海洋占地球面積的70%以上，是地球上最大的棲息地，也是具有高度生物多樣性和化學(xué)多樣性的一個(gè)生物資源寶庫。在這個(gè)巨大的海洋中，只有不到5%的海底被探索過，而只有不到0.01%的海底被仔細(xì)研究過。許多種類的海洋大型海藻對人類具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，它們被用作食物，構(gòu)成某些民族飲食的一部分，或被用作工業(yè)原料，如食品、藥品、化妝品、油漆等。海洋大型海藻是具有較好的抗氧化和抗癌活性的天然化合物的重要來源。它們富含維生素A、B1、B2、B6、C和E、煙酸，以及一些礦物質(zhì)，如鈣、鉀、鎂、鐵和碘。同時(shí)，它們也含有必需氨基酸和低脂肪含量的蛋白質(zhì)。藻類在食品和制藥業(yè)中的應(yīng)用價(jià)值越來越受到人們的關(guān)注。

在西方，似乎只有冰島和夏威夷保留了食用海藻這種傳統(tǒng)，也許是由于食物資源稀缺的原因。在一些西方地區(qū)和國家可以找到使用海藻的記錄，如芬蘭-斯堪的納維亞、愛爾蘭、蘇格蘭和威爾士、布列塔尼（法國）、加利西亞（西班牙）、亞速爾群島（葡萄牙）、秘魯、智利、加勒比和阿拉斯加（美國）。

Ole G. Mouritsen 在他的作品《海藻：可食用、可利用和可持續(xù)》中討論了一些關(guān)于海藻在人類大腦進(jìn)化中的作用理論。其中一個(gè)理論指出人類大腦進(jìn)化和ω-3脂肪酸的消耗密切相關(guān)，而ω-3脂肪酸主要存在于魚類和甲殼類動(dòng)物中。值得注意的是，ω-3脂肪酸并不是由魚類和甲殼類動(dòng)物它們自身合成的，而是通過食用浮游藻類而得來的。

另一種理論認(rèn)為早期人類實(shí)際上是一種素食者，那些生活在沿海地區(qū)的人可能以海藻作為主食。然而，這種理論并沒有得到普遍的認(rèn)可，而認(rèn)為最有可能的是人類的雜食性特征，人類采用了不同的飲食，在基于素食和肉食之間搖擺。海藻是日本、韓國和中國等國家的常見食物。隨著從東亞到世界其他地區(qū)的移民運(yùn)動(dòng)，有大量的貨物和人員涌入，他們保留了使用海藻做食物的傳統(tǒng)，大大促進(jìn)了海藻在其文化中的傳播。有研究證明，海藻具有藥理活性，具有抗炎、抗糖尿病、抗凝血、抗病毒、抗真菌和抗癌等作用，因此其在制藥業(yè)有許多應(yīng)用。在幾種海洋藻類中發(fā)現(xiàn)了類胡蘿卜素（有機(jī)色素）和霉菌素（一種氨基酸），這兩種成分具有抗氧化和光保護(hù)作用。目前市場上有幾種以皮膚護(hù)理和防曬為目的的化妝品，其成分中就含有藻類提取物。

本文綜述了海藻的治療和營養(yǎng)用途，包括抗菌、抗腫瘤和抗病毒活性，以及目前在食品、制藥和化妝品行業(yè)的應(yīng)用，提出了海藻及其成分和提取物具有巨大的治療潛力。

藻類和及其多樣性

藻類這一名稱首次出現(xiàn)在1753年，用于指定一個(gè)系統(tǒng)的植物類別，這個(gè)類別包括藻類，以及一些地衣和苔蘚植物。藻類無處不在，在不同的環(huán)境中出現(xiàn)，從水生到陸生，幾乎遍布全球。藻類沒有根、葉、莖或維管系統(tǒng)，藻類的繁殖可以是有性也可以是無性的，藻類以不同的細(xì)胞形式出現(xiàn)（單一的微觀細(xì)胞、宏觀的多細(xì)胞群、分枝的菌落或更復(fù)雜的葉子或葉片形式），這與維管植物的同質(zhì)性形成鮮明對比。微藻是一種單細(xì)胞并能進(jìn)行光合可用的生物，主要分布在海洋、淡水和潮濕的土壤中，只能在顯微鏡下才能被觀察到。浮游微藻或浮游植物是海洋食物鏈的基礎(chǔ)，它產(chǎn)生了地球上50%以上的氧氣。人們認(rèn)為，藻類是最早進(jìn)行光合作用的生物體，也是負(fù)責(zé)創(chuàng)造當(dāng)前地球大氣層的生物之一。這些生物負(fù)責(zé)地球上50%以上的光合作用，對地球的平衡至關(guān)重要，因?yàn)榈厍蛏隙趸嫉膭?dòng)力學(xué)很大程度上是由這些生物決定的。另一方面，微藻在食物鏈的能量傳遞中也發(fā)揮著重要的作用，因?yàn)樗鼈兪浅跫壣a(chǎn)者，負(fù)責(zé)其他水生生物的食物基礎(chǔ)。

大型藻類是一種肉眼可見的宏觀藻類，主要包括三個(gè)門：綠藻綱（綠藻）、紅藻綱（紅藻）和褐藻綱（褐藻）。大型藻類是一種光自養(yǎng)多細(xì)胞生物，除是初級生產(chǎn)者外，在生態(tài)環(huán)境的結(jié)構(gòu)中也發(fā)揮著重要作用。大型藻類是一種宏觀的海藻，體長可達(dá)幾米（這些藻類的一些葉狀體可以達(dá)到65米，如果不受食草性動(dòng)物影響）。作為主要生產(chǎn)者，大型藻類處于海洋食物鏈的底端，為了逃避食草動(dòng)物，許多大型藻類已經(jīng)開始改善了防御策略，其中鈣化（常見于紅藻，如珊瑚科）是最常見的。

藻類的使用

藻類的商業(yè)種植僅僅開始于幾十年前，也就是在第二次世界大戰(zhàn)期間的德國，由于動(dòng)物肉類是一種稀缺的商品，藻類常被用作蛋白質(zhì)的來源。這些生物的使用在亞洲國家很突出，許多世紀(jì)以來，它們一直被用作營養(yǎng)和藥品。在戰(zhàn)后時(shí)期，歐洲部分國家存在嚴(yán)重原材料短缺的問題，導(dǎo)致企業(yè)破產(chǎn)，通貨膨脹，歐洲經(jīng)歷一場能源危機(jī)，形勢在冬季變得特別困難，而那時(shí)，藻類也被用作甲烷生產(chǎn)的主要原材料。

藻類的第一個(gè)商業(yè)產(chǎn)品是從大型藻類中提取的多糖，并用來制作藻膠體（瓊脂、卡拉膠和海藻酸鹽）。到目前為止，一些藻類已經(jīng)被研究證明其存在的生物活性化合物具有抗氧化和抗菌活性，這引起了制藥和食品行業(yè)的關(guān)注，食品工業(yè)由于其高水平的蛋白質(zhì)、多糖和維生素含量，基本上將它們用作人類消費(fèi)的營養(yǎng)補(bǔ)充劑。藻類在食品、制藥和化妝品工業(yè)中都有許多的應(yīng)用。

藻類的光合效率非常高，對減少溫室效應(yīng)和改善地球氣候變化有積極的影響。藻類促進(jìn)生物修復(fù)、從熱電發(fā)電廠和其他來源的化石燃料排放的氣體中去除二氧化碳，有助于減少溫室氣體排放。

藻類在食品工業(yè)中的應(yīng)用

微藻在人類食物中的引入可以追溯到古代，當(dāng)時(shí)它們被古代非洲乍得部落和阿茲特克印第安人用作蛋白質(zhì)的來源。然而，直到20世紀(jì)，微藻作為一種營養(yǎng)來源才開始商業(yè)化。此后不久，蛋白質(zhì)含量高于60%的節(jié)螺旋體/螺旋藻被發(fā)現(xiàn)，并逐漸進(jìn)入美國市場。盡管微藻的產(chǎn)量呈指數(shù)級增長，但隨著對其生物技術(shù)和營養(yǎng)潛力的評估，直到現(xiàn)在，這些藻類才被認(rèn)為是功能性食品。這類產(chǎn)品的擴(kuò)張幅度非常大，以色列、巴西、法國、墨西哥和泰國等國已成為微藻生物的主要生產(chǎn)國，而日本是這類食品消費(fèi)最多的國家。

藻類生物的公認(rèn)營養(yǎng)價(jià)值促進(jìn)了其作為蛋白質(zhì)補(bǔ)充劑和營養(yǎng)品的使用。由于其營養(yǎng)價(jià)值，藻類生物被商業(yè)化，通常以膠囊的形式作為人類或動(dòng)物食品的補(bǔ)充。在葡萄牙西海岸的布阿科斯灣分布這幾種可食用藻類，包括紅藻、褐藻、綠藻、蜈蚣藻、馬尾藻、軟毛松藻等，均具有較高的營養(yǎng)價(jià)值且可直接食用。紅藻的蛋白質(zhì)含量較高，但脂肪和糖的含量較低，綠藻和褐藻的脂肪含量和糖含量較高。軟毛松藻中總酚類化合物含量較高，其次是是褐藻和大型紅藻類。

近年來，消費(fèi)者對功能食品的需求受到了越來越大的關(guān)注。術(shù)語“功能性食物”于20世紀(jì)80年代初在日本創(chuàng)建并進(jìn)入大眾視野。根據(jù)食品和營養(yǎng)委員會的說法，“功能性食品”是指“任何具有潛在的促進(jìn)健康的益處和預(yù)防疾病的食品或食品成分，獨(dú)立于基本的營養(yǎng)功能”。這一概念包括由可能有益于人類健康的營養(yǎng)物質(zhì)組成的食物，如類胡蘿卜素、多酚、類黃酮、纖維、長鏈多不飽和脂肪酸、抗氧化色素等。“營養(yǎng)品”一詞是基于“營養(yǎng)”和“藥物”一詞的結(jié)合，因?yàn)樗艘驯蛔C明能夠提供健康益處的營養(yǎng)物質(zhì)，它更像是一種藥品。

1990年，歐洲成立了國際生命科學(xué)研究所，目的是建立富含某些營養(yǎng)物質(zhì)的食物和疾病預(yù)防之間的科學(xué)聯(lián)系。在美國，對功能食品的監(jiān)管是由1906年創(chuàng)建的美國食品和藥物管理局管理。通常，藻類中都含有高水平的礦物質(zhì)，因此，藻類可以用于治療礦物質(zhì)缺乏有關(guān)的疾病，特別是鈣、鉀、鎂和鐵的缺乏，這些藻類被證明是這些元素的良好來源。海藻是日本菜中不可或缺的食材，除了用于各種食物的制作外，它們還帶來了許多健康益處。我們將探索在日本菜中使用的可食用海藻的種類，它們對健康的好處，以及你如何將這些海藻蔬菜融入到膳食中。幾千年來，海藻及其衍生物一直是日本美食的核心原料，以下是在日本菜中最常用的一些可食用的海藻品種。

海苔是一種由海藻制成的薄薄的綠色食品。它是通過對可食用的紅藻類進(jìn)行粉碎和干燥而制成的。紅藻被壓成一個(gè)薄片-在造紙過程中采用的一種方法，這種藻類被廣泛用于包裹飯團(tuán)。其他形式的海苔包括海苔條和海苔粉，海苔條主要用來裝飾盛飯的碗，海苔粉主要作為食物的調(diào)味品。海苔富含鈣、鐵、維生素A、B和C。此外，它含有的蛋白質(zhì)是一些肉類的兩倍。

海帶是一種海藻，顏色呈深綠色，質(zhì)地堅(jiān)韌，使用前必須重新水合。它是由可食用的褐藻制成，是大食肉湯的主要成分之一。其他海帶的吃法有沙拉、燉菜等。海帶主要生長在北海道，有十多種，每一種都有自己的風(fēng)味特征。

裙帶菜口感光滑，溫和甜美，是一種褐海藻，每年2月至6月收獲，干裙帶菜全年都可以使用，將其浸泡在水中，能很容易地重現(xiàn)出它的原始狀態(tài)。它通常被添加到味噌湯和沙拉中。裙帶菜熱量低，以幫助減肥和提高能量水平而聞名。

羊棲菜是一種味道更強(qiáng)烈的海藻，是從日本、韓國和中國海岸的巖石上采集的梭形馬尾藻。包裝起來的羊棲菜，看起來像黑色的意大利面，它可以通過浸泡以減輕其強(qiáng)烈的味道，也可以作為配菜食用，或制作沙拉和羊棲菜米飯。

奧氏海藻和其他食品，如豆腐、姜黃、沖繩蔬菜等一樣，是沖繩人的長壽秘方之一。沖繩被海水和溫帶氣候所包圍，是日本最大的奧氏海藻生產(chǎn)地。這種海藻有一種獨(dú)特的粘稠質(zhì)地。雖然最常見的吃法是用醋為調(diào)味品蘸著吃，但是也可以用來制作天婦羅、餃子、冷湯和蛋卷等。

藻類在制藥和化妝品行業(yè)中的應(yīng)用

自人類誕生以來，天然產(chǎn)品一直被人類用于治療疾病。隨著尼安德特人化石的發(fā)現(xiàn)，首次發(fā)現(xiàn)了使用藥用植物的痕跡。關(guān)于草藥療法的第一個(gè)記錄是在美索不達(dá)米亞發(fā)現(xiàn)的，可以追溯到公元前2600年。目前，許多植物被用于治療炎癥、流感、感冒等疾病。

上個(gè)世紀(jì)，盡管分子生物學(xué)有了長足的發(fā)展，人們對生物合成和生物活性分子的功能有了更好的理解，但直到20世紀(jì)70年代，利用藻類培養(yǎng)物在制藥行業(yè)中生產(chǎn)色素、食品補(bǔ)充劑和維生素方面才取得了巨大進(jìn)展。

藻類是工業(yè)中各種食品補(bǔ)充劑和生物材料的來源。例如，葉綠素是制藥工業(yè)的一個(gè)重要產(chǎn)品，由于其螯合能力，在治療肝臟疾病和潰瘍性疾病中發(fā)揮著重要的作用。已有研究還認(rèn)為葉綠素及其衍生物具有抗氧化、抗誘變和抗腫瘤活性。

瓊脂是由海藻為原料制成的凝固劑，被用于制造片劑、膠囊、外科潤滑劑和各種乳劑。它也被用作崩解劑和藥用輔料。在化妝品行業(yè)，它被用于生產(chǎn)面霜、乳液、唇膏和除臭劑。

海藻提取物在化妝品行業(yè)中的應(yīng)用并不新鮮，市場上有幾種從海藻中提取的產(chǎn)品被用于皮膚治療（抗衰老面霜、再生或提神產(chǎn)品）。還有其他基于微藻的化妝品的應(yīng)用，如護(hù)發(fā)和防曬產(chǎn)品。市面上可買到的產(chǎn)品，還包括小球藻提取物，它可以刺激皮膚和組織再生中的膠原蛋白合成，有助于減緩衰老。

從大型褐藻中提取的褐藻酸鹽作為瀉藥是很有效的，因?yàn)樗鼈兡芡ㄟ^腸道吸收大量水分，促進(jìn)腸道運(yùn)輸。在牙科中，這些化合物也用于制備牙科模具。海藻酸鈉浸漬繃帶用于治療燒傷，因?yàn)檫@種藻膠有助于愈合和減少疼痛。海藻酸鈉也可作為某些重金屬或放射性金屬的中和劑。

海藻的抗腫瘤活性 褐藻產(chǎn)生的褐藻酸鹽能通過抑制體內(nèi)癌細(xì)胞的生長而具有抗腫瘤活性。裙帶菜、墨角藻、岡山枝藻具有抗腫瘤增殖能力，可能成為未來抗腫瘤藥物的候選藻類。此外，富含碘和粘液的褐藻，起著抗脂肪團(tuán)的作用，有類似瀉藥功能，可以減少饑餓感，這就是它們被用于作為減肥食物的原因。褐藻由于富含礦物鹽和微量元素，除了在減肥飲食中應(yīng)用外，還被用作抗炎和抗風(fēng)濕病的治療。

藻類的抗細(xì)菌活性 自1928年微生物學(xué)家亞歷山大·弗萊明發(fā)現(xiàn)抗生素以來，抗生素一直被認(rèn)為是偉大的抗菌藥物。然而，抗生素的流行很快就導(dǎo)致了其過度的使用，在過去的十年中，由于細(xì)菌對抗菌藥物產(chǎn)生的耐藥性，抗生素已經(jīng)失去了原有的效力，細(xì)菌感染的治療越來越困難。耐藥性是當(dāng)今疾病治療的一個(gè)嚴(yán)重問題，迫切需要發(fā)現(xiàn)新的抗菌化合物來對抗感染。研究表明渦輪藻、裸子藻和馬尾藻提取物可以抑制細(xì)菌的生長，對大腸桿菌、銅綠假單胞菌、金黃色葡萄球菌和糞腸球菌具有抗菌活性，有望成為下一代抗生素。

藻類的抗真菌活性 除了細(xì)菌引起的疾病外，真菌引起的疾病在治療上一直存在問題。致病的真菌的主要特征是其二型性，即它們在環(huán)境中以菌絲體的形式存在，但隨著人類宿主溫度的升高而轉(zhuǎn)化為真菌。多種大型海藻提取物顯示出具有抗真菌作用，褐藻科的大型海藻對白色念珠菌、青霉屬、黃曲霉、土曲霉、光滑念珠菌和白色隱球菌具有抗真菌能力。從大型紅藻中分離的倍半萜對白色隱球菌、光滑念珠菌、紅色毛癬菌和煙曲霉具有體外抗真菌活性。

藻類的抗病毒活性 許多海藻中含有大量的硫酸多糖，這些多糖已被證明可以抑制包膜病毒的復(fù)制。從紅藻、綠藻和褐藻中提取的硫酸多糖和一些其他化合物對嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒-2具有明顯的拮抗作用。褐藻綱植物對人類免疫缺陷病毒具有抑制作用，還可以抑制包膜病毒的復(fù)制，包括黃病毒家族成員、彈狀病毒、正痘病毒、皰疹病毒和艾滋病毒。用紅藻類提取物獲得的硫化多糖也表現(xiàn)出一定的抗免疫缺陷病毒活性。根據(jù)一些研究發(fā)現(xiàn)，紫色卟啉藻、小球藻、等鞭藻和杜氏藻的提取物對出血性敗血癥病毒具有抗病毒活性。紫色卟啉藻和小球藻中的提取物能抑制非洲豬瘟病毒。而等鞭藻和杜氏藻的提取物能減少α-聚核素和神經(jīng)毒素的積累，對神經(jīng)起到保護(hù)作用。

結(jié)論

海洋生物在形態(tài)和生理上具有極大的多樣性，以適應(yīng)不同的環(huán)境如捕食或防御捕食。隨著技術(shù)的進(jìn)步，越來越多的生物活性化合物被分離和鑒定，人們對具有抗菌和抗腫瘤活性分子的需求不斷增長，海洋環(huán)境可能是新的藥理活性化合物的生物勘探中最重要的環(huán)境，而藻類因具有抗菌、抗腫瘤和抗病毒活性，在疾病的治療上具有巨大的潛力。

文章來源：TMR出版集團(tuán)