境的水分,保证藻体不失水干枯。一般在潮间带长时间与空气接触的褐藻中含有较多的褐藻糖胶,如墨角藻的褐藻糖胶含量达20%;在深海生长的褐藻中褐藻糖胶含量较少,如海带的褐藻糖胶含量仅为1%~2%。

海白菜

褐藻糖胶具有结合金属离子、抗凝血、降血脂、防血栓、改善微循环、解毒、抑制白细胞、抗肿瘤等重要作用,因而在医药领域有重要作用。利用其结合金属离子的特性,褐藻糖胶可当做Cd、Ba、Sr、Pb等有毒金属离子的有效去污剂、结合剂和阻吸剂,起到抗辐射、抗污染作用;利用其抗凝血和抑制肿瘤的特性,可望为细胞生物学、免疫学和抗肿瘤药物的研究和开发作出贡献。另外发现,该物质临床对心脏、肾血管病有作用,对改善肾功能、提高肾脏对肌酐的清除率尤为明显,在国外首先被用于治疗慢性肾衰,对尿毒症患者有显著疗效,且无毒副作用。

第三节 海洋植物开发的前景

海洋渔业兴衰的决定者

浮游植物虽然个体微小,但不能小看它们。在海洋中,如果没有它们,鱼类等各种海洋动物都将活活饿死,富饶的海洋就将变为没有生命的“死海”了。

在海洋里生活的各种生物和在陆地上生活的各种生物一样,都有一种自然的食物联系。这种食物联系我们称它为食物链。如老虎吃羊,羊吃草,大鱼吃小鱼,小鱼吃小虾,虾吃泥沙等。当然,单纯的沙不能作为食物,虾所吃的是附在沙子上、肉眼看不见的浮游植物和其他小生物。当然,大的虾也吃其他生物,如沙蚕之类,但沙蚕还是要依靠浮游植物来生活的。

据估计,在牡蛎所吃的食物中浮游植物约占95%,一尾鲇每日就要吃硅藻20克;鱼类要长出一千克肉,就需要直接或间接地吃几十千克甚至上百斤的浮游植物。

靠浮游藻生存的牡蛎

可见,生活在海洋里的各种各样的动物,都要直接或间接地依靠这些微小的浮游植物来生活。从体长30米的巨大鲸鱼,到身体很小的糠虾之类的浮游动物,它们的食料归根结底都是浮游藻。如果没有浮游藻,它们就会饿死,人们也就吃不到味道鲜美的、营养丰富的鱼、贝、虾,蟹了。

海洋植物除了作为海洋动物的食料外,还能起到一种天然鱼礁的作用。大家知道,海藻生长的场所也都是鱼、虾、贝类繁殖的场所,这是因为海藻在海底可以形成海中林,海中林不仅对鱼、贝、虾的繁殖有保护作用,而且,还是很好的产卵和发育场所。

在国外为了提高鱼获物,还设有人工鱼礁,就是用水泥做成鱼礁放置海底,使人工鱼礁上着生海藻,扩大海中林,使其成为鱼类和其他水产动物安全发育成长的场所。

营养较高的副食品

海洋植物作为食品,在我国已有悠久的历史。早在1500年前,我国人民就已食用海带,近代对海洋植物的食用种类更为广泛。食用方法也是多种多样,既可生食(凉拌),又可熟食,也可作为干藏食品。

可食用的海洋植物有50~60种。我国沿海人民常用作副食品的也不下20种,如石莼、礁膜、浒苔、刺松藻、海带、裙带菜、鹿角菜、萱藻、绳藻、马尾藻,羊栖菜、紫菜、仙菜、蜈蚣藻等。

美味的海苔食品

长期以来,海洋植物之所以能被人们作为副食品,除它的滋味鲜美,有提高食欲,帮助消化等作用外,还因它含有多量的碳水化合物、蛋白质、矿物质、维生素及其他营养物质。褐藻中含有多量的碘。海带、鹿角菜和多管藻等含有一些抗生素,对人体的代谢都有良好的作用。羊栖菜含有多量的钙和碘,经常食用可以解除大脑的疲劳,补充甲状腺激素的消耗。有些地方有“常食羊栖菜能健康长寿”的说法,是有一定道理的。紫菜更是营养丰富,现已驰名天下,有广阔的发展前途。

日本一大学教授近藤正三博士经过长期调查,认为:海藻含有较丰富的人们所需要的营养物质,可以促进和控制人体中的新陈代谢。

用途宽广的工业原料

海洋植物在工业上用途极其广泛,就以海藻为例,从中可以提取琼胶、碘、甘露醇和褐藻胶等。

琼胶是一种经济价值较高的食品。因为它有一种不易被细菌分解的特性,所以它可以用作细菌固体培养基,在制酒工业中可作澄清剂,此外,在纺织工业中,还可作浆料。

石花菜是我国琼胶制造业的主要原料(江蓠、仙菜也都含有丰富的胶质,可作为制造琼胶的辅助原料)。我国沿海居民多用石花菜作冻粉,有的群众称它为凉粉。它就是一种粗制的琼胶。制作琼胶时,将洗干净的石花菜在锅中略炒后,加水和醋煮烂,然后过滤,使它冷却,即成冻粉。

你知道吗

生产琼胶的过程

先将石花菜洗净,放在高压锅内煮,在水沸腾时,添加硫酸水解,待煮沸3小时后,加漂白粉漂白,然后取出过滤,将过滤液放在15~20℃的温度下使其凝固,再将凝固后的琼胶切成条,在0~10℃的温度下晾干,即成琼胶。

收获石花菜

碘的用途很广。它不但是一种重要的药用元素,还可用以提取高纯度的稀有金属和半导体材料,如钛、铝、硅、锗等,在国防工业中又可作火箭燃料添加剂,在冶金、橡胶、染料、照相材料和人造革等工业方面也有重要用途。另外,它还是人造雨时所用的催化剂碘化银和干冰等的原料。

碘是海带的一种重要产品,提取碘的一般方法是:先将海带在清水中浸泡。取出浸泡海带的水,加入火碱或石灰,使杂质凝沉。再取出上面的清液,加入次氯酸钠和硫酸,氧化后为游离碘溶液。将游离碘溶液用717树脂吸附(吸附在717树脂上的碘为吸附碘),经过亚硫酸钠洗脱成为碘溶液,碘溶液加硫酸和氯酸钾氧化成为粗碘。再加硫酸氧化即可制成精碘。

在工业上除用上法提取碘外,还可以用腌海带的废卤水提碘,制作方法与以上提取碘的方法基本一致。

甘露醇的用途也是十分广泛的。它在细菌培养基中可代替葡萄糖;制泡沫塑料时,可作化学调合剂;生产牙膏时,也可代替甘油;在石油工业上可作破乳剂,使石油与水分开。提取甘露醇的主要原料是海带与马尾藻,它是在连接碘的过程中进行的。提碘后余下的废液可以继续提取甘露醇。提取的过程是:在已提碘的海带废液中,加氢氧化钠,使酸碱度变为6~7,去水浓缩后,用水洗涤三次,加活性炭脱色。然后通过离子交换除去杂质,再结晶,烘干后即成结晶状的甘露醇。

褐藻胶的应用也极其广泛。在纺织工业中可用于浆纱;在食品工业中可作稳定剂,如做冰糕、糖果、糕点、罐头时都少不了它;此外,还可作干电池的隔极层、耐水性假漆、媒染剂、硬水染化剂的原料和石油工业上的驱油剂。

海带、马尾藻是提取褐藻胶的主要原料。提取时,将提碘时作浸泡水用过的海带,加水和碱,加温使其成为浆液。然后除去杂质,加入次氯酸钠漂白,再加入硫酸酸化。压去水分后,加碱中和,烘干,粉碎即成褐藻胶。

农业肥料的提供者

目前我国海洋植物的养殖事业已在沿海各地普遍开展,它是沿海农业生产队中一项很好的副业生产,每年可为国家创造大量财富。沿海居民常收集各种海洋植物加工后作成肥料,对提高农业产量有着重大作用。目前作肥料的海洋植物已在100种以上。

海洋植物中含有农作物所必需的氮、磷、钾及其他各种盐类。如褐藻类含有15%~30%的钾,1%~2%的氮和少量的磷,因钾的含量特别多,所以能使作物的根和茎粗壮,坚挺,不易倒伏,同时也能增强作物的抗病、抗旱、抗冻的能力。干燥的海藻施在土壤中,不但分解速度快,还能起到疏松土壤的作用,而且还不混有杂草种子、病菌孢子和害虫卵等有害物质,所以是一种很好的肥料。海藻肥对土豆、地瓜、花生等作物的增产效果都很明显,在海南岛等地区还用它作咖啡树的肥料。

用海藻做成的肥料

此外,有一些海藻还可以作饲料,用来饲养家畜、家禽。使用的方法是:先将杂藻用淡水浸泡,溶解掉其中的大部分盐类,以免含盐过多,对牲畜有害(如含的盐分恰当,对牲畜的生长是有益的)。另外,还可用海藻作为基本原料,再加上1/3的鱼杂(鱼头、鱼尾及内脏)和1/3的苜蓿制成优良饲料,效果更好。

一种很有前途的能源

目前人类所使用的能源,除一部分靠水力能和原子能以外,主要还是矿物燃料即石油、煤炭和天然气等。在本世纪初,有人认为石油资源极其丰富,取之不尽,用之不竭,但最近又有人认为石油不是用之不尽,而是要枯竭的。那么用什么物质来代替石油呢?这是非常重要的问题。现在各国都在寻求新的能源,把能代替石油的能源看成像血一样重要。

世界各国对太阳能的利用非常重视,因为达到地球表面的太阳能非常巨大,有人估计可以达到10亿千瓦。覆盖地球表面的海水大约有2/3,所以大量的太阳能被海水所吸收。海水中蕴藏能量的形式很多,如潮汐能、波能、温差能、浓度差能、海水压力能、海流能以及海洋生物能等。

巨藻作为能源很绿色

海洋生物贮藏能量也很大,据推算,海洋中一年生产的浮游植物,若全部变成能量的话,可以供全人类消费使用。海洋中除浮游植物外,底栖藻也是很重要的能源,如巨藻等。

巨藻收割后,进行发酵可以得到沼气,沼气是一种很好的能源。美国从1978年开始,在海军的协助下,对海藻进行养殖和利用,收到了很好的效果。据估计,养殖4平方千米的巨藻,一年可生产10万千瓦的能量,是一种很有前途的能源之一。

综上所述,海洋植物的应用有着广阔的前途。充分开发利用海洋植物,对于我国四个现代化建设有着重大的意义。

底栖藻

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