摘要：通過(guò)對(duì)比小球藻和螺旋藻的營(yíng)養(yǎng)成分和輔助降血糖功能，為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)應(yīng)用提供技術(shù)依據(jù)。采用國(guó)標(biāo)、行標(biāo)和《保健食品檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》等規(guī)定的生物化學(xué)、分析化學(xué)檢測(cè)方法，對(duì)比蛋白核小球藻、鈍頂螺旋藻樣品的核苷酸、氨基酸、肌醇、鈣、鋅、葉綠素、葉酸、生物素含量，以及輔助降血糖功能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)中采樣的蛋白核小球藻含有更低的核苷酸含量，尤其是更低的嘌呤核苷酸，更高的鈣、鋅、葉綠素、葉酸和生物素含量，并可以有效降低高血糖小鼠的空腹血糖，具有降血糖功效?？梢?jiàn)，螺旋藻和小球藻在營(yíng)養(yǎng)成分、降低空腹血糖和改善糖耐量方面，具有不同優(yōu)勢(shì)，在開(kāi)發(fā)降糖類保健食品時(shí)可以配合使用。
關(guān)鍵詞：螺旋藻；小球藻；營(yíng)養(yǎng)成分；血糖
藻類因其營(yíng)養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨(dú)特，在法國(guó)、挪威和愛(ài)爾蘭等歐洲國(guó)家和以日本為代表的亞洲國(guó)家日常膳食中，扮演不可或缺的角色；作為食品添加劑和營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑也擁有廣泛的市場(chǎng)接受和認(rèn)可度。迄今為止，已發(fā)現(xiàn)6 000多種不同的藻類，在風(fēng)味和特性上各有不同。微型藻類，例如以螺旋藻為代表的藍(lán)綠藻，可制成粉狀食品添加劑。棕藻是一種典型的大型藻類，生長(zhǎng)于淺海礁石，從中可以提取瓊脂，作為食品配料加入冰激凌或糖果。紅藻味道鮮美且營(yíng)養(yǎng)豐富，其維C的含量甚至高于柑橘，用于制作壽司的紫菜就是紅藻的一種。虎耳菜是一種看似馬尾的藻類植物，是意大利面的重要配料。藻類食品富含蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸以及各種維生素和微量元素，近年來(lái)引起研究者關(guān)注，也逐漸被國(guó)內(nèi)消費(fèi)者接受，并獲得追捧，2004年我國(guó)衛(wèi)生部公告批準(zhǔn)螺旋藻為新資源食品，可以作為食品和保健食品原料使用。2012年底又公告批準(zhǔn)了蛋白核小球藻成為新資源食品，豐富了國(guó)內(nèi)藻類健康食品種類。本文就螺旋藻與小球藻的營(yíng)養(yǎng)成分和降血糖活性進(jìn)行比較研究，以期為二者在保健食品領(lǐng)域的應(yīng)用，提供更多參考。
結(jié)果與討論
1.小球藻與螺旋藻營(yíng)養(yǎng)成分的比較分析
通過(guò)對(duì)螺旋藻和小球藻兩2藻類營(yíng)養(yǎng)成分的相關(guān)研究現(xiàn)狀的綜合分析，發(fā)現(xiàn)在基本營(yíng)養(yǎng)素蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、礦物質(zhì)總量方面，小球藻與螺旋藻具有相似性，在維B2、維C、β-胡蘿卜素、尼克酸、泛酸方面，因不同研究者在樣品選擇時(shí)存在品種和地域的差異，使含量范圍較寬泛，比較差異不明顯。但在另外幾種營(yíng)養(yǎng)成分的比較中發(fā)現(xiàn)，小球藻的纖維素、葉綠素、維E含量方面顯著高于螺旋藻，而在維B1、維B6、維B12和葉酸含量上，螺旋藻顯著高于小球藻，二者各有所長(zhǎng)。為了更好地了解兩種藻類的營(yíng)養(yǎng)素差異，為實(shí)際產(chǎn)品應(yīng)用提供更具體的科學(xué)依據(jù)，本文在現(xiàn)有資料基礎(chǔ)上篩選出部分營(yíng)養(yǎng)素指標(biāo)，包括生物素、葉綠素、葉酸、肌醇、鈣、鋅、核苷酸、水解氨基酸組分等，將目前多用于保健食品原料的鈍頂螺旋藻和蛋白核小球藻進(jìn)行對(duì)比分析，經(jīng)對(duì)不同批次的樣品進(jìn)行檢測(cè)，獲得相對(duì)一致的檢測(cè)結(jié)果。
核苷酸是一類由嘌呤堿或嘧啶堿、核糖或脫氧核糖以及磷酸3種物質(zhì)組成的化合物，包括胞嘧啶核苷酸、尿嘧啶核苷酸、腺嘌呤核苷酸、鳥(niǎo)嘌呤核苷酸、次黃嘌呤核苷酸。核苷酸是維持機(jī)體正常免疫功能的必須營(yíng)養(yǎng)成分，并在促進(jìn)腸道成熟、維持腸道營(yíng)養(yǎng)、腸粘膜發(fā)育和改善修復(fù)功能、肝臟的生長(zhǎng)發(fā)育和代謝及脂質(zhì)代謝等方面都發(fā)揮重要作用。因而適量補(bǔ)充核苷酸類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)具有其必要性。然而嘌呤也是機(jī)體新陳代謝產(chǎn)物之一，經(jīng)過(guò)酶系催化可以生成黃嘌呤在黃嘌呤氧化酶催化作用下進(jìn)一步被氧化成尿酸，加劇現(xiàn)代人生活壓力和膳食偏好引起的尿酸代謝異常，體內(nèi)尿酸水平的升高容易引發(fā)高尿酸血癥甚至痛風(fēng)，造成腎臟損傷和骨質(zhì)疏松。血液尿酸、黃嘌呤、次黃嘌呤的濃度升高與心絞痛、高血壓等心血管疾病有高度正相關(guān)性。由檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，同樣作為補(bǔ)充核苷酸類營(yíng)養(yǎng)食品，在嘌呤類成分比例上，小球藻的嘌呤核酸總量（142㎎/100g占螺旋藻的64%），尤其是次黃嘌呤（6.1㎎/100g約占螺旋藻12%）和腺嘌呤（121㎎/100g不到螺旋藻的80%），顯著低于螺旋藻，因而更加符合現(xiàn)代人群的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充需求。
鈣是人體必須元素，是人體內(nèi)具有重要生理功能的7種常量元素之一，不僅是身體中構(gòu)成骨骼和牙齒的重要成分，而且參與生理代謝活動(dòng)。它可以調(diào)節(jié)人體細(xì)胞滲透壓平衡，維持肌肉-神經(jīng)的正常活動(dòng)，促進(jìn)酶的活性，機(jī)體缺少鈣時(shí)可能出現(xiàn)出血不止或凝血過(guò)度、血液粘稠度過(guò)高等現(xiàn)象。王宏等研究鈣離子對(duì)坐骨神經(jīng)腓腸肌神經(jīng)肌肉接頭神經(jīng)遞質(zhì)釋放的作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鈣離子能促進(jìn)突觸小體中神經(jīng)遞質(zhì)的釋放；李晉平等研究補(bǔ)鈣對(duì)骨質(zhì)疏松并發(fā)骨折的大鼠模型生物力學(xué)的影響，發(fā)現(xiàn)適量的鈣劑能顯著促進(jìn)骨折愈合、改善骨痂質(zhì)量，增強(qiáng)骨生物力學(xué)特性；文允鎰等研究食鹽及鈣對(duì)大鼠血壓、血漿鈣調(diào)素和紅細(xì)胞膜ATP酶活性的影響，結(jié)果表明，高鈣補(bǔ)充攝入能有效降低血壓，預(yù)防高血壓癥的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)蛋白核小球藻和螺旋藻中鈣含量的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，蛋白核小球藻的鈣含量（196㎎/100g）是螺旋藻（79.7㎎/100g）的2.5倍，因而作為鈣元素天然補(bǔ)充劑更加有效。
鋅是人體必須的重要微量元素之一，主要存在于肌肉、骨骼、皮膚中，是營(yíng)養(yǎng)代謝相關(guān)酶組成的重要元素，它參與核酸和蛋白質(zhì)的合成，可以延緩衰老，提高身體免疫力，鋅還具有增強(qiáng)組織再生能力，促進(jìn)傷口愈合等功效，兒童缺鋅會(huì)影響生長(zhǎng)和發(fā)育?，F(xiàn)代研究表明，鋅能提高小鼠血液中谷胱甘肽水平以及脾臟和胸腺指數(shù)，降低脾臟和胸腺組織中丙二醛及一氧化氮含量，提高CuZn-SOD水平，對(duì)動(dòng)物機(jī)體有顯著的免疫調(diào)節(jié)作用；蔡?hào)|聯(lián)等研究鋅對(duì)兔燒傷愈合的影響及血清鋅與血清蛋白和堿性磷酸酶的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)鋅可以促進(jìn)燒傷愈合，血清堿性磷酸酶活力可作為燒傷后低鋅血癥的診斷和補(bǔ)鋅效果觀察的指標(biāo)；肖元梅等研究鋅對(duì)小鼠骨髓造血細(xì)胞輻射損傷影響，發(fā)現(xiàn)鋅可能通過(guò)影響細(xì)胞凋亡、細(xì)胞周期和基因表達(dá)而發(fā)揮輻射損傷防護(hù)作用。王福等開(kāi)展鋅缺乏對(duì)小鼠腦發(fā)育及功能影響的實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)發(fā)育期鋅缺乏不但可造成學(xué)習(xí)能力下降、海馬突觸可塑性受損，同時(shí)還可使腦組織中金屬硫蛋白及其mRNA表達(dá)降低。檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，蛋白核小球藻的鋅含量（407㎎/kg）是螺旋藻（11㎎/kg）的近40倍。可見(jiàn)，對(duì)于大腦發(fā)育、血壓、免疫力和抗輻射健康方面，小球藻具備更強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。
葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的主要成分，是一類含脂的色素家族，位于類囊體膜。葉綠素分子由負(fù)責(zé)光吸收的核心部分卟啉環(huán)以及被稱作葉綠醇負(fù)責(zé)插入到類囊體膜的長(zhǎng)脂肪烴側(cè)鏈兩部分組成。葉綠素有造血、排毒、抗病美膚等多種用途。諾貝爾得主Dr. Richard Willstatter和Dr. Hans Fisher發(fā)現(xiàn)，葉綠素分子與人血紅蛋白分子在結(jié)構(gòu)上十分相似，唯一分別是各自的核心為鎂原子與鐵原子。因此，服用葉綠素對(duì)產(chǎn)婦與意外失血者大有助益，并對(duì)慢性貧血癥患者有補(bǔ)血作用。營(yíng)養(yǎng)學(xué)家Dr. Bernard Jensen指出，葉綠素能除去殺蟲(chóng)劑與藥物殘?jiān)亩舅?，并能與輻射性物質(zhì)結(jié)合而將其排出體外。新英國(guó)醫(yī)藥期刊曾有報(bào)導(dǎo)，葉綠素有助于克制內(nèi)部感染與皮膚問(wèn)題。蛋白核小球藻和螺旋藻中葉綠素含量檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，蛋白核小球藻（2.30g/100g）是螺旋藻（1.42g/100g）的近2倍，從該角度而言，小球藻是更好的葉綠素補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)生血、排毒等更有助益。
生物素又稱維生素H、輔酶R，屬于維生素B族，是合成維C的必要物質(zhì)，是一種維持人體自然生長(zhǎng)和正常人體機(jī)能所必須的水溶性維生素，是代謝脂肪及蛋白質(zhì)不可或缺的物質(zhì)，也是維持正常成長(zhǎng)、發(fā)育及健康必要的營(yíng)養(yǎng)素。生物素能夠幫助脂肪、肝糖和氨基酸在人體內(nèi)進(jìn)行正常的合成與代謝；促進(jìn)汗腺、神經(jīng)組織、骨髓、男性性腺、皮膚及毛發(fā)的正常運(yùn)作和生長(zhǎng)，減輕濕疹、皮炎癥狀；預(yù)防白發(fā)及脫發(fā)，有助于治療禿頂；緩和肌肉疼痛；促進(jìn)尿素合成與排泄、嘌呤合成和油酸的生物合成；用于治療動(dòng)脈硬化、中風(fēng)、脂類代謝失常、高血壓、冠心病和血液循環(huán)障礙性的疾病。葉酸是維生素B復(fù)合體之一，相當(dāng)于蝶酰谷氨酸，也叫維B9，是米切爾從菠菜葉中提取純化的，故而命名為葉酸。葉酸是合成核酸時(shí)所需的輔酶，葉酸不足，影響核酸合成，影響正常細(xì)胞分裂與復(fù)制；幫助調(diào)節(jié)胚胎神經(jīng)細(xì)胞發(fā)育，防止新生嬰兒患先天性神經(jīng)營(yíng)缺陷癥；制造紅血球不可缺少物質(zhì)，預(yù)防治療葉酸貧血癥；保護(hù)粘膜。葉酸和煙酸一道能阻止自由基對(duì)染色體破壞。李衛(wèi)紅等研究葉酸對(duì)Ⅱ型糖尿病大鼠心肌細(xì)胞凋亡的影響，結(jié)果表明，長(zhǎng)期補(bǔ)充葉酸對(duì)Ⅱ型糖尿病大鼠心肌細(xì)胞凋亡具有明顯預(yù)防作用。鄭維平等研究發(fā)現(xiàn)，孕前4周及孕后12周每日增補(bǔ)少量葉酸片，能有效降低胎兒神經(jīng)管缺陷的發(fā)生率。通過(guò)對(duì)蛋白核小球藻和螺旋藻的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)蛋白核小球藻中生物素含量（41ug/100g）是螺旋藻（4ug/100g）的10倍；葉酸含量小球藻（1.7㎎/100g）是螺旋藻（0.11㎎/100g）的16倍，蛋白核小球藻是更加優(yōu)于螺旋藻的葉酸、生物素補(bǔ)充劑。
2.小球藻和螺旋藻的輔助降血糖活性比較分析
實(shí)驗(yàn)采用四氧嘧啶損傷胰島細(xì)胞的形式制作高血糖小鼠動(dòng)物模型，通過(guò)比較給藥周期后實(shí)驗(yàn)小鼠的空腹血糖值和糖耐量結(jié)果探討小球藻和螺旋藻的輔助降血糖功能。
經(jīng)過(guò)對(duì)高血糖小鼠灌胃給藥等效于人體推薦服用量的螺旋藻和小球藻，螺旋藻組合小球藻組的實(shí)驗(yàn)小鼠的空腹血糖均有顯著降低，其中小球藻組空腹血糖值接近正常對(duì)照組小鼠，可見(jiàn)2種藻類均有效降低高血糖小鼠的血糖值，而小球藻效果更佳；另外，經(jīng)過(guò)糖耐量實(shí)驗(yàn)的監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)螺旋藻可以顯著改善高血糖模型小鼠的糖耐量指標(biāo)，小球藻也呈現(xiàn)改善趨勢(shì)。在輔助降血糖功能評(píng)價(jià)的角度，認(rèn)為螺旋藻與小球藻均有效，且分別更加擅長(zhǎng)改善糖耐量和降低空腹血糖。通過(guò)對(duì)兩張?jiān)孱愖饔脵C(jī)制的相關(guān)研究的檢索分析，發(fā)現(xiàn)存在作用機(jī)制的差異和互補(bǔ)性。Jeong H等研究小球藻對(duì)2型糖尿病GK大鼠和正常Wistar大鼠的降血糖作用，大鼠隨機(jī)分配到3個(gè)組，分別飼喂含不同劑量的小球藻8周，發(fā)現(xiàn)攝入量對(duì)胰島素分泌量無(wú)明顯影響，但可以改善胰島素敏感性。Chiu YJ等研究小球藻對(duì)高果糖飼料喂養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)大鼠胰島素抵抗的影響，大鼠口服給藥每日3次，連續(xù)5d，結(jié)果表明，服用小球藻能夠提高胰島素的敏感性，改善胰島素抵抗能力，可以用于胰島素抵抗患者輔助治療。研究者認(rèn)同小球藻是通過(guò)提高胰島素敏感性的方式來(lái)降低血糖的。而針對(duì)螺旋藻的降血糖機(jī)制，Zuo SY等研究螺旋藻多糖（PSP）對(duì)鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的糖尿病小鼠降血糖影響，發(fā)現(xiàn)PSP可以阻止腎上腺素刺激肝糖原分解，抑制小鼠腸道對(duì)葡萄糖吸收，可見(jiàn)PSP具有降血糖作用。Senthil N等研究螺旋藻對(duì)糖尿病大鼠降糖作用，結(jié)果表明，螺旋藻可以降低肝臟中己糖激酶活性，增加肌肉中葡萄糖-6-磷酸酶的活性，減少腸內(nèi)葡萄糖吸收，提高胰島素降糖活性，降低肝糖原合成，增加外周組織對(duì)葡萄糖的利用。研究者認(rèn)為螺旋藻降低血糖的主要作用方式是通過(guò)促進(jìn)肝糖原合成或抑制其分解來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因而，在輔助降低高血糖人群的血糖作用方面，兩藻存在很強(qiáng)的互補(bǔ)特性，可能通過(guò)不同的作用機(jī)制獲得對(duì)更多的不同病因引起的血糖異常升高患者血糖的輔助降低發(fā)揮更有效的作用。
3.結(jié)論
總之，蛋白核小球藻類產(chǎn)品是在日本、東南亞等國(guó)家和地區(qū)具有較長(zhǎng)食用歷史和暢銷(xiāo)風(fēng)靡的市場(chǎng)現(xiàn)狀，在國(guó)內(nèi)具有新穎性和較大市場(chǎng)潛力；作為營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充來(lái)源，其營(yíng)養(yǎng)成分在多方面與螺旋藻存在較大互補(bǔ)特性；作為降血糖產(chǎn)品原料，其作用機(jī)制與螺旋藻存在高度互補(bǔ)性。因此，針對(duì)降糖消費(fèi)需求市場(chǎng)，研發(fā)蛋白核小球藻保健食品，或與螺旋藻復(fù)方產(chǎn)品，具有重要意義和市場(chǎng)潛力。
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