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在环境生物学中的应用-海南大学
环境生物学实验 环境生物螺旋藻、颤藻的形态结构、生物学特性及其应用 一、实验目的: 通过显微镜玻片观察与绘图,结合课堂讲解和资料查询,对螺旋藻等藻类的形态结构特征、分类、生物学习性、在环境科学中的应用等进行深入的了解。 二、指导老师:王旭、邝春兰 三、实验时间:20周 四、实验地点:环境生物学实验室 五、实验人员: 六、实验内容 (一)概述 螺旋藻是生长在热带地区碱水湖中的一种原始微生物,属于蓝藻门,颤藻科。它在这个星球上已生存了35亿多年,是地球是最早出现的自养光合生物。1940年,法国药物学家克莱(Creach)博士到非洲深险,来到中非乍得湖畔,发现湖面上漂着一种绿色植物,当地土著佳尼姆人用最传统的方式从湖面捞取它们,直接拌以辣椒及香料作酱食用,或置于沙滩上晒成干品食用。这种绿色漂浮物就是一种螺旋形状的藻类--螺旋藻(Spirulina)。在地理位置上,螺旋藻主要分布在南北纬35度的亚洲、非洲和南北美洲的碱性水体中,螺旋藻的品种很多,其中得到广泛重视和研究的只有两种:钝顶螺旋藻(S.Platensis)、极大螺旋藻(S.Maxim)。这两个种分别原产于中非的乍得湖和中美洲的墨西哥,并已被国内外应用于工厂化生产。 从1962年起,法国国立研究院的G·克雷曼博士进一步对螺旋藻的成分、生态、培养方法、食用安全性、保健功效进行了十余年的专题研究,并在1973年于美国麻省理工学院召开的第二届国际微生物蛋白质会议及1974年联合国粮农组织会议将他的研究结果公开发表,从而受到全世界的关注。螺旋藻被现代营养学家称之为“人类营养的微型宝库”,被联合国粮食与农业组织(FAO)誉之为“二十一世纪最理想和最完美的食品” .? 螺旋藻比其他任何食物含有更丰富、更均衡的优质蛋白质及多种维生素、矿物质、叶绿素、r-亚麻酸等不饱和脂肪酸和β-胡萝卜素等。它所含有的人体不能合成的8种必需氨基酸,与联合国“FAO”标准几乎一致。1克螺旋藻粉所含的营养相当于1000克各种蔬菜营养的总和。它集十余种维生素于一身,且含量非常丰富。真是天然食品的奇迹。由于钝顶螺旋藻其细胞壁结构的特殊性,它容易被人体吸收消化,消化率达90%,堪称最佳天然绿色保健食品。因此世界各国已广泛的将其应用于食品中。 (二)营养成分 墨西哥政府规定:该国的儿童食品内必须含5%的螺旋藻;凡参加奥运会运动员的食物中需含20%--40%的螺旋藻。日本保健协会公布:螺旋藻是38种保健食品之一。美国将螺旋藻作为高级营养食品亦用作减肥食物。德国将螺旋藻制成特殊食品,供运动员、妇幼、老人食用。法国、以色列、印度、泰国、我国台湾等国家和地区都将螺旋藻制成各种食品,因此,国际上对其需求量已日渐增加。 螺旋藻的十大桂冠: 联合国粮农组织(FAO)推荐:“21世纪最理想的食品”联合国教科文组织推荐:“明天最理想、最完美的食品”国际微生物蛋白质会议认定:“未来的超级营养食品”联合国世界粮食会议公认:“超级营养食品”联合国世界粮食协会称誉:“21世纪最理想的营养源”世界卫生组织(WHO)确定:“人类21世纪最佳保健品”美国粮食及药物管理局(FDA)确认:“最佳蛋白质来源”日本健康食品协会指定:“优质健康食品”中国国家教委推荐:“中小学生午餐食品”中国国家卫生部认定:“新资源营养食品 (三)分类地位 螺旋藻(Spirulina)是一种多细胞的丝状微藻 (Microalga),系蓝藻门(Cyanophyta),段殖藻目 (Hormogonales),颤藻科(Oscilatoriaceae),螺旋藻属(Spirulina Turp.)。目前已知这个属在全世界有36个种,有4个种 分布在海洋中。 (四)形态结构 螺旋藻藻体为单列不分枝的多细胞丝体,呈螺旋状弯曲。细胞壁多为果胶质和粘性多糖,含纤维素较少。细胞内具有多数颗粒状假空泡,藻体有上浮习性。正常生活的藻体颜色为蓝绿色。 螺旋藻的细胞结构很简单,属原核生物,个体 呈丝状,一般其丝状体呈螺旋状,这是螺旋藻属的一个特征。藻丝长50~500lxm,直径约为1~12p,m。丝状体一般没有覆盖粘性鞘。 现在国内外工厂化生产的螺旋藻主要有两个 种:钝顶螺旋藻(s.platensis)和极大螺旋藻(s.maxi— nu)。螺旋藻的形态因环境因素的不同而有变化。 螺旋藻丝由多个柱状细胞联成(油镜下,×330) (五)繁殖方式 以细胞分裂为基础,进行藻丝断裂和藻殖段形成是螺旋藻的主要繁殖方式。在培养过程中,螺旋藻藻丝中经常会出现双凹形“死”细胞,两个凹面体之间的一段藻丝叫藻殖段。藻殖段通常由2个至多个细胞组成,形成后不久就能从产生的丝体中运动出来,很快长成新的藻丝。螺旋藻繁殖能力极强,在理想条件下,每10小时即能成倍增长。 (六)生态
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