关键词：微藻；水产养殖；应用进展
引言
微藻具有生长快、分布广泛、适应力强等特点，收获的藻体细胞具有广泛的商业应用前景。在水资源匾乏和水体富营养化日趋严重的形势下，利用富营养化废水培养微藻，不仅可实现废水的净化，还可降低微藻培养成本，一举两得。
1微藻的有益成分
1.1蛋白质
微藻具有强大的氨基酸合成与转化能力，是水生态系统中重要的单细胞蛋白源。微藻的蛋白质含量高且种类丰富，已成为水产饲料中鱼粉蛋白理想的替代物。研究表明，螺旋藻、栅藻和小球藻蛋白质含量为40%～70%。干螺旋藻的蛋白质含量达到68%，是牛肉中蛋白质含量的3倍。小球藻是另一类高蛋白的微藻，蛋白含量约为50%～58%，可与酵母、大豆粉和牛奶相媲美。蛋白质营养通常体现在其氨基酸的组成是否符合所投喂对象的需求。微藻具有合成所有氨基酸的能力，包括人体所需要的全部必须氨基酸。
1.2碳水化合物
碳水化合物在藻类可消化物中占有较大的比重。藻类的碳水化合物主要以淀粉、纤维素、单糖和多糖的形式存在。检测了澳大利亚北部12种微藻中碳水化合物的含量，发现高盐度环境中生长的绿藻门微藻所含的可溶性碳水化合物占干物质总量的11.0%～13.3%，而这些物质在硅藻门种类中的含量相对较少，只占干物质重的4.1%～6.6%。其中小球藻的可溶性碳水化合物含量最高，为12.6%～13.3%;纤维藻和衣藻中的含量最低，分别为2.7%和2.9%。水产养殖中常用的藻类如小球藻、球等鞭金藻、塔胞藻和巴夫藻中的糖类主要包括葡萄糖、甘露糖、核糖/木糖、鼠李糖和岩藻糖。其中葡萄糖占总碳水化合物的28%～86%，是最主要的糖类，而甘露糖是主要的多糖类成分。微藻多糖种类丰富，不同结构的多糖生理活性各异，已有研究表明微藻多糖具有增强免疫力、抗病毒、抗恶性肿瘤及抗炎的功效。
1.3脂类
微藻中的脂类通常包括甘油和脂肪酸酯，其多为C12～C22之间的直链分子。甘油三脂是含量最多的脂类，占到蓝藻的总脂量的80%。其它的主要脂类还包括卵磷脂、甘油磷脂和肌醇。除此之外还有一些不常见的混合物，例如甜菜碱脂和各种硫脂。
1.4矿物质
微藻中所含的矿物质也较为丰富，其中钾、磷、钙、镁、锌和锰等元素含量相对较高。目前，已有微藻作为矿物质添加剂取代水产动物饵料中常用的无机矿物盐的研究，显示出很大的应用潜力。微藻中的天然矿物质比人工合成矿物质具有更多的生物效应，更易于生物的消化与利用。富含矿物质的微藻已经应用于商品化鲑鱼饲料，而且实验证实喂食微藻饵料的鲑鱼更健康、活力明显增强，鱼肉的口感和品质更佳。在水产育苗过程中，饵料不合适或者营养成分缺失会显著影响幼苗的生长和存活。
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2微藻在水产养殖中的应用进展
2.1在水产饲料中应用
微藻中的营养成分比较多，其营养价值也比较高，有些微藻的营养价值要比肉蛋奶类食品还高。比如微藻中必需氨基酸的含量就要比以上食品高很多，肝脏食品是人们补充维生素的重要来源，而微藻中维生素的含量也非常高，超过了大豆、玉米中的维生素含量。微藻中的微量元素有很多，通过对微藻的研究发现，将其作为饲料原料有较高的价值，其中小球藻、螺旋藻和盐藻等藻类产品的安全性已经得到了国家的安全认证，国外的许多国家已经将微藻应用到水产饲料的加工生产中。某些微藻（如螺旋藻、小球藻）的蛋白含量非常高，达到甚至超过70％，某种程度上可以成为鱼粉的替代品。研究证明，小球藻和栅藻作为鱼粉的替代品用于罗非鱼饲喂，发现它们可替代饲料中50%的鱼粉含量，且在此含量下，鱼类的各个生长及生理指标均显著高于对照组。在牙鲆幼鱼饲料中添加2%椭圆小球藻，幼鱼的多项生长指标均优于对照。微藻中含有多种类胡萝卜素，如β-胡萝卜素、叶黄素，雨生红球藻中则含有高浓度（1-4.5％）的虾青素，这些色素可作为色素增强剂用于水产饲料，如雨生红球藻积累的虾青素用于鲑鱼肌肉增色早已得到应用。在国内的一些研究中已经证实，螺旋藻和小球藻中含有丰富的β-胡萝卜素、叶黄素等色素物质，能够有效起到增加观赏鱼体色的作用，从而提高观赏鱼的质量和销售价格，国外已有企业将之应用于生产，如德国默斯特-巴斯利尔生物饲料的小球藻素食饲料产品用于观赏鱼饲养。针对食用类水产动物，已有部分饲料企业利用小球藻和螺旋藻生产饲料添加剂：如福州格林生物有限公司已有小球藻饲料添加剂产品问世，可用于大黄鱼、对虾等水产动物的饲喂。
2.2生物饵料的应用
微藻饵料对水产养殖的鱼虾蟹幼体的发育阶段具有十分重要的作用，尤其是在虾类育苗从无节幼体变态到蚤状幼体的过程中。金藻和扁藻在虾蟹等水产物种的发育和蜕皮变态过程中具有稳定和维持的作用。在鲍浮游幼体发育生长的过程中，尤其是稚鲍过程中，可以利用硅藻细胞内含物使其加快发育的过程，进入快速生长的阶段。小球藻内含有的丰富蛋白质能够促进杂色蛤仔浮游幼虫阶段的面盘幼虫发育阶段大大加快。在玛拉巴石斑鱼育苗的过程中，以小球藻来进行投喂可以使八小时以上的轮虫稳定生长，使仔鱼的成活率大大提高，能达到90%以上。微藻饵料不仅可以作为活体蛋白质应用在鱼苗生长繁殖方面，同时还可以对养殖的水环境进行改善和调控。比如，在鱼苗的水体中投放微藻饵料，一方面可以对氨氮及亚盐类物质进行吸收，同时还可以利用微藻光合作用过程中释放的氧气来进一步促进氨氮和亚盐的硝化，综合起来，氨氮的吸收效率可高达70%。此外，微藻饵料还具有良好的水体微生态调节功能。
2.3动物生物饵料的应用
动物生物饵料对水产养殖物种的生长和繁殖发育同样具有十分重要的作用。比如典型的轮虫生物饵料，在对7～9日幼龄的养殖泥鳅投喂轮虫后，可以大大促进泥鳅的生长。将轮虫和发酵的菜籽饼进行混合后，对水产养殖的鳙鱼进行投喂，可以大大提高鳙鱼的生长速度，最终产量明显高于仅投喂发酵菜籽饼的鳙鱼。比如枝角类浮游生物饵料，是一种应用物种更加广泛的良好生物活饵料。不仅可以对真鲷稚幼鱼的生长起到促进作用，同时也能促进花尾胡椒鲷稚幼鱼的发育。目前枝角类浮游生物饵料的主要利用形式是自然利用或者捞取后进行金鱼或热带观赏鱼类的投喂和饲养。比如卤虫成体可以直接用于多种水产动物幼体或成体的投喂，能有效促进后期虾幼体的生长和性成熟，对海水鱼幼体进行投喂，不仅能够提高海水鱼育苗的成活率，同时也能够提高生物体的机能，使其受干扰和惊吓的死亡率降低。
结语
近年来，我国科技工作者对多种微藻开展了分子生物学、生理生化、藻种纯化扩培、浓缩藻液保藏、生物反应器规模化生产等技术的研究应用，微藻产品应用的领域越来越多，技术也愈加成熟，在今后的水产养殖业中必将形成巨大的应用市场，为水产养殖业带来可观的经济效益、生态效益和社会效益。
参考文献
[1]查荣博,张辉,孙佳明.微藻的有效成分及生物活性[J].吉林中医药,2015,35(1):64-67.
[2]王冬琴,谭瑜,卢虹玉等.微藻生物活性物质在食品工业中的应用进展[J].现代食品科技,2013,(5):1185-1191.
论文作者:李奥璞，刘友晴
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年2月第5期
论文发表时间:2020/5/9