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紫菜Porphyra

紫菜(Porphyra),是在海中互生藻类的统称。红藻纲,红毛菜科。藻体呈膜状,称为叶状体。紫色或褐绿色。形状随种类而异。紫菜属海产红藻。叶状体由包埋于薄层胶质中的一层细胞组成,深褐、红色或紫色。紫菜固着器盘状,假根丝状。生长于浅海潮间带的岩石上。种类多,主要有条斑紫菜、坛紫菜、甘紫菜等。中国沿海地区已进行人工栽培。21世纪初中国紫菜产量跃居世界第一位。富含蛋白质和碘、磷、钙等。供食用和药用。同时...

紫菜的介绍

紫菜(Porphyra),是在海中互生藻类的统称。红藻纲,红毛菜科。藻体呈膜状,称为叶状体。紫色或褐绿色。形状随种类而异。紫菜属海产红藻。叶状体由包埋于薄层胶质中的一层细胞组成,深褐、红色或紫色。紫菜固着器盘状,假根丝状。生长于浅海潮间带的岩石上。种类多,主要有条斑紫菜、坛紫菜、甘紫菜等。中国沿海地区已进行人工栽培。21世纪初中国紫菜产量跃居世界第一位。富含蛋白质和碘、磷、钙等。供食用和药用。同时紫菜还可以入药,制成中药,具有化痰软坚、清热利水、补肾养心的功效。紫菜因为能够进行光合作用而常被人误认为是植物;但生物学家普遍认为它不是真正的植物,因为它没有真正的管道组织(木质部和韧皮部),与水草(seagrass)不同。另外,有几种氰细菌与海苔有关。大型海苔多生长在寒冷地带。人工栽培种类有条斑紫菜和坛紫菜。

紫菜的形态特征

紫菜外形简单,由盘状固着器、柄和叶片3部分组成。叶片是由1层细胞(少数种类由2层或3层)构成的单一或具分叉的膜状体,其体长因种类不同而异,自数厘米至数米不等。含有叶绿素和胡萝卜素、叶黄素、藻红蛋白、藻蓝蛋白等色素,因其含量比例的差异,致使不同种类的紫菜呈现紫红、蓝绿、棕红、棕绿等颜色,但以紫色居多,紫菜因此而得名。
紫菜的一生由较大的叶状体(配子体世代)和微小的丝状体(孢子体世代)两个形态截然不同的阶段组成。叶状体行有性生殖,由营养细胞分别转化成雌、雄性细胞,雌性细胞受精后经多次分裂形成果孢子,成熟后脱离藻体释放于海水中,随海水的流动而附着于具有石灰质的贝壳等基质上,萌发并钻入壳内生长。成长为丝状体。丝状体生长到一定程度产生壳孢子囊枝,进而分裂形成壳孢子。壳孢子放出后即附着于岩石或人工设置的木桩、网帘上直接萌发成叶状体。此外,某些种类的叶状体还可进行无性繁殖,由营养细胞转化为单孢子,放散附着后直接长成叶状体。单孢子在养殖生产上亦是重要苗源之一。

紫菜的生态习性

紫菜叶状体多生长在潮间带,喜风浪大、潮流通畅、营养盐丰富的海区。耐干性强;适宜光照强度为5000~6000勒克斯,具有光饱和点高、光补偿点低的特点,属高产作物。对低温的适应力随藻体水分含量不同而变化,在快速干燥至含水20%时,经-20℃左右的低温冷藏数月到1年,放回海水中仍能恢复活力。对海水比重的适应范围广,但以1.020~1.025为宜。丝状体耐干性差,要求低光照,故自然分布于低潮线以下。在气温开始下降、有海水流动的条件下,壳孢子形成后往往在每天上午9~11时大量放散,呈明显的日周期性。

紫菜的分布区域

分布在沿海地区。 福建、浙南沿海多养殖坛紫菜,北方则以养殖条斑紫菜为主。紫菜之乡霞浦县地处闽东,是福建最古老的县份之一,也是我国南方最早养殖海带、紫菜的地区,早在元朝时期,就有霞浦人养殖紫菜的记录。是中国的紫菜之乡,拥有“霞浦紫菜”国家地理标志。 霞浦拥有得天独厚的自然环境和气候条件,海岸线漫长,众多天然独立港湾,亚热带季风湿润气候及独有的水温、水质条件,皆适于紫菜、海带生长,并造就了霞浦紫菜特殊爽口、滑嫩口感和高质量。

紫菜的栽培技术

丝状体培育
即人工采集果孢子,经培育丝状体形成壳孢子囊枝,最后形成壳孢子的过程。一般在育苗室内进行。分贝壳丝状体培育和自由丝状体培育两种方式。培养贝壳丝状体在 2.3月到9月进行。育苗室多为东西走向,以天窗和侧窗采光,或增设人工光源。培育池可分平面与立体两种。前者水深20~30厘米,培养基质──贝壳(多为文蛤壳)平放池底;后者池深50~70厘米,贝壳吊挂于池中。春季进行培育时,挑选优良紫菜放散的果孢子制成果孢子水,均匀喷撒在贝壳上,使之钻入壳内,经4~5个月即可形成壳孢子。
主要的管理措施包括:

调整光强

初期为3000勒克斯,到形成壳孢子囊枝后逐渐降至500勒克斯左右;

施加营养盐

可根据不同生长期按一定比例施用硝酸钾和磷酸二氢钾;

控制水温

使在整个丝状培育期间不受夏季高温和秋季提早降温影响,保证按期采苗。自由丝状体培育是把果孢子置于玻璃瓶内培养,使其自然生长成丝状体。培养期间的生态条件与同种紫菜的贝壳丝状体基本一致。自由丝状体多作为育种手段进行2次采苗施用,但作为生产方式仍局限于个别地区。


叶状体养殖

主要包括采壳孢子(又称采苗)、出苗管理及成菜养殖几个工序。壳孢子可在秋季海水下降到一定温度,当坛紫菜贝壳丝状体(27℃以下)和条斑紫菜丝状体(20℃以下)上的壳孢子成熟并开始放散时采集。人工培育的丝状体可在室内或海区进行收集。室内采苗时,将合成纤维或棕绳编制成网帘作为附着基质放于培养池中,使壳孢子自然附着于上;几小时后,将网帘下海张挂。海区采苗时需将网帘和人工培育的丝状体均置于海中预先设放的装置内,使壳孢子自然附于网帘上。因壳孢子放散有日周期性,放散高峰多在上午10~11点之间,因此采苗一般均需在上午进行。此外也可利用自由丝状体采壳孢子。
网帘下海到肉眼见苗为出苗期。为了早出壮苗、全苗,须将网帘置于适宜潮位,及时清除杂藻并施肥。到成叶期要合理施肥、防止病害并适时采收。日本采用的冷藏网技术,即在幼苗长到1~3厘米时,将其快速干燥至含水量20%,连同网帘置入-20℃冷库密封保藏数十天至1年后再放回海区继续生长,既有助于避开病害发生期,又可用冷藏网帘替换紫菜质量下降的网帘,使生产的紫菜保持幼嫩。
叶状体的养殖按网帘在海区的安置方式可分为半浮动式和全浮动筏式(见藻类养殖),前者适用于浅海滩涂,后者主要用于深海海区。这两种方式现都采用全人工培养丝状体和人工采苗提供苗源,在生产上占主要地位。此外,中国尚有菜坛式养殖法,主要利用天然壳孢子在岩礁上养殖,单位产量高,但受自然条件影响大,生产不稳定。中国利用细胞工程技术将条斑紫菜与坛紫菜的体细胞附着于网帘上培养叶状体也已成功。


收获与加工

叶状体约经半年时间培育后,至翌年春季可用机械或手工定期多次收割鲜菜。鲜菜经切割、清洗制饼和干燥后做成商品紫菜出售。干品既可作烹调原料,也可经再次加工成为罐头和其它食品供直接食用。

紫菜的病害防治

丝状体培育期间最常见的病害有黄斑病、泥红病等,均系微生物所致,净化水质和稳定培养条件即可避免。叶状体常见病为赤腐病和壶状菌病,主要靠合理密植和合理采收加以防止,严重时可采用前述冷藏网技术。

紫菜的作用用途

对免疫功能的影响
紫菜多糖有明显增强细胞免疫和体液免疫功能,可促进淋巴细胞转化,3H-TdR掺入量为对照组的2.02倍,3H-UR掺入量为对照组的1.28倍。小鼠腹腔注射紫菜多糖150mg/kg,连续7d,可显著增加血清中溶血素的含量,其半数溶血值(HC50)为对照组的3.64倍,说明其对体液免疫有增强作用。此外,紫菜多糖还可增强小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬功能,增加免疫器官重量,对抗环磷酰胺引起的脾脏萎缩,对大鼠红细胞也有明显凝集作用。


对心脏的作用

紫菜多糖大鼠十二指肠给药(50mg/kg)有减慢心率的作用,但对心肌收缩力有增强作用,此种作用在给药15min后出现,维持40min左右。


对血液系统的影响

紫菜多糖在体内外均有明显的抗凝血作用,并能显著降低家兔全血粘度,血浆粘度,全血还原粘度和血细胞比容等血液流变学指标。但对血沉有增加作用。家兔口服紫菜多糖36mg/kg,可显著延长特异性血栓形成时间(CTFT)和纤维蛋白血栓形成时间(TFT),缩短血栓长度,减轻血栓湿重和干重,但对血栓含水量无明显影响。豚鼠口服紫菜多糖56mg/kg可明显缩短代球蛋白溶解时间(ELT),增强纤维蛋白溶酶活力。


降血脂作用

小鼠腹腔注射紫菜多糖150mg/kg对腹腔注射75%蛋黄乳剂0.5ml所引起的高胆固醇血症形成有预防作用。大鼠口服紫菜多糖75mg/kg,连续8d可显著降低因食高脂肪高胆固醇饲料所致高脂血症模型大鼠血清总胆固醇(TC)和三酰甘油(甘油三酯)(TG)的含。Wistar雄性大鼠饲含10%坛紫菜的饲料也可显著降低进食高脂饲料大鼠血清总胆固醇的含量。


抗肿瘤作用

紫菜多糖腹腔注射150mg/kg对小鼠肉瘤S180有抑制作用,抑制率达47.55%。紫菜对艾氏癌的抑制率为53.2%。


延缓衰老作用

口服紫菜多糖0.2%可显著延长果蝇的平均寿命,提高其飞翔百分率,并可使孵化的果蝇和20d龄果蝇脂褐质含量明显下降;腹腔注射150mg/kg,能使小鼠心肌组织脂褐质含量下降21.69%,脑和肝脏中超氧化物歧化酶(SOD)活性分别增加55.65%和54.69%,并能使小鼠游泳时间延长86.41%。此外,紫菜多糖10mg/kg对小鼠离体脑B型单胺氧化酶(MAO-B)活性有显著的抑制作用。


抗辐射作用

小鼠腹腔注射紫菜多糖150mg/kg,连续7d,对以0.2064C/kg总剂量60Coγ射线照射有保护作用。


抗白细胞数降低作用

紫菜多糖小鼠腹腔注射150mg/kg,连续8d,对环磷酰胺所致的白细胞减少有明显的对抗作用,但对正常白细胞数无明显影响。


降血糖作用

小鼠腹腔注射或口服紫菜多糖50mg/kg,对正常空腹血糖皆有显著的降低作用。对以四氧嘧啶造成的小鼠高血糖模型,腹腔注射紫菜多糖50~300mg/kg均有明显的降血糖作用。


抗肝损伤作用

紫菜多糖150mg/kg腹腔注射对四氯化碳(CCl4)所致小鼠肝损伤血清丙氨酸转氨酶(ALT)升高有明显对抗作用。


其它作用

大鼠腹腔注射紫菜多糖180mg/kg对1%角叉菜胶所致大鼠足跖肿胀有明显抑制作用。小鼠骨髓微核实验表明,紫菜多糖15Omy/kg有明显的抗突变作用。此外,紫菜多糖还有促进小鼠血清蛋白质生物合成的作用。
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