螺旋藻的形態、特征和生化組成
（一）、螺旋藻的形態、特征
      螺旋藻是單細胞水生植物，屬于藍藻門，段殖體藻目，螺旋藻屬。植物體為單細胞的絲狀體，無膠鞘。群體內細胞圓柱形,組成疏松或緊密的有規則螺旋狀彎曲絲狀體。細胞或藻絲頂部不尖細，橫壁不明顯，頂端細胞圓形，外壁不增厚。螺旋藻屬有30多種，多生活在淡水湖泊中，少數生活在咸水湖泊中。目前國內外應用于生產的主要有三種:鈍頂螺旋藻(SP. Platensis)(原產非洲乍得湖)、極大螺旋藻(SP. Maxcima)(原產墨西哥提斯基科科湖)和鹽澤螺旋藻(SP. Subsalsa)。螺旋藻富含蛋白質，多糖，不飽和脂肪酸，維生素，礦物質等營養成分，因細胞壁薄，易于消化，有較高的營養價值和保健價值。螺旋藻還有許多醫療功能，如提高人體免疫力，抵抗輻射損傷，維持放療和化療過程中白血球水平的穩定，降低血脂，以及提高腸道有益菌群的數量等方面有明顯的功能。我國對螺旋藻的研究是從70年代開始，鈍頂螺旋藻產量和營養含量較高，因此國內大多數養殖廠采用的藻種都是鈍頂螺旋藻。
     螺旋藻與其他植物一樣，能夠利用陽光、二氧化碳和其他礦物質合成有機物，同時放出氧氣。它光合效率高，單位面積產量比大田作物高出幾十倍。傳統作物與螺旋藻的產量、蛋白質含量和必需氨基酸組成的比較詳見表2-1、表2-2和表2-3。
 
表2-1傳作物與螺旋藻的產量的比較
作   物 總產量（噸/公頃/年） 蛋白質含量（%） 蛋白質產量（噸/公頃/年）
小     表
玉     米
糙     米
大     豆
鈍頂螺旋藻 6.7
14.0
8.0
4.0
15~20 9.5
7.4
7.1
36.0
60.0 0.64
1.04
0.75
1.40
9~12

表2-2各類食品的蛋白質含量
食品種類 蛋白質含量（%）
鈍頂螺旋藻
大  豆
牛  肉
蛋
小  麥
米 60-71
33-36
18-20
18
6-10
7


 
表2-3 氨基酸組成比較表（占總量%）
種類 鈍頂螺旋藻 大豆 牛肉 蛋 FAO*標準
異亮氨酸
亮氨酸
賴氨酸
蛋氨酸
苯丙氨酸
蘇氨酸
色氨酸
纈氨酸 4.1
5.8
4.0
2.0
3.4
4.2
1.1
6.0 1.8
2.7
2.6
0.4
1.9
1.6
0.5
1.8 0.9
1.7
1.7
0.4
0.8
0.8
0.2
1.0 0.6
1.0
0.8
0.4
0.6
0.5
0.2
0.8 4.2
4.8
4.25
2.2
2.8
2.8
1.4
4.2
      大多數螺旋藻喜高溫（25~36℃）、高堿（PH值9~11），這樣的環境條件下許多其他生物都難以生存，而螺旋藻卻能迅速生長繁殖。
(二)、螺旋藻生化組成特點
 
    ①螺旋藻含蛋白質高達60%以上，由18種氨基酸組成，含有人體和動物所必需的8種氨基酸。
 
    ②螺旋藻還含有6種維生素，其中維生素B12含量特別高，比動物肝臟高3.5倍，是現在已知所有生物體中維生素B12含量最高的一種。β-胡蘿卜素含量也很高，β-胡蘿卜素是維生素A的前體，吸入體內后貯于肝和小腸壁細胞內在酶的作用下轉化為維生素A。近年來，國內外專家一致認定，β-胡蘿卜素具有防癌、擴癌，增強人體免疫力功能和延緩衰老的作用。
 
    ③r-亞麻酸及其他不飽和脂肪酸在螺旋藻細胞里含量達到1.7%左右，它們具有降血脂、軟化血管的功能。
 
    ④藻膽蛋白是藍藻物有的光合色素，含量可高達干重的18%。國外研究證明，它不僅是很好的純天然的藍色素，廣泛用于食品、化妝品，而且有提高機體免疫力和搞艾滋病的功效。
 
    ⑤螺旋藻含有多種人體必需的微量元素和礦物質，如：鐵、鋅、銅、硒等，這些微量元素和礦物質均與有機物結合，易為人體吸收利用，能有效地調節機體平衡及酶的活性。
 
    另外，又發現螺旋藻中含有的一些小分子多糖、蛋白多糖等生物活性物質，也有極好的藥效。
螺旋藻的細胞壁不是由纖維素構成的，而是由一些多糖類物質構成的，易消化吸收，螺旋藻的消化率高達86%以上。螺旋藻主要營養成分詳見表2-4，它與一些主副食品蛋白質含量及含熱量的比較見表2-5、2-6。
 
表2-4  鈍頂螺旋藻（100克）的主要成分
一
般
成
分  蛋白質
脂肪
碳水化合物
纖維
灰分
水分  60-70克
6-9克
15-20克
2-4克
≤7克
≤7克  
色
素
類  葉綠素
類胡蘿卜素
藻青蛋白  800-2000毫克
200-400毫克
8500-7000毫克  
礦
物
質  鈣
鐵
鉀
鎂  100-400毫克
50-100毫克
1000-2000毫克
200-300毫克  
維
生
素
類  維生素A
維生素B1
維生素B2
維生素B6
維生素B12
維生素E
肌醇
r亞麻酸
泛酸鈣
葉酸
維生素PP  100-200毫克
1.5-4毫克
3-5毫克
0.5-0.7毫克
0.05-0.2毫克
5-20毫克
40-100毫克
800-1300毫克
1毫克
0.05毫克
305毫克  
小分子多糖  3克  

表2-5 蛋白質含量與熱量比較（克/100克）
食品名稱 蛋白質 熱量（卡路里）
大米
豬肉
牛肉
雞肉
雞蛋
魚
豆腐
鈍頂螺旋藻 6.5
16.7
21.0
21.0
12.7
24.3
6.0
60-70 340
279
149
135
156
114
58
36



2-6表 鈍頂螺旋藻（S.platensis） 極大螺旋藻（S.maxima）和豆類成分的比較
種類 %干重
水 灰分 粗脂肪 粗纖維 碳水
化合物 粗蛋白
S.platensis(a)
S.maxima(b)
豆類  4-6
4-7
7-10 4-7
6-9
14 9-14
4
16-12 3-8
1
3-6 10-18
8-13
19-35 60-77
60-71
34-40
    目前，鈍頂螺旋藻和極大螺旋藻兩個品種是螺旋藻品種中最優良的。
    極大螺旋藻與鈍頂螺旋藻相比，藻絲更長，螺距更寬，但從營養成分來說，鈍頂螺旋藻的營養成分更高更易被吸收，所以國際上都食用鈍頂螺旋藻。

     鈍頂螺旋藻是世界上廣泛推行的優良品種，這種藻類已被人類廣泛采集食用了幾百年。1960年法國科學家Clement對鈍頂螺旋藻的營養價值和保健功能進行了大量研究，發現它有巨大的經濟和社會效益。