螺旋藻的生物学特性及其医用价值

 黎有文  

 广西壮族自治区医学科学情报研究所，广西南宁 530022

提示：本文不针对任何品牌螺旋藻，只提供一种参考文献，不代表任何方面的商业推荐使用。阅读者请注意，不要延伸为某个商业产品的实际作用。

[摘要] 螺旋藻具有非常丰富的蛋白质、多糖、维生素、微量元素，且其营养成分含量十分均衡、合理；该药能促进铁的吸收，有效地纠正贫血，在急性白血病辅助化 疗中有修复正常造血，促进血细胞上升的作用；该药且能降低血总胆固醇(TC)、三酰甘油(T G)，升高高密度脂蛋白胆固醇(HDL－Ch)的作用，其中尤以降TG为显著；该药有清除活性氧中 最活泼的羟自由基作用，从而有抗氧化、抗衰老及抗疲劳的作用；该药有通过增强机体的免疫力而抑制癌细胞增殖的作用；此外该药尚有对胃溃疡、糖尿病、高血压病、脂肪肝及肾损 害等也有防治和保护作用。
　　[关键词]　螺旋藻；氨基细菌；生物利用度；药物评价

螺旋藻(spirulina)是一类低等植物，属蓝藻门(cyanophyceae),颤藻科。螺旋藻的生长环境非常苛刻，于1940年由法国药物学家克莱在非洲乍德湖最早发现，后在墨西哥Texcoco湖也有生长。1985年在我国云南省永胜县程海湖发现大量天然螺旋藻，由于它们具有非常丰富的蛋白质、多糖、维生素、微量元素等物质，因此，已被广泛应用于医学领域。

螺旋藻的生物学特性

1　蛋白质　

螺旋藻含蛋白质为58.5%～83.4%，且氨基酸组成比例恰当，其中8种人体必需氨基酸含量接近或超过联合国粮食及农业组织(FAO)推荐的组成比例标准，螺旋藻的蛋白消化率达75.0%，生物利用率达68.0%,所以，它被认为是目前人类已知的蛋白质含 量最高、质量最好的食品。

2　维生素和微量元素　

螺旋藻含有维生素A，E，K，B1,B2,B6,B12，β－胡 萝卜素，泛酸，叶酸及维生素C等，其中β－胡萝卜素含量高达干品的0.15%～0.20%; 微量元 素主要含硒、锌、锰、镁、铜、铁、钙等。每天食用少量藻粉(4～8 g/d),即可满足人体对 大部分维生素及微量元素的需要。
　　3　糖及脂肪　

螺旋藻含有少量的糖类(15.0%～23.0%)和脂肪(2.0%～6.5%)。在糖类中，纤 维素约为5.0%,钝顶螺旋藻多糖(spirulina platensis－polysaccharides,SPP)约为1.0%～1 .5%,其余为淀粉。脂肪含量虽低，但含有极丰富的不饱和脂肪酸，如亚油酸和亚麻酸。螺旋藻的蛋白质、糖、脂肪含量之比约为60∶20∶5，其营养成分含量十分合理、均衡。

螺旋藻的药理作用与医用价值

1　抗贫血及促骨髓造血作用　

螺旋藻能有效地增强无氧酵解和有氧代谢，产生更多的ATP，以满足维持正常离子跨膜浓度梯度的需要，维持细胞的稳定；能促进铁的吸收，使血浆铁蛋白增加，有效地纠正贫血。庞辉等报道，螺旋藻可提高血红蛋白浓度、提高膜Na+，K+－ATP酶活性、降低红细胞渗透脆性，具有抗运动性贫血 的作用。梁江明等的研究结果证明螺旋藻具有加速大鼠体重增加以及恢复大鼠缺铁性贫血(IDA)的显著效果，而且其用量有一个最适宜的范围。汤国枝等也发 现，从螺旋 藻中提取的一种蛋白，具有明显的刺激红系细胞集落生成的功能，且活性很高。刘维俊等的研究结果显示，螺旋藻对由环磷酰胺(CTX)和苯诱发的小鼠网织红细胞下降和血红蛋白下降有保护作用，对骨髓有核细胞下降和脾脏湿重下降无保护作用。汪洪毅等在治疗52例急性白血病时，对其中41例加用螺旋藻作辅助治疗，结果化疗结束时均有明显的骨髓抑制，但加用螺旋藻组的抑制期缩短，能更早进入骨髓恢复期且外周血细胞上升幅度明显。说明螺旋藻在辅助化疗中有修复正常造血，促进血细胞上升的作用。　

郭朝华等用内、外源性脾结节法和体外琼脂培养法，观察了钝顶螺旋藻多糖(S PP)对造血干细胞(CFU－S)和粒系单核细胞系祖细胞(CFU－GM，下简称粒单系祖细胞)的影响。结果显示SPP能促进造血细胞的增殖和分化，参与造血干细胞和祖细胞的直接或间接调控造血 活 动，对放射性损伤有一定的保护和促进恢复作用。张成武等报道，藻蓝蛋白(C －PC)能够提高粒单系祖细胞的生成，亦能明显提高正常小鼠血清的集落刺激活性，C－PC体内或体外刺激制备的小鼠脾细胞条件培养液能明显增加CFU－GM的集落数。在有粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GM－CSF)存在时，体外加入C－PC培养粒单系祖细胞，C－PC能明显提高CFU－GM的集落生成率。说明C－PC能提高小鼠粒单系祖细胞的增殖水平，促进粒单系祖细胞的生成。螺旋藻多糖具有抗辐射和显著减轻小鼠骨髓细胞及蚕豆根尖细胞的辐射损伤，大大降低电离辐射引起的突变频率的作用，而且具有增强小鼠骨髓细胞增殖能力的活性，提高核酸内切酶的活性和促进DNA修复的作用，增强机体的免疫功能和抑制癌细胞的增殖。

2　防治高脂血症　

螺旋藻中含有大量脂肪酸，其中亚油酸和亚麻酸竟占45%，两者是构成细 胞膜的线粒体内磷脂的重要成分，可以防止总胆固醇(TC)和三酰甘油(TG)在肝脏、血管中大量堆积，损害心血管的正常生理功能。刘中申等报道，螺旋藻灌胃给药1 g/kg,对于蛋黄乳液腹腔注射造成的小鼠高脂血症具有明显的预防作用。实验以阿拉斯加鱼油为对照，其中降低TG的作用优于鱼油，降低TC的作用略次于鱼油。李向红等观察发现螺旋藻对高脂饲料诱导的大鼠血清TC和TG升高具有良好的阻抑作用。张震报道，用螺旋藻胶囊治疗高脂血症病人157例，并与多烯康治疗组80例作对照，结果显示，螺旋藻治疗组降脂显效率为47.4%，总有效率为76.0%；多烯康治疗组分别为48.7%和85.0%(P>0.05)。前者对病人原有的眩晕、乏力、失眠等自觉症状有明显的改善作用，且在整个治疗过程中未发现任何不良反应，对肝、肾功能亦无损害。王建秀等用螺旋藻治疗高脂血症病人76例，证明螺旋藻能有效降低TC和TG，升高HD L－Ch，且降低TG强于降TC，无明显不良反应，因此认为，螺旋藻对我国高脂血症以TG升高为主的治疗尤为适应，是一种较好的血脂调节药。
　　3　抗氧化、抗衰老、抗疲劳作用  

一般认为自由基是人体衰老和疾病的根源之一，而它可以通过歧化反应而消除。超氧化物歧化酶(SOD)催化这一反应，因而它有清除自由基的作用。据张志勇等报道，螺旋藻能显著提高小鼠内源性SOD活性，使心、肝组织中过氧化脂质(LPO)含量减少。作者认为这可能与螺旋藻富含维生素E及硒、铜、锰等微量元素有关。左绍远等通过观察螺旋藻营养片(SNT)抗衰老抗疲劳的作用时发现，老龄小鼠ig SNT 5 g/kg,10 g/kg,能降低小鼠心、肝、脑丙二醛(MDA)含量，增加小鼠红细 胞及脑SOD活性，使小鼠全血、肝脏谷胱甘肽过氧化物酶(GSH－Px)活性及还原型谷胱甘肽(GS H)含量升高，并能明显抑制小鼠脑单胺氧化酶B(MAO－B)活性。幼龄小鼠ig SNT 5 g/kg,10 g/kg,能明显提高小鼠血清乳酸脱氢酶(LDH)活性及加速运动后血乳酸的清除。周志刚等报道，在体外设计产生超氧自由基(O-2)、脂质自由基(R.)和羟自由基(OH.)等3个体系，分别加入2个组分不同浓度的多糖，结果显示，极大螺旋藻多糖具有显著的清除OH.的活性，但对O-2没有显著作用；在低浓度条件下(0.25 μg/L)，它们可清除R.，在较高浓度下清除R.的活性有所下降。说明极大螺旋藻多糖的显著抗氧化作用主要表现在清除活性氧中最活泼的OH.方面。
　　4　防癌抑癌　

抗突变和抗癌药物的作用机制可能与脱氧核糖核酸(DNA)的修复有关。庞启深等报道，螺旋藻多糖能显著增强辐射引起DNA损伤的切除修复活性和程序外DNA合成(UDS)；考查切除修复的过程，可发现螺旋藻多糖的存在不但能加快损伤DNA切除反应和UDS的初时速度，而且能延缓以上2个重要修复反应的饱和。刘力生等研究发现，螺旋藻多糖200 mg/kg可显著抑制小鼠体内腹水型肝癌细胞的增殖；它对肉瘤和腹水型肝癌细胞DNA，核糖核酸(RNA)和蛋白质的抑制作用，在3～24 h内均随作用时间延长而提高；对癌细胞DNA合成的抑制作用，属DNA代谢干扰型。螺旋藻多糖不能直接杀伤癌细胞，但能通过增强机体的免疫力而抑制癌细胞的增殖。陈锋等在研究螺旋藻对大肠癌预 防作用时发现，螺旋藻保护组大鼠肠癌出现时间比阳性对照组推5wk,肠癌总发病率(8.0%)显著低于阳性对照组(36.0%); 保护组病理组织学镜检积分值(4.0)明显低于阳性对照组(3 1.0)；在动态观察时螺旋藻有延缓自然杀伤细胞(NK)活性下降趋势，wk9,13,16保护组淋巴细胞UDS显著高于阳性对照组，wk 21,24各组间差异无显著意义。此外，有关的研究尚表明，螺旋藻对口腔癌等也具有一定的预防和抑制作用。
　　5　螺旋藻对胃、十二指肠溃疡的作用　

螺旋藻灌胃给药250～500 mg/kg,对吲哚美辛型、 无水乙醇型实验性大鼠胃溃疡模型有明显保护作用；可降低幽门结扎型大鼠溃疡模型的发生率和减少溃疡数，对胃液分泌也有一定的抑制作用；可加速慢性醋酸型大鼠胃溃疡愈合。此外，螺旋藻对糖尿病、高血压症、脂肪肝、肾损害等也有一定的防治和保护作用。

螺旋藻的医学应用，目前大多尚处于动物实验阶段，其临床应用价值尚有待进一步研究和开发。