【小球藻】微藻观察显示微藻12篇——小球藻(Chlorella)。

比目鱼告诉你微藻。

第12篇——小球藻(Chlorella)

单位：上海广鱼生物技术有限公司。

作者：刘建中

今天我们说的小球藻是指我们吃的那个小球藻。

1.请先说分类

小球藻是小球藻(小球藻)的重要属之一。小球藻、小球藻、小球藻、小球藻、小球藻、小球藻、小球藻、小球藻、小球藻、小球藻、小球藻、小球藻、小球藻、小球藻、小球藻、小球藻。小球藻是单细胞微藻，球形或椭球形，直径多3 ~ 8微米，一般以光合自养生繁殖，部分种子同时具有光子量和异养特性。我们平时视为保养剂的小球藻如图1所示，被称为普通小球藻(Chlorella vulgaris)。

图1。小球藻，Chlorella Vulgaris Beyerinck(Algae Base 33605688)

图2。小球藻透射电镜照片(刘雄，2009年)

“py”是指蛋白质核。很多人问蛋白质、核、小球藻的情况，其实搜索一下这类人在国外的几个藻类储存库就知道是什么情况了(例如CAP、ATCC、SAG、Nies、UTEX等益生菌资源)。对小球藻属分类进行了详细的研究(FOTTEA 11(2): 293-312，2011)，这里也不再说了。

小球藻历史

小球藻出生于前寒武纪时代约25亿年前。个体很小，直到1890年荷兰微生物学家贝杰林克发现，小球藻(Chlorella vulgaris，拉丁语中Chlor是绿色的，ella是小意思。)在第一次世界大战和第二次世界大战期间，德国试图研究该物种，将其培养成食物，二战后，该研究被转移到美国斯坦福研究中心和卡内基中心。1951年，洛克菲勒基金在广岛Tamiya资助日本政府。)在博士的指导下，开发了小球藻的培养和采集、商业化生产尝试方式，引起了美国和前苏联宇宙空间计划的注意，作为宇宙航行用(概念)食品，吸引了日本科学家开发成人类的健康食品。1963年，Kaminkaka将喷雾干燥技术应用于小球藻生产，解决了细胞破壁技术问题，小球藻的消化吸收率达到了80%以上(不破壁为47%)。我国在60年代因为众所周知的原因，曾进行过以大范围土法养殖小球藻为饲料和食物的运动。

图3。100多年前的文献，贝泽林克发现了小球藻的论著

图4。CCAP中保存的小球藻(编号211/11B)

从Beijerinck分离出来的普通小球藻的典型株(见同源株UMACC 248)SAG 211-11B；UTEX 259IAM C-207；UTCC 111)

20世纪70年代，日本首先实现小球藻规模化，开发小球藻作为人类的健康食品，80年代相继开发了包括小球藻食品、小球藻饮料、小球藻绿酒、小球藻化妆品等在内的健康和美容系列产品。目前，实现商业化的国家和地区有：日本(企业有太阳、八中山等)、中国大陆(新大宅、百年、绿安治等)、台湾(绿藻、远东、美团等)、韩国(大象)、德国(阿尔戈莫等)

小球藻的大规模生产

小球藻的规模化生产主要有两种模式。一个是光阳。利用室外的开放草进行养殖，小球藻利用太阳能进行生长繁殖，养殖设施中传统使用圆形草(如日本八中山)，其次是利用螺旋藻养殖的跑道草(如我国的新大宅和百年)，德国和葡萄牙已经在利用玻璃管进行培养，另一个是异养，利用发酵罐进行培养。

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图5.八重山的小球藻养殖工艺

首先进行种子液的培养，然后在圆池中进行放大培养，以碟片式离心机进行浓缩，浓缩液冷却后（抑菌）进行短暂的加热处理（灭菌及灭叶绿素酶酶活），进行喷雾干燥后即可进行压片等后续加工。（破壁的工艺有几种可选，如对浓浆进行碾磨或高压均质，对干粉进行气流对撞等）

光养和异养的小球藻产品还是有很大区别，首先因为发酵通常无光，所以发酵小球藻的叶绿素含量一般要低于室外光养的，干粉颜色较为鲜绿，而光养小球藻颜色更接近墨绿，这个通常用肉眼就可以分辨，另一个典型特征是光养小球藻的蛋白含量通常高一点，而异养小球藻的油脂含量高一点。不过两者的功效比较，老俞好像没看到报道，而且所见的有关小球藻的功效文献几乎都是利用光养产品做的实验。目前日本有相当部分产品为异养发酵，韩国大象公司也是发酵小球藻的主要生产商之一，我国的小球藻异养发酵尚处于起步阶段。

图6.左图为某品牌的光养小球藻（墨绿），右图为某品牌的发酵小球藻（鲜绿）

4.小球藻的应用

（1）作为食品。小球藻具体的营养成分就不列表了，特征是蛋白含量高/质量高、叶绿素高、脂肪酸中不饱和成分含量高、微量元素和维生素种类多含量丰富。最初小球藻开发作为食品，一个原因是它生长速度快，第二个原因就是因为蛋白含量高，最高可接近70%，不过小球藻与其他单细胞蛋白开发的物种一样，具有核酸高的特点，因此无法直接作为主粮。不过因为小球藻具有藻香味和叶绿素高等特点，作为食品加工中的添加剂却具有独特的优势，例如作为各种食品加工的天然色素、烘焙中的调香剂（喜羊羊的青草蛋糕？）、改善食品配方等。

图7.小球藻用作食品添加剂

（2） 作为保健品。首先容老俞吐槽几句，我们的产品标准，包括我们很多保健品销售人员在讲解小球藻的时候，都在强调小球藻蛋白如何如何，小球藻的蛋白含量跟它的健康功效正相关么？目前老俞没见到任何研究报告说明蛋白含量跟功效直接相关。作为保健品，个人认为，小球藻无论在功效数量和效果的显著性上，相比其他许多产品，还是有很显著的优势。小球藻的功效验证已经做了很多年的研究，早期日本的学者们就狠下了功夫，甚至直接做人体临床，近年的研究追求文章的影响因子，研究深度程度是增加了，但是对普通消费者而言反而不够直观。小球藻的健康功效用几个词概括：“研究历史长、功效种类多、效果显著”，在此不赘述，文献大把大把的，看官们请自行检索。

图8.德国ALGOMED（罗盖特控股）的管道养殖设施及其产品

5.小球藻生长因子（CGF）

要说小球藻跟其他健康产品相比，最大的特点，就数这个CGF，不过就老俞看，目前没谁能把这CGF说明白。

最初，是日本东京国民科学中心的Fujimaki博士在上世纪50年代早期利用电泳的方法从热水处理的小球藻中提取获得一个混合物组分，发现具有促进青少年及动物幼体健康生长的作用，因而命名为小球藻生长因子（Cholorella Growth Factor，CGF）,这个混合组分包含了核酸、氨基酸、蛋白肽段、维生素、矿物质、多糖、糖蛋白和β-葡聚糖等诸多物质，有观点认为这是小球藻促动自身细胞生长和繁殖的物质。关于CGF的功效，个人的体会，可用强大甚至带点神奇来形容，验证研究也不少，在此也不做搬运工了。

不过CGF本身的属性很大的限制了产品的后续开发：（1）功效物质不确定，或者说一坨混合物能起作用，但是单个物质分离出来都显现不了那么好的功效，因此无法定性定量的衡量这个产品，也就是说标准没法定，貌似某些中草药也有这个情况，功效物质没法界定；（2）原料及提取的方法对产物的影响很大，这个那个的原料和方法来提取，产率高了，不见得功效就好了，依然是产品标准的问题；（3）按常规的小球藻胞内水溶组分这个概念，含量很低而成本很高，限制了应用。

就CGF这个命名来说，诸多专家也对此表示了异议，现在学术界更倾向于用小球藻提取物来命名（Chlorella Extract，CE）

图9. 日本太阳小球藻系列产品，部分标注含有CGF

6.小球藻产业和产品开发

日本的小球藻产业发展最早，而后是台湾跟进，相应的法规较为健全。美国FDA已经通过原始小球藻（GRAS Notice：000330，该藻种已经由Chlorella protothecoides更名为Auxenochlorella protothecoides，不属于小球藻属）和普通小球藻（GRAS Notice： 000396）的一般性安全认证（Generally Recognized As Safe )认证，我国在2012年通过了蛋白核小球藻的新资源食品认证，已经通过认证的健字号约10个左右。

产量规模来老俞觉得难以统计，几个主要生产企业所报的数据多少带点水分，产量和产能毕竟不能对等起来，不过总体的市场反应，销量是有一定上升的。

小球藻终端产品以日本市场最为丰富，根据日本医药健康类销售网站KENKO（） 的统计数据，约有500多种小球藻或含有小球藻组分的产品，类型囊括健康食品、食品/调料、辅助医药、化妆品/日用品、宠物饲料/用品、饮料类等。德国ALGOMED公司的小球藻产品有藻片、藻粉、面条、小食品、口香糖等种类。我国小球藻产品的开发相对匮乏，直面市场的产品种类寥寥几种。

图10.日本市场的小球藻饮料产品

7.我国小球藻产业面临的问题

问题很多，也很大！不说规模，规模好铺，砸钱就立竿见影。

最大的问题，缺乏标准化的生产工艺，包括养殖与采收加工。一个整体性的系统工程，还涵盖了管理的问题，一个环节没做好，就影响整体的效率和水平，单个环节再有优势也会淹没在整体的颓势中。具体的而言：藻种问题，藻种从试管到养殖池的流程，养殖过程控制，采收干燥的流程（国内的工艺，感觉少了那么一两步），设备的选用，和具体细节管理的执行度都有问题。

上面的问题，导致了产品质量的问题，产品的合格率、优质率都不尽如人意，产品几个关键指标的控制累死质控人员了。

再者又涉及到产品开发的问题，技术层面，即使是压个片，也有很多道道；产品开发和生产也有很多自以为是的行为，导致了产品推广中遇到了很多问题。

总体而言，小球藻这个产业在老俞看来，希望大大的，同时问题多多的，就当前的形式，谁肯痛下决心先来个大整顿，谁就有机会占领先机。