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作者简介：杨鹭生（1964-），女，福建仙游人，学士，实验师，主要从事生物实验教研及植物资源开发研究
收稿日期：2002-08-16
摘要：对蛋白质小球藻粉主要营养成分的分析结果表明，其蛋白质含量为63.60%，18种氨基酸总量为55.95%，8种必需氨基酸含量为23.35%，氨基酸分（AAS）为64.3，氨基酸+胱氨酸为第一限制性氨基酸，小球藻粉营养成分全面，是优良的单细胞蛋白源。
关键词：蛋白核小球藻；氨基酸；单细胞蛋白；营养评价
中图分类号：Q949.91；S662.201
文献标识码：A
文章编号：1009-7791（2003）01-0036-03
小球藻为绿藻门（Chlorophyta）小球藻属（Chlorella）普生性单细胞绿藻，该属约10种，我国常见的种类有蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosa）、椭圆小球藻（C.ellipsoidea）、普通小球藻（C.vulgaris）等。小球藻分布广，生物量大，生长速度快，易于培养。日本、美国、以色列以及中国台湾等国家和地区将小球藻作为优良饲料添加剂和健康食品已有三十多年历史。我国在上世纪60年代曾开展小球藻的培养和开发研究，但并未形成产业化。当今，小球藻与螺旋藻、盐藻、栅藻等微藻的开发利用构成了生物技术领域的一个重要分支，具有广阔的前景[1,2]。
已有资料报道小球藻作为饲料、食品的营养价值[3,4]，但营养成分因藻种品系、培养方式及培养基不同而有所差异。
1材料与方法
1.1材料
蛋白核小球藻粉（一下简称小球藻粉），三个批次样品，批号为20010402、20010412和20010422。
1.2测定方法
粗蛋白质按GB/T6432-1994方法测定；水分按GB/T6435-1986方法测定；粗灰分按GB/T6438-1992方法测定；粗纤维按GB/T6434-1994方法测定；铅按AOAC方法测定；砷按GB/T13079-1999方法测定；汞按GB/T13081-1991方法测定；大肠菌群按GB/T4789.3-1994方法测定；沙门氏菌按GB/T13091-1991方法测定；氨基酸（除色氨酸外）按GB/T18246-2000测定；色氨酸按GB/T15400-1994方法测定。
2结果与分析
2.1小球藻粉主要营养成分与卫生指标
检测结果见表1。小球藻粉中蛋白质含量高达63.36%~63.98%，优于其它植物蛋白源（表2），接近鱼粉蛋白质水平，证明小球藻粉是一种优良的植物蛋白源。
该小球藻粉粗纤维含量较低，仅为3.5‰左右，低于文献值1%~4%水平[3,4]。铅、砷、汞和大肠杆菌、沙门氏菌分析结果符合GB13078-2001：《饲料卫生标准》。
表1 小球藻粉主要营养成分与卫生指标测定
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产品批号 |
粗蛋白质（%） |
水分（%） |
粗灰分（%） |
粗纤维（%） |
铅（mg/kg） |
砷（mg/kg） |
汞（mg/kg） |
大肠菌群（个/100g） |
沙门氏菌 |
|
20010402 |
63.98 |
4.97 |
6.42 |
0.36 |
2.76 |
1.2 |
未检出 |
<30 |
未检出 |
|
20010412 |
63.45 |
5.02 |
6.27 |
0.36 |
2.61 |
0.3 |
未检出 |
40 |
未检出 |
|
20010422 |
63.36 |
4.96 |
6.32 |
0.34 |
2.84 |
0.68 |
未检出 |
90 |
未检出 |
|
平均值 |
63.60 |
4.98 |
6.34 |
0.35 |
2.74 |
0.73 |
未检出 |
<53 |
未检出 |
表2 小球藻粉与几种主要食物和饲料的蛋白质含量[5,6]比较（g/100g dw）
|
种类 |
小球藻 |
大豆饼 |
花生仁饼 |
玉米蛋白 |
鱼粉 |
肉粉 |
苜蓿草粉 |
啤酒酵母 |
鸡蛋 |
猪肉 |
牛肉 |
牛奶 |
|
蛋白质含量 |
63.60 |
35.50 |
44.70 |
19.30 |
62.50 |
54.00 |
19.10 |
52.40 |
14.70 |
16.70 |
20.30 |
3.30 |
2.2小球藻粉氨基酸种类和含量
氨基酸检测结果（表3）表明，小球藻粉含有18种氨基酸，其中包括8种人体必需氨基酸。谷氨酸、天门冬氨酸、亮氨酸的含量较高，分别为6.77%、5.45%和5.34%；胱氨酸含量最低，仅为0.41%。氨基酸总量（TAA）达55.95%，其中必需氨基酸（EAA）含量为23.35%。一般而言，饲料中必需氨基酸含量越高，其营养价值也越高。小球藻粉中必需氨基酸含量高于中国主要饲料肉粉（16.46%）、大豆饼（12.64%）、花生仁饼（9.81%）、苜蓿草粉（5.81%）、玉米蛋白饲料（5.81%），接近优质鱼粉（23.97%）和啤酒酵母（23.70%）[5,6]。
表3 小球藻分氨基酸含量（g/100g.dw）
|
氨基酸含量 |
20010402 |
20010412 |
20010422 |
平均值 |
氨基酸含量 |
20010402 |
20010412 |
20010422 |
平均值 |
|
天门冬氨酸 |
5.50 |
5.61 |
5.23 |
5.45 |
苏氨酸* |
2.40 |
2.63 |
2.36 |
2.46 |
|
丝氨酸 |
1.82 |
2.19 |
1.82 |
1.94 |
谷氨酸 |
6.85 |
6.94 |
6.52 |
6.77 |
|
脯氨酸 |
3.16 |
3.23 |
3.12 |
3.17 |
甘氨酸 |
3.72 |
3.76 |
3.52 |
3.67 |
|
丙氨酸 |
4.81 |
4.93 |
4.58 |
4.77 |
胱氨酸 |
0.40 |
0.44 |
0.40 |
0.41 |
|
缬氨酸* |
3.61 |
3.65 |
3.40 |
3.55 |
蛋氨酸* |
1.01 |
1.04 |
1.01 |
1.02 |
|
异亮氨酸* |
2.58 |
2.62 |
2.44 |
2.55 |
亮氨酸* |
5.39 |
5.48 |
5.15 |
5.34 |
|
酪氨酸* |
1.78 |
1.94 |
1.74 |
1.82 |
苯丙氨酸* |
3.22 |
3.34 |
3.10 |
3.22 |
|
赖氨酸 |
3.63 |
3.76 |
3.48 |
3.62 |
组氨酸 |
1.32 |
1.36 |
1.25 |
1.31 |
|
精氨酸 |
3.30 |
3.42 |
3.13 |
3.28 |
色氨酸* |
1.64 |
1.58 |
1.53 |
1.58 |
|
总氨基酸 |
56.14 |
57.92 |
53.78 |
55.95 |
必需氨基酸 |
23.48 |
24.10 |
22.47 |
23.35 |
|
必需氨基酸/总氨基酸 |
0.42 |
0.42 |
0.42 |
0.42 |
必需氨基酸/非必需氨基酸 |
0.72 |
0.71 |
0.72 |
0.72 |
注：*为人体必需氨基酸
蛋白质中缺少某些必需氨基酸时，其它氨基酸就难以被充分利用，从而降低了总蛋白质的消化率。因此，食物蛋白质营养价值的高低取决于其所含必需氨基酸的种类、数量和构成比例。为了进一步说明小球藻粉蛋白质的营养价值，笔者将其所含必需氨基酸与世界卫生组织（WHO）和联合国粮农组织（FAO）1973年提出的理想蛋白质中人体必需氨基酸含量模式和评分标准[7]进行比较，结果见表4。从表4可以看出，小球藻粉中蛋氨酸+胱氨酸含量偏低，为第一限制性氨基酸，苏氨酸含量略低，为第二限制性氨基酸，其余必需氨基酸含量均高于FAO/WHO提出的建议模式。根据氨基酸评分计算方法得出，小球藻粉的氨基酸分（AAS）为64.3分，处于玉米面筋和花生仁等植物蛋白质这一等级。另一方面，小球藻粉的秘需氨基酸占氨基酸总量的比值（E/T）为0.42，必需氨基酸与非必需氨基酸比值（E/N）为0.72，达到FAO/WHO提出的蛋白质中E/T比应达到0.40、E/N比应大于0.60的参考蛋白模式。
表4 小球藻粉必需氨基酸的构成与FAO/WHO（1973）的建议模式比较（mg/g蛋白质）
|
项目 |
异亮氨酸 |
亮氨酸 |
蛋氨酸+胱氨酸 |
赖氨酸 |
苏氨酸 |
色氨酸 |
缬氨酸+酪氨酸 |
苯丙氨酸 |
氨基酸分* |
限制性氨基酸 |
|
FAO/WHO建议模式 |
40.0 |
70.0 |
35.0 |
55.0 |
40.0 |
10.0 |
50.0 |
60.0 |
100 |
/ |
|
小球藻粉 |
40.1 |
84.0 |
22.5 |
56.9 |
38.7 |
24.8 |
55.8 |
79.2 |
64.3 |
蛋氨酸+胱氨酸
苏氨酸 |
注：氨基酸分=（mg必需氨基酸/g蛋白质）/（mg氨基酸的建议模式比率）×100%
3 讨论
小球藻粉蛋白质含量颇高（表2）是优良的单细胞蛋白源；所含氨基酸种类齐全，含量丰富，必需氨基酸总量接近鱼粉、啤酒酵母，高于一般植物性蛋白；E/T、E/N达到FAO/WHO的标准“蛋白模式”，完全能够满足人、动物生长所需；其氨基酸组成均衡，氨基酸分为64.3，蛋氨酸+胱氨酸为第一限制性氨基酸，苏氨酸为第二限制性氨基酸，其余氨基酸含量高于FAO/WHO评分模式。如此丰富的蛋白质和质量良好的氨基酸组成，无疑是一种很好的营养添加剂。
另外，小球藻还含有丰富的维生素、多不饱和脂肪酸（PUFA）、多糖、叶绿素、胡萝卜素等营养物质，是一种高蛋白、低糖、低脂肪、低热值、维生素和微量元素全面的绿色营养源食品，且具有许多医疗调整改善功效，被FAO列为21世纪人类的绿色营养源健康食品[1,3,4,8,9]。
参考文献：
[1] 陈颖,等. 小球藻生物技术研究应用现状及展望[J]. 生物工程进展, 1998,18(6): 12-15
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[4] 李仲贤. 解决饲料蛋白的有效途径 小球藻的生产与应用[J]. 中国报刊经济信息总汇, 1998,(19): 26-27
[5] 中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所. 食物成分表 全国代表值[S]. 北京: 人民卫生出版社, 1991.
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