石莼

youxia · 发表于 2007-1-24 13:15:25

石莼又名海白莱、海菠菜、海莴苣、海条、猪母菜、大本青苔菜等，是绿藻门石莼科的一属。常见种类主要有孔石莼、石莼、砺菜、裂片石莼等。其中石莼(U lva lactuca L. ) 与孔石莼 (U. p ertusaKjellm) （简称石莼）属绿藻门石莼属中的大型海洋经济藻类，它广泛分布于西太平洋沿海，是我国野生海藻类中极为丰富的资源。中、低潮区及大潮干潮线附近的石砾、岩礁、贝壳上是其主要的栖息场所，尤见于水质肥沃的内湾。适温范围宽，0～35 ℃范围内正常存活与生长；适盐范围广，能耐受的盐度范围为15～ 35。生长迅速，有很强的生命力，再生能力极强。它不仅味道鲜美，营养价值高，而且具有很高的药用价值。所以，近年来对石莼的研究及开发利用引起了国内外的广泛关注。
1.石莼的营养与保健作用
研究表明，干石莼含有丰富的粗纤维、碳水化合物、蛋白质及灰分，并含有少量的脂肪。从粗蛋白中已分析出12种氨基酸，其中有8种为人体所必需，这些氨基酸对人体的生长发育是至关重要的；石莼含有多种维他命，其中VB12和VC的含量高于小球藻，多食用石莼可以有效地预防和治疗维生素缺乏症；分析表明石莼类含有K、Na、Ca、Mg、Ni、 Zn、Mo、Cu，、I、F 等多种微量元素，这些微量元素对人体的生长发育、正常代谢和生理调节等方面有着广泛的作用。另外，据有关文献报道：石莼中的硒含量为5.980ug/g干品，明显高于海带等11种海藻的硒含量，硒能够有效地预防和抑制癌症的发生和扩散，据此，当灵芝类这些异常昂贵的真品缺乏或无力购买时，不妨尝试一下石莼，这种既廉价又丰富的“绿色补品”；石莼多糖种类齐全，由鼠李糖、葡萄糖、木糖、三碳糖、岩藻糖、甘露糖、半乳糖、阿拉伯糖等8种组成，这些多糖具有降血脂、降胆固醇、抗凝血以及辅助治疗心血管疾病等作用。
2.石莼的药用价值
石莼的药用价值很高。在我国，石莼的开发利用历史悠久，我国人民很早就知道利用石莼来治病。在《临海异物志》、《本草拾遗》、《海药本草》、《本草纲目》等书目上都有关于石莼药用的记载。
石莼具有清热解毒、祛痰利水散结的作用。常用来治疗疮疖、水肿、颈淋巴结肿、甲状腺肿和小便不利等。现代医学研究证实，石莼具有降低胆固醇的作用。徐绢华等（2002）研究证明石莼具有降低血糖的作用。Ooishi Kunio.（1990）报道孔石莼多糖和糖蛋白具有抗病毒活性，能够强烈抑制反转录酶的活性，起到反转录病毒抑制剂的作用[16]。另外，利用从孔石莼中分离的透明质酸形成促进剂，可以有效防止皮肤衰老，还有助于关节类疾病的康复等等。
目前，在国外的文献当中有关石莼药用的报道逐渐增多，主要集中于石莼提取物质的利用上；我国对海洋药物的开发也有一定的基础。相信在不远的将来，我国在对石莼药用价值的研究上定会迈出更大的一步。
3.石莼的抗菌与抗病毒作用
实验结果表明，孔石莼对溶藻胶弧菌、副溶血弧菌两种对虾幼体的病菌及海水中的细菌和真菌都有一定的抑制作用。刘振宇等(2005)采用硫酸铵盐析和阳离子交换柱层析，从孔石莼藻体中分离纯化得到1个蛋白，命名为UPCM40。经测定发现该蛋白具较好的抗烟草花叶病毒( Tobacco mosaic virus， TMV )的活性，当蛋白质浓度为50ug/ml时，对TMV的抑制效果为:在枯斑寄主心叶烟上的浸染抑制率达85.16%，在苋色藜上为90.12%。测定该蛋白对6种供试真菌的抑制效果发现，对镰刀菌( Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum) 、立枯丝核菌(Rhizoctonia solani )和香蕉炭疽菌(G loeosporium musarum)均有一定程度的抑菌作用，但抑制活性很低。
4.石莼在饲料与饮食上的应用
石莼作为饲料不仅可以提供丰富的营养物质，促进动物的健康养殖，而且可以通过利用石莼喂养动物为人类提供健康安全的畜禽水产品，改善我国养殖业中普遍存在的滥用药物现象。发展石莼饲料既可充分利用海域资源，解决我国饲料原料匮乏的问题，又可改善水域生态环境，保护水生生物资源。因此石莼是一种极有研究价值、经济价值和开发利用潜力的饵料资源。石莼中含有丰富的营养物质，且必需氨基酸种类齐全，将其以一定比例加入饲料中对畜禽无任何毒副作用且可改善畜禽、水生动物等的生产性能。实验结果表明，在产蛋鸡的饲料里添加1%～3%的石莼，不但鸡的采食量增加，而且蛋的重量、产蛋率、蛋质和蛋黄中叶黄素含量均显著提高；用孔石莼的磨碎液代替单胞藻类投喂对虾幼体，效果较好。另外，石莼还是幼鲍的优质饵料。过去，石莼主要被用做鸡鸭的饲料，人们很少食用，开发利用的价值并不大。近几年来，随着人们健康意识的不断提高，石莼作为一类纯天然、绿色、无公害的海菜，其价值逐步被人们所了解，从海边走向厨房，成为餐桌上的新宠。非但如此，石莼还被有关专家选为某些病人的保健食品，起到了一定的辅助治疗作用。

youxia · 发表于 2007-1-24 13:16:07

5.石莼在水产养殖上的应用
进年来，随着我国水产养殖业的发展，我国沿海鱼、虾和贝类养殖空前发展，许多港湾、海滩等养殖水域过度开发利用，养殖密度过大，布局不合理，水体交换缓慢，缺乏科学管理和有效调控治理措施，养殖动物的残饵和粪便排泄物等成为严重的自身污染源，以至病害肆虐，赤潮频繁发生，严重影响海水鱼类养殖业的持续发展。发展生态型养殖技术，使养殖生态系统内部各养殖物种之间及其与环境关系处于良性协调互利状态，利用石莼具有生长快、通过光合作用快速吸收富余的营养盐、增加水中溶解氧、净化水质的特性来改善鱼类的栖息环境，成为海水增养殖生物学及技术研究的热点。
5.1.石莼与对虾混养
王吉桥等（2001）研究表明:在10 个水族箱(53cm ×24cm ×23cm) 中各放养中国对虾( Penaeus chinensis ) 4 尾，混养孔石莼( Ulvapertusavar) 0 、4g、6g、8g 和10g ，采用投饲精养。结果表明，孔石莼能有效吸收N、P 营养盐，提高对虾对饲料中氮的利用率(42. 7 %～212. 9 %) ，水质状况也优于单独养殖对虾。混养的综合养殖指数高于单养对虾。对虾密度为320～480 g•m-3，石莼密度为400～600 g•m- 3时，可以进行免充气养殖。
5.2.石莼与鲍鱼混养
开展孔石莼与鲍鱼混养，孔石莼能够同时吸收养殖水体中的三氮和磷酸盐，尤其对氨氮有极强的吸收作用，对有机物的吸收不明显，结果表明：孔石莼与鲍鱼混养具有净水、节能和收获饵料的综合效果（李秀辰等，1998）。杨凤等（2003）研究了孔石莼和臭氧对养鲍水质的调控作用，通过比较表明：用孔石莼和低剂量的臭氧净化养鲍水，均可以不换水或少换水而节约能源，但实际应用时孔石莼比臭氧简便、绿色、安全，无氧化剂残留。
5.3.石莼与真鲷混养
蔡泽平等（2005）通过南方真鲷与石莼的混养研究，结果表明在不充氧气、不加任何水质改良剂和消毒药物、仅补充少量海水的情况下，依靠石莼的生长于与繁殖，能有效地消除水体中的营养盐，净化水质，改良养殖环境，减少污水排放；同时在实验期间未出现任何因养殖环境不适而导致真鲷患病或大量死亡。
以上实验证明，石莼是一类很好的环境修复生物。开展石莼与鱼、虾、贝类混养不但能有效改善养殖环境，降低养殖动物的粪便和残饵对水体的污染，减少养殖动物病害的发生，而且能够节约能源和饵料，降低养殖成本。
6.石莼在废水处理中的应用
我国每年大约有1. 6 ×108 m3 的染料废水排入各类水环境中。废水中残存的染料组分，导致水体生态系统的破坏，脱色处理便成为染料废水综合治理的一个重要环节而备受环境工作者关注。活性炭是一种优良的吸附剂，但由于生产原料有限、价格昂贵，得不到应有的推广。因此，一种新的、廉价的、直接应用于染料废水处理的生物材料¬—石莼，将应运而生。
许卉等（2002）以石莼作为吸附剂，对结晶紫等7种不同结构的水溶性染料分子的单水溶液和模拟混合染料废水进行吸附脱色研究，结果表明，石莼对大多数水溶性染料具有良好的吸附脱色效果，且COD去除率高，其在染料废水处理中的应用前景十分广阔。
7.石莼在赤潮防治中的应用
目前，赤潮防治的方法，诸如化学法、物理法、微生物制剂法，这些方法在一定程度上可能有效，但是可能带来一些负面效应，例如，只适用于小的区域和范围，无法大面积展开；运用化学药剂和物理机械的成本比较昂贵，有可能在治理赤潮的同时，对水生生物的健康生长造成影响；运用微生物制剂的方法还不成熟，由于微生物的培养和固定还存在困难，其可行性有待于进一步研究。
赤潮异弯藻是一种能产生鱼毒素的有害微藻，由于近些年大面积的养殖所造成的海水富营养化，其大量繁殖，造成鱼类大量死亡。许妍等（2005）通过对几种大型海藻对赤潮异弯藻抑制生长效应的初步研究，发现孔石莼对赤潮异弯藻有很强的抑制作用。利用石莼与微藻之间的资源竞争和相生相克的原理，初步形成了我国在赤潮防治方面的又一崭新的方法。
8.石莼的开发利用与存在问题
由于石莼具有极高的应用价值，其利用范围和程度也越来越大，所以只靠采集野生资源已无法满足需要，因此，人工繁育势在必行。
8.1.石莼的人工繁育方法
石莼的人工培育方法主要包括有性繁殖和无性繁殖两种。有性繁殖的方法与海带和裙带菜的繁殖方法相似，此法已很少用；无性繁殖，即利用成熟的孢子体切片进行，此法简单易行、效果理想。
8.2. 石莼理想的环境因子
①温度：温度对孔石莼吸收营养盐的影响较大。最适温度范围为20～30℃，养殖水体温度一般为18～23℃，正适合于孔石莼的生长。
②光照：孔石莼对光照的依赖性不大。光照在5000lx时即达到饱和。
③pH6.0～10.0时，几乎不影响孔石莼对铵氮的吸收，养殖水体一般为pH8.0～8.3。不过随着pH的升高，铵氮的毒性会加大，因此在允许的条件下，应将pH控制在较低的水平。
8.3.存在的问题
从以上环境因子可以看出，石莼的能力不是无限的，只是适合于污染程度较轻的养殖水体。要使石莼的净水作用发挥到最大水平，必须给与足够的条件，当环境的污染程度超过石莼的最大负荷范围，还必须加载人工的力量，否则难以奏效。
石莼的环境修复功能是与自身的生理特点和对环境的适应密不可分的。石莼与鱼、虾、贝类混养是两种完全不同的营养型生物处在同一个养殖系统的一种养殖类型。要使石莼与所养的水生动物在一个养殖系统内处于互利的地位，达到最佳的状态，必须深入开展养殖生物的生理与生态特性及不同条件下的代谢规律的研究，熟悉适宜的养殖密度、搭配比例、营养需求和喂养技术。
石莼同其它植物一样有个缺点，就是在夜间进行呼吸作用时，要消耗大量的氧气，容易造成水体缺氧甚至出现浮头现象。另外，石莼的生长速度极快，生物量难以控制，由此出现突发性大量死亡，对养殖系统的破坏程度是不可估量的，为此我们必须对石莼进行定时的采收。以上问题将是今后研究的重点。
9.石莼未来的发展方向
我国很早就对石莼资源进行开发利用，沿海居民世世代代都知道采集食用，作为桌上的美餐；我国人民对石莼的药用开发也很早，但对其药用机理和营养组分上的研究不够深入，只有定性的记载，缺乏定量的描述；在石莼与鱼虾混养、净水作用等方面虽有研究，却很少付诸实践；石莼具有抑制赤潮的作用，但其中的机理还有待于进一步研究。
石莼是一种大型海洋绿藻，以其生长速度快、适应性强等特性，在我国沿海各地均有分布。随着石莼利用范围的不断扩大，单靠采集已无法满足群众的需求，发展石莼养殖业具有十分广阔的前景。
今后，我们要加大石莼的研究力度，努力开展石莼在营养保健、药用机理、生态养殖、净水作用、抗菌作用、废水处理、赤潮防治等方面的研究，并在研究的同时积极的付诸实践，在实践中灵活地发挥其独特的生物学作用，为我国的水产养殖、医药食品、饲料、环保等行业服务。

youxia · 发表于 2007-1-24 13:16:22

不同温度条件下无机碳浓度增高对石莼光合作用的影响
为了探讨在不同光温条件下石莼(Ulval actuca)光合作用对无机碳的需求，于1999年6～7月，在提高海水无机碳浓度(8.8mol/L)的条件下，对石莼光合作用的光温反应特性进行了研究。结果表明，无机碳浓度增高对石莼光合作用的影响对温度有依赖性。增加无机碳浓度，在30℃较高温度下，显著地提高了光饱和光合速率，而在10℃较低温度下，其影响不明显。在温度20～30℃范围内时，无机碳浓度增高使光饱和光合速率的温度系数增加，而在温度10～20℃范围内时则没有影响。较高的光温度条件使石莼光合作用对无机碳的需求增加。
在水生与气生状态下无机碳对石莼光合作用的影响
潮间带海藻光合作用总是处于水生(高潮时)与气生(低潮时)两种连续变化的环境状态下进行。对汕头沿岸常见的潮间带海藻石莼(Ulva lactuca L.)在水生和气生不同状态下光合作用对无机碳的响应特性进行了比较研究：在水生状态下，现有海水中溶解性无机碳浓度能充分饱和(10 ℃和20 ℃时)或接近饱和(30 ℃时)石莼的光合作用；而在气生状态下，石莼光合作用受大气CO2浓度的限制，且这种限制作用在较高温度(20-30 ℃)下比在低温(10 ℃)下更严重。在10 ℃和20 ℃时，石莼在气生状态下比在水生状态下具有更高的碳饱和最大光合速率；而在30 ℃时，石莼在这两种状态下的碳饱和光合速率相似。石莼光合作用的Km (CO2)值在气生状态下比在水生状态下高；而在气生状态下石莼对CO2表观的光合导度远小于其在水生状态下的值。认为大气CO2浓度升高，将通过促进石莼在气生状态下的光合作用而增加其初级生产力。
在水生与气生状态下光照和温度对石莼光合作用的影响
如何对付由于高潮时的水生状态与低潮时的气生状态高频率循环所导致的不同环境条件，是潮间带海藻的光合作用所面临的独特问题。对采自汕头沿岸的石莼(Ulva lactuca)在水生和气生不同状态下光合作用对光照和温度的响应特性进行了测定，以探讨这种常见的潮间带绿藻在潮汐循环背景下的光合特性。在气生状态下，光饱和净光合速率(Pmax)随气生暴露时间的变化模式可以很好地用三次方程进行描述，而温度影响方程的系数；当水分损失为15％时，石莼的Pmax增加至最大值，然后Pmax随进一步脱水而下降，在水分损失为80％时下降至0。温度对Pmax的影响在水生状态下比在气生状态下更大。气生状态下（充分水化）Pmax在10℃时显著小于水生状态下的值，而在30℃时则相反。在10℃时，气生干出时间在6 h 以内，或在20℃时，气生干出时间在2.2h 以内，石莼的净碳固定量在气生状态下比在水生状态下要大；而在30℃时，在气生状态下的净碳固定量比总是小于在水生状态下的净碳固定量。认为石莼在低潮气生状态下与在高潮水生状态下光合特性及净碳固定存在差异，但这种差异与环境温度及叶状体的水分状态有关。
栽培的海藻在有大量氮、磷的水域生长良好，许多海藻只需经过几个月的生长就能形成相当高的生物量及大量的碳，氮、磷被藻体吸收。国外科学家通过石莼和鱼类混养系统，发现石莼通过对氮的吸收，降低了氨的毒性，提高了养殖系统的安全性。在维持水体溶解氧方面，1kg石莼产生的氧气能满足2kg鱼体对氧的需要，大型海藻与鱼类混养的模式也是一种重要的清洁生产方式。在大型海藻与鱼类混养的水体中，通过控制海藻的生物量，可以有效地降低营养物的浓度，维持水体较高的溶解氧含量，降低鱼类发生窒息和水质恶化的危险性。
海藻中的胺基酸及脂肪酸
一些食用海藻如紫菜、掌藻、石莼及石发等有较多的蛋白质，约为藻体干重的 20 ~ 39％。海藻含有二十余种人体必需的胺基酸，重要的是大部分种类都有含硫胺基酸，如牛磺酸、甲硫氨酸、胱氨酸及其衍生物，每百克重干藻体的含量约在 41 ~ 72 毫克之间。除母奶、鸡蛋及豆类含多量的牛磺酸外，一般陆上食物蛋白质的含硫胺基酸大都不足或缺少，摄取不足时，会影响人体健康。
牛磺酸和心跳、脑化学及神经细胞的正常调控及视力有关，甲硫氨酸及胱氨酸则能螫合重金属，其硫与氢结合成氢硫基而有去毒作用。牛磺酸又有助于脂肪的消化，抑制血液及肝脏胆固醇含量的增加，对高胆固醇患者有改善作用。红藻的含硫胺基酸普遍较绿藻及褐藻多；紫菜、石花菜、海带、石莼及角叉菜等含牛磺酸量很高，每百克藻体干重的含量可达四百毫克；甲硫氨酸及胱氨酸则在石莼、松藻、浒苔、蜈蚣菜、紫菜、软骨藻、环节藻、海带及墨角藻等有较高的含量。食用这些海藻可提供人体需要的特殊胺基酸。
海藻的脂肪酸量很少，约占 1 ~ 5％，但有些特殊脂肪酸对人体健康有很大的影响。海藻除含有少量动物及高等植物常见的棕榈酸、肉豆蔻酸、月桂酸及硬酯酸等饱和脂肪酸外，大部分为不饱和脂肪酸，如海带、羊栖菜及裙带菜含有油酸、亚麻油酸及次亚麻油酸。后两者是人体必需的不饱和脂肪酸。
一般而言，红藻比绿藻及褐藻含较多的高度不饱和脂肪酸，尤以 20 碳 5 烯脂肪酸（EPA）较为多见。根据分析，紫菜、海带、翅藻及其它海藻含有较多的 EPA，这种脂肪酸通常在深海鱼类的鱼油中含量较多，除可帮助降血压、心跳及缓解压力外，也可以抑制血液胆固醇含量上升及血小板凝集，防止血栓形成及心肌梗塞，对循环系统疾病有预防作用。