葛仙米研究进展.pdf

第 3 2卷 第 3 期 2 0 0 8年 5月 水生生物学报 ACTA HYDROBI OLOGI CA S I NI CA V0 1 32No 3 Ma y，2 0 0 8 ；综述 f 、 葛仙米研究进展 邓中洋 ， 2 阎春兰3 胡 强4 胡征宇 ( 1 中国科学院水生生物研究所 ， 武汉4 3 0 0 7 2 ；2 湖北师范学院生物系 ， 黄石4 3 5 0 0 2 ； 3 中南 民族 大学生命科学学院 ， 武汉4 3 0 0 7 4； 4 D e p a r t m e n t o f A p p l i e d B i o l o g i c a l S c i e n c e s ，A r i z o n a S t a t e U n i v e r s i t y 。 7 0 0 1 E Wi l l i a ms F i e ld R o a d ，M e s a ， A Z ，8 5 2 1 2 U S A) THE RES EARCH ADVANCE oF ( DC E足D DENG Z h o n g Ya n g 一 ， YAN Ch u n L a n 3 ，HU Q i a n g 4 a n d H U Z h e n g Y u ( 1 I n s t i t u t e ofH y d r o b io l o g y，C h i n e s e A c a d e m yofScie n c e s ，Wu h a n 4 3 0 0 7 2 ； 2 D e p a r t m e n t ofB i o l o g y，H u b e i N o r m a l U n i v e r s ，H u a n g s h i 4 3 5 0 0 2 ； 3 C o l l e g eof Scie n c e s ，S o u t h C e n t r a l U n i v e r s f o r N a t io n a t i t t i e s ，Wu h a n 4 3 0 0 7 4 ； 4 D e p a r t m e n t ofA p p l ie d B io l o g ic a l Sci e nces，A r i z o n a S t a t e U n i v e r s i ty， 7 0 0 1 E W i l l ia m s F ie l d R o a d，Mes a，A Z，8 5 2 1 2 U S A) 关键词 ： 葛仙米 ； 生理 ； 营养成 分 ； 培养 Ke y wo r d s： No s to c s ph a e r o i d e s；Ph y s i o l o g y；Nu t r i t i v e c o mp o n e n t s ；Cu l t i v a t i o n 中图分类号 ： Q 9 4 9 2 2 5 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 0 3 2 0 7 ( 2 o o 8 ) 0 3 0 3 9 3 0 7 葛仙米 ， 俗称 田木耳 、 天仙 米 ， 学 名球 状念 珠 藻 ( N o s t o c s p h a e r o i d e s K u t z i n g ) 。本文 以采 自于湖 北鹤 峰 走 马坪镇 水 稻 田中的葛仙米为材料 ， 综合近年来 国内外文献对葛仙米 的研 究报道 ， 从 葛仙 米的分类地 位 、 生活 史 、 生理 生态 、 营养 成分 和资源利用与开发 四个方 面进 行讨 论 ， 并对今后 葛仙 米 的研 究提 出几点 意见 。 1 葛仙 米 的分类 地位 、 产地 、 生 活史 1 1 葛 仙 米 的 分 类地 位 葛 仙 米 有 1 5 0 0多 年 的食 用历 史 ， 传云 ： 晋葛洪 隐此 乏粮 ， 采 以为食 ， 故 名L 2 J 。葛仙 米 是 一 种多细胞群体 的淡水藻 类 ， 其 主要形 状为 球形 ， 少数 为纺 锤形 、 椭圆形 、 哑铃 形或 扁平状 ， 与地 木耳 ( N c o m mu D ) 、 发 菜 ( N fl a g e U if o ) 同 属 蓝 藻 门 ( C y a n o p h y t a) 、 蓝 藻 纲 ( C y a n o p h y c e a e ) 、 段殖 藻 目( H o r m o g o n a l e s ) ， 念 珠 藻 科 ( N o s t o c a c e a e ) 、 念珠 藻属( N o s t o c ) 。发菜 、 地木耳及葛仙 米均在原 产 地作为一种传统食 品食 用 。葛仙 米丝状体 的外面 有一共 同 的胶质衣鞘 ， 易形成层 状结 构 ， 比较坚 固L 3 J ， 呈墨绿 色 。野 生群体直径可 以达到 2 c m 5 ， 作者培养 的葛仙 米直径可 以达 到 5 4 c m。 1 2 产地葛仙米 在我国的主要分布地是 湖北鹤 峰县走马 坪镇 ， 生 于水 稻 田中L 5 叫。 。 ， 为 圆球 状群 体 。湖 北 的房县 、 陕西 的灵丘 、 湖北神农 架林 区、 广 西北 流 、 广 东仁 化l 5 、 江西 井 冈山 、 安徽 九华 山 与潜 山I t 3 、 山东 。 及烟 台 等地 也有报道 ， 故 也有 人认 为在 全 国均有 分 布 ， ” 。对于 葛仙 米产地 的认 识并 不统 一 ， 一方 面原 因 是 因人而 异 的判 断 不 同； 另一方面是一部分 人将 葛仙米 和地 木耳 认 为是一 个种 。 正 因为如此 ， 有些 文献将 N c o m m u D V a u c h e r 用作 葛仙米 的 拉 丁文名 ， 或直接用拼音 G e X i a n Mi 4 , 5 1 8 , 1 9 代 替。就鹤峰葛 仙 米 的 生 长 特 性 及 生 境 等 而 言 ， 葛 仙 米 和 地 木 耳 ( N c 0 m m z ) 并 不能 等 同L 5 I 加 。葛 仙 米主 要 生长 在 湖北 鹤 峰走 马坪镇 的水稻 田中， 生 长期是 1 1 月 至次 年的 5月L 3 J 。 地 木耳是世界广生种 ， 在我国分布十分广泛 ， 生长在地边 、 路 旁 、 山坡地 、 荒 地 上 或 潮 湿 的草 丛 、 林 地 ， 主 要 生 长期 在 雨 后 驯 。 在湖北鹤峰 的走马 坪镇 约 有 7 9 6 h a 稻 田适 于 葛仙 米 的 生长 ， 位 于北 纬 2 9 。 3 8 ， 东经 1 1 0 o 3 8 ， 海 拔 9 6 0米 。分 布区年 收稿 日期 ： 2 0 0 6 - 0 3 2 1 ； 修订 日期 ： 2 0 0 7 0 6 2 4 基金项 目： 科技部科技型中小企业技术创新基金资助( I ME F N 2 1 6 6 0 0 3 2 9 ) ； 国家星火计划管理项 目( 2 0 0 5 E A 1 7 3 0 0 5 ) 资助 作者 简介 ： 邓 中洋( 1 9 7 6 一 ) ， 湖北嘉鱼人 ； 博士 ； 主要从事 藻类规模化 培养研 究。现在工作 于 A l g a e n C o r p o r a ti o n ， N C， U S A； E m a i l ： d e n g e d t u r e y a h o o c o rn 通讯作者 ： 胡征宇 ， E m a i l ： b u r y i h b a c c n 维普资讯 3 9 4 水 生 生 物 学 报 3 2卷 平均气温约 为 1 2 2 C， 冬季 最低气 温 为 一1 4 5 C， 年平 均 日 照 时数 为 1 3 4 2 h ， 无霜期为 2 2 0 d 。生 长期是 1 1月至次 年的 5 月 ， 在 水稻收割后 的 1 1月份 可见 到 明显的 葛仙米 藻体 。次 年二月 ， 藻体形成 肉眼可见的坚实球体 ， 直径 可达 2 c m， 最佳 的采收时期是每年三 月到 四月。五月份 水稻秧 苗移 栽后在 这些稻 田中就很 难找 到葛仙 米 的踪迹_ 5 J 。葛仙 米最 高年 产量曾达 2 5 t 干藻 体 。现 在 由于耕 作 方式 、 农药 化 肥 的 使 用 ， 使其产量 大大降低 ， 在走 马坪镇 的个别 地方甚 至 已经绝 迹 ， 如今其年产量锐减至 0 ， 5 t ， 主要在 当地销售 _ 5 ， J 。由于野 生资 源 锐 减 ， 及 其 良好 的 营 养 8 , 2 1 - 2 4 和 潜 在 的 药 物 价 值 拍 ， 葛仙米 的人工培养具有一定的开发价值和应用前景 。 I 3 葛仙 米的生活史 I 3 I 形态发 育 以葛仙 米 的藻殖段 或 丝状 体为 起点 ， 研 究 了葛仙米在光合 自养 和异养条 件下 的发育 过程 。在 自养 条件下 ， 藻殖段 或 丝状体 均经 过 细胞 分裂 形成 非 丝状 体群 体 ， 最终形成丝状体 ； 在异养条件下 ， 在葡 萄糖 培养 基中只有 部分 细胞具有 分裂能力并形成非丝状体群体 ， 另外一些细胞 不 能进 行正常发育并失去红色 的 自发荧光 ， 同时群体也能 够 释放出藻丝或藻殖段 ， 重新形成 新的群体_ 9 J 。 实验室 内培养的葛仙米群体直径 可以达 到 5 4 m m。在 葛 仙 米群 体由小到大增 长的过程 中 ， 除直径不 断增 加外 ， 群 体 的外部特征无明显变 化 ， 但 其 内部 横切结 构发 生 明显 变化 。 群体直径为 I m m时 ， 所有 的藻 丝无规 则地 均匀 分布在 共 同 的胶鞘 以内。随着群体直径 的增加 ， 葛仙米的横切 上依 次出 现致密点 、 环状结 构 、 或有或无 核心 ， 群体 中央变 为液态 ， 最 后直至群体发生破裂 消失 。同时 ， 藻丝 的排列 、 不 同位 置藻 丝的长短也呈现 一定 的规律 。在 直径 2 m m以下 时 ， 群体 内 部和表层藻丝 的长 短无 明显 差异 ， 排列 也无 明显规 律 ； 随着 群体直径 的增加 ， 群体表 层 的藻 丝呈放 射状 排列 ， 内部 藻丝 排列无规律 ， 长度变短 。培养光强和温度也影 响葛仙 米群体 内部结构变化 2 7 J 。 1 3 2发育过程中的细胞化学变 化 在藻殖 段形成 丝状体 群体 的发育过程 中 ， 群 体的酸性 多糖染 色逐 渐变 浓 ， 形 成非 丝状体 群体 。群 体初 期达 到最大 ， 随后 逐渐 降低 ， 之 后又稍 有 上升 。硫化 多糖 的含 量 总是 随着 发 育过 程而 逐 渐增 加。 通过定量测定 ， 藻体总 糖含量 逐渐升 高 ， 到丝状 体群 体达 到 最高 ； 还原性多糖在藻 殖段 时最高 ， 酸性 多糖 的变化 正好相 反 9 l 。 2 葛 仙米 的生 理学研 究 2 1 藻殖段 的分化 葛仙米藻 殖段 的分化与 预培养时 培养 基的磷 、 钾元 素和渗透效应 没有 直接关 系 ； 当对数 生长 的葛 仙米群体转移到新鲜 的 B G - 1 l o 培养基后 ， 无论其预培养 的培 养基如何 ， 均有藻殖段 的分化 ； 而静止 期的藻体 ， 不 能诱 导 出 藻殖段 的产生 。藻殖段 的释放也 与藻体预培养有关 ， 不完全 的培养 基预培养有利于藻殖段的释放_ 9 2 引。 钙调素拮抗剂 w一 7和 F P Z( F l u o p h e H a z i H e ) 均 可抑制葛仙 米藻殖段的分化。利用 F P Z作 为荧光染色 剂发现 ， 经过钙调 素拮抗 剂处 理的藻体 有较低 的钙调 素分 布。一定 浓度 的金 属 离子螯合剂 E D T A也能抑制 藻殖段分 化。此外 ， 一氧 化氮 ( N O) 可以大大降低 葛仙 米 藻殖段 的分 化率 ， 一 氧化 氮合 成 酶 ( N O S )的抑制 剂 N N A也 可 以抑制 藻殖段 的分化 。外源 加入氧 自由基也能抑制藻殖段 的分化 ， 但是氧 自由基 的清除 物过氧化氢酶 ( C A T )也使 藻殖段分化 完全受抑 制。这表 明 葛仙米藻殖段分化是个复杂 的 、 信号转导参 与的过 程 2 9 】 。 2 2 水分胁迫在 渗透 系统 中 ， 葛仙 米轻 微失水 就导 致 叶 绿素 的 F v F m上 升 ； 水 势继 续 降低 时 ， F v F m快 速下 降 。在 自然失水时 ， 藻体在 失 去总水 分 的 9 4 以后 ， F v F m开始急 剧下 降。干燥藻体 吸水后 F v F m的恢 复速率 随着储 藏时 间 的延长而下 降， 并且 F v F m的恢复对光 和蛋白质 的重新 合成 有依赖性【 驯 。 2 3 盐胁 迫李敦海等_ 3 I _ 报道 ， 当 N a C I 浓度 低于 0 2 m o l L时 ， 葛仙米叶绿素荧光 F v F m的比值 随着盐浓 度 的上 升而 缓 慢下 降； 当浓度高 于 0 2 m o l L时 ， F v F m 的比值与盐浓 度 呈 明显 的线性关 系 ， 急剧下 降。随着 盐浓度 的增 加 ， 光合 放 养 速率 、 P S I、 P S 的活性均有 下降。同时外源脯氨酸对 F v F m由于盐胁迫 而降低 的缓 解作 用并 不十 分 明显 ， 丙 二醛 的 含量随着胁迫的增 加而 上升_ 3 。李 运广 3 3 1 的结果 显示 ： 葛 仙 米中脯 氨酸的含量随着盐浓度 的增加 而降 低 ， 可溶性糖 的 含量在 N a C I 小于 0 2 m o l L时 随着浓 度 的升高 而增加 ， 增 幅 为 1 0 0 一 1 1 0 0 ； 当高 于 0 4 m o lf L时 ， 质 膜透 性 随着 盐浓 度 的增加而逐渐增加 。 2 4 毒理 学效 应 除草剂的广泛使用被认 为是葛仙 米产量 下降的一个重要 因素 。试验表 明 ： 当除草剂 T h i o b e n c a r b的浓 度超过 2 m g L 会 导致葛仙米藻胆蛋 白的含量显 著降低 ， 但对 叶绿素 的含量影响 不明显 ； 生 物产量 、 蛋 白质含 量和 光合速 率仅仅在 T h i o b e n c a r b的浓度为 l O m g L时降低 ； 和对 照相 比， 低浓度 ( 4 m g L ) 的 T h i o b e n c a r b 对 葛仙米高光胁迫 的影响不 明 显 ， 当 T h i o b e n c a r b的浓度 为 1 0 m g L时会 增强 高光胁 迫 的效 果 。 2 5 无机碳 的利用 葛仙 米能够 直接利 用 H C O 3- 进行 光合 作 用 ， 光合放氧速率 高 于 H C O 3- 非催 化脱水 产生 c o ， 的理论 速率 。通空气 培养 的 葛仙 米具 有 多种 C O ， 和 H C O 3- 转 运 子 ( T r a n s p o r t e r ) 。N a 依 赖 性 H C O 3- 转 运 是 葛仙 米最 主 要 的主 动获取无机碳的方 式 ， 在 2 5 0 m o l L K ， C O 及 p H 8 0条 件下 对 葛仙 米净 光合 作用 的贡献 为 5 3 一6 2 8 。而 C O ， 转运 系统 与 N a 非 依 赖 性 H C O 3-转 运 子 的 贡 献 较 小 ， 分 别 为 3 9 4 和 7 6 。葛仙米胞 内无机碳 的积 累引起稳 态荧光水 平下降 ， 光化 学淬灭升高 。初始 阶段 的荧 光淬 灭主要是 由于 无机碳转运所致 ， 加入 C O ， 固定 的抑 制剂 I o d o a c e t a m i d e ， 荧 光 淬灭 的初始速率 为对照 的 8 7 9 。荧光 淬灭 的初始 速率 及 淬灭程度都随着胞外 D I C( 可溶性无机碳 )浓度 的升高而 升 高 ， 当 H C O 3- 浓度 大于 2 0 0 m o l L时趋 于饱 和。葛仙 米 的无 机碳运转 能够消耗 过剩激发能 ， 保护光合器官免受损 伤。在 1 0 0 - l O 0 0 0 m o l L K 2 C O 范 围内 ， 随着胞外 D I C浓度升 高 ， 强 光引起 的光抑 制加 剧 1 8 , 1 9 。 维普资讯 3期 邓中洋等 ： 葛仙米研究进展 3 9 5 2 6 空间飞行对葛仙米的影响 为 了满足 长期 的太 空飞行 过程 中氧气 、 食物的供应和 C O 2 的消耗及 E l 常 生活废 物的再 利用 ， 可 以 通 过 研 制 可 控 生 态 生 命 支 持 系统( C o n t r o ll e d e c o l o g i a c a l s u p p o r t s y s t e m) 来 得以解决 。而研制 生命支 持系统 需要 寻找合适 的生物物种 ， 许 多水生 生物是 合适 的候 选者 ， 葛仙 米可能就是其中 的一种。利用 遥感技 术监 测葛 仙米在 神州二号飞船上封闭系统的生长情况 ， 在太 空微 重力条件 下 葛仙米的生长速率 比在太空 1 g 离 心力 和地面 的生长速率 要 高 ， 在太空 1 g 离心力和地面的生长速度相 同 ， 重 力是影 响生 长速率差异 的主要原 因L 3 。空间 飞行后 葛仙 米 的存 活率 、 光合活性显著降低L 3 。 2 7 葛仙米群体直 径对 生长 生理的 影响 和大群体 相 比 ， 小群体具有更快 的生长速 度 、 较高 的最大净 光合 速率 、 表 观 量子产量 、 光饱和点 和光补偿 点 、 暗呼 吸及 光合效 率 。而 且 小群体也 具有 较高的可溶 性无 机碳 的亲和力 与可溶 性无 机 碳饱 和光 合效 率 ， 同时表现 出较 强的光胁迫抵抗能力 和恢 复 能力 4 , 3 7 3 9 。 3 葛仙 米 的营 养成 分分 析 由表 1 一表 4可 以看 出， 葛仙米 的营养成分差别很 大 ， 各 研 究者的报道 差异很 大 。蛋 白质 的含量 为 2 8 3 8 一5 2 ， 含人体所必需的 7种氨基 酸 ， 占总氨 基酸含量 的 4 J o 以上 ； 粗脂肪 的含量 为 5 3 4 -8 1 1 ； 灰分 为 9 5 6 4 一 1 4 6 3 ； 总 糖 为 2 4 1 9 。 表 1 葛仙米的生化组成 T a b 1 Bi o c h e mi c a l c o mp o s it i o n o f No s t o c s p h a e r o id e s k i l t z i n g 注 ： 色氨酸( T r p ) 在处理的过程中被破 坏T r y p t o p h a n i s d e s t r o y e d b y a c i d h y d r o l y s i s a n d i t i s n o t d e t e r mi n ed 维普资讯 3 9 6 水 生 生 物 学 报 3 2 卷 表 葛仙米中元素 的含量 4 葛仙 米 资源 的利 用和 开发 T a b 3 C h e mi c a l c o mp o s iti o n o fN o s t o c s p h a e r o id e s 。 一。 。 。 元素名称 C h e mi c al 含( t g g 干样) C o n t e n t ( u g g d r y s a m p l e ) 野 生 。 野 生 c o mp o s i t i o n Wi l d Wi l d *C、 H、 N含量 为干重百分 比 *T h e c o n t e n t o f C，H a n d N i s t h e p e r c e n t a g e of d r y w e i s h t 表 4 葛仙米中维生素 的含量 Ta b 4 V i t a mi n c o n t e n tof No s t o c s p h a e r o id e s 维生 素 Vi ta mi n 含量 ( m g l O O g 干样) C o n t e n t ( m g l O O g d r y s a m p l e ) 野生 2 l 野生 野生 圳 培养 圳 W i I d w i l d W i l d Cu l ti v a t i o n 在野生葛仙 米 的矿 质元 素 中 ， 葛 仙米 含 有 丰 富 的 c a 、 M F e 等为人体所需 要的 大量元 素 ， 还有 c u 、 Z n 、 M n等人 体 需要的微量元素 。葛仙米 中元 素的含 量与其 生长 环境 中的 元素 的含量有一定 的关 系， 野生环境 中含量高 的元素在 葛仙 米中含 量 也 高 L 5 l8 l 2 。野 生葛 仙 米 2 1 - 2 3 含 有 丰富 的 v B 1 、 V V c 、 V E 。对于培养 的葛仙米 ， V B 1 、 V V E 的含量 明显低 于 野生葛仙米 。 葛仙米具有悠久 的食用 、 药用价值 。葛仙米多糖含量 丰 富 ， 很 多研究证 明其 具有保 健作 用。 目前 ， 葛 仙米野 生资 源 日益枯竭 ， 葛仙米 的资源保 护和开发利用越来越受到关注 。 4 1 葛仙米 作为佳 肴 的记载 葛 仙米作 为菜 肴有 史可考 ： 宋代 山谷道人黄庭 坚将其 写入 绿菜 赞 诗篇 中 ， 誉 为 山珍 ； 明代 的王馨将其编 人 野菜谱 ， 后收 入 农 政全 书 ； 清 代赵 学敏所撰 本 草纲 目拾遗 也 有记 载L 2 l 帅 J 清史记载葛仙米 为贡 品、 御膳 ， 末代 皇帝 溥仪 的著作 我 的前半 生 中有 道菜 就 叫“ 鸭丁熘葛仙米” L 6 J 。葛仙 米 的食用 方法有 多种 ： 炒 、 做 汤或羹 、 蒸 、 凉拌 L 7 均可。其中冰糖银耳仙 米羹汤清 甘甜 ， 芬香可 口； 葛仙拌 四丝质地鲜 嫩 ， 别有风味 ； 肉米葛仙味美 醇 香 ， 软润爽 口L 4 2 J 。 4 2 药用价值葛仙米作为席 间美 食 ， 不仅营养极 为丰富 ， 而且还具有较高的食疗价值。葛仙米性寒， 味甘爽， 解热清 隔 ， 利肠 胃L 2 J 。据 药 性考 ： “ ( 葛 仙 米 )清神 解 热 ， 痰 火 能 疗 ， 且久服延年” L 6 J 。葛仙米中多糖含量 丰富 ， 具有很强 的抗 补体 的活性 l 2 6 J 。随着对 葛仙 米 多糖 的深 入研 究 ， 有望 生 产 出新 的制剂或药物 。 4 3葛仙米产 品的开发 4 3 1 多糖 的提 取葛仙米 中含 有丰富 的多糖 。多糖 具有 许多生物活性 ， 包括抗肿瘤 、 免疫 、 降血糖 、 抗病毒等 ， 在临床 应用方面具有 良好 的前景 。用热水 提取葛 仙米 的天 然样 品 和人 工 培 养 物 及 去 细 胞 培 养 液 中 分 离 胞 外 聚 合 物 ( E P S ) L 4 3 ， 天然葛仙 米 多糖 的主要单 糖组 分 为葡萄 糖 、 半乳 糖 和木糖 ， 摩尔 比约 为 2 ： 1 ： 1 ， 此 外还含 有甘露 糖 ， 所 占比例 为 1 5 ； 人 工培 养的 葛仙米 多糖 中含有 鼠李 糖 、 墨角 藻糖 、 木糖 、 甘露糖 、 半乳 糖 和葡 萄糖 ， 其 中葡萄 糖 为最 主 要 的单 糖 。从 葛仙 米有氮或无 氮培养 基 中分 离出来 的 E P S的含 糖 量很低 J 。水溶性多糖 的最佳提取参数 是 ： 9 0 ， 6 h ， 1 ： 9 0 加水 ， 水提取 4次 ， 其提 取率 是 1 4 o 9 ； 碱溶 性 多糖 的 最佳 提取参数是 ： 1 m o L L的 N a O H溶 液 ， 提取 6 h ， 加 1 ： 2 5的碱液 ， 提取 4次 ， 其提取率 是 5 7 0 J 。 4 3 2 产 品开发相关的技术葛仙 米 由于其丰富 的营养 和 药用价值 ， 可以深加工 ， 以提高产品的附加值 。目前 ， 国内有 很 多葛仙米深加 工技术 。用 反复 冻融 的办法可 以提 高蛋 白 质 的溶 出率 L 4 5 。陈超等 提供 了葛仙米 饮料 的制作 方法 ， 饮料脱腥 味技术L 4 7 和一 种最佳的葛仙米护色方案 J 。汪兴 平 等L 4 9 J 研制 了葛仙 米羹。今后随着葛 仙米产业 的进一 步发 展 ， 将会 出现更多 的与葛仙 米产 品开发 相关 的规模 化培 养 、 品系筛选 、 保鲜 等技术。 4 3 3 葛仙米 的人工培养为 了让更 多 的人 品尝 到这 种珍 稀藻类 ， 应该 采取 适 当措 施保护 好葛仙 米 的野生 资源 ， 同时 进行开发研究 ， 最终走工厂化培养葛仙 米的道路。 从 2 O世纪 7 0年代开始 ， 中国科 学院水 生生物研究 所就 开始 了葛仙 米的研究 ， 黎 尚豪院士将其作 为一种潜在 的可供 利用的 稻 田固 氮蓝 藻 ， 并 在 人 工 条 件 下 进 行 了初 步 的 培 维普资讯 3 期 邓 中洋等 ： 葛仙米研究进展 3 9 7 养 5 J 。后来在许多研究 人员 的共同努 力下 ， 葛仙 米的培 养 取得了较大 的进 展 。刘 永 定 等 J 开 展 了葛 仙 米 的培 养 工 作 ， 首 次系统地 介绍了葛仙米的培养方法 。陈超等对葛 仙米 的生长和繁殖条件作 了简要 的探讨 ， 认为葛仙米 的最适 培养 温度为 l 0 3 0 ， p H为 6 0 7 5 1 5 1 J 。 目前 中国科 学院 水生 生物研究所 已经成功 的实 现了葛仙米室 内和室外培养 ， 其人 工养殖 技术通过 了湖北省 科技厅 组织 的科技 成果 鉴定 。室 内大量培 养 的规模 达 到 5 0 0 0 L ， 月 最 高产 量 可达 到 2 9 7 4 k g ( 鲜重) ， 月均生产量为 1 8 0 ， 9 k g( 鲜重 ) 2 A , 2 7 。室 内培养 的优 点 ： 同一批培养的葛仙 米群体 直径均 匀 ， 也 可 以根据 实际需 要来选择群体直径的大小 ， 不含 泥沙 、 干净 ， 且受季节影 响不 明显 ， 一 年四季都 能够培 养和提供葛仙米鲜品 ； 缺 点 ： 能量 消 耗大 ， 生 产 成 本 高 。在 室 外 利 用 跑 道 式 培 养 池 ( R a c e w a y p o n d )进行培 养 ， 太 阳光作 光源 ， 搅拌 轮进行 搅动 ， 目前 生产 率最高 可以达到 2 0 0 g m 2 d 。2 0 0 5年 l 2月 2 0日至 次年 5月 1 9日在 中国科 学院水生 生物研究 所楼顶 利用 4 0 L的玻 璃缸 培养葛仙米 ， 整个培养期 间 ， 记 录到培养液的温度波动范 围 为 0 3 0 8 ，中午 l 2 ： 0 0光 强 波 动 范 围 为 2 l l 8 5 6 l m o l p h o t o n s m2 s ，葛仙 米 的平 均 生 产率 和 最 高 生 产 率分 别 为 1 5 6 9 、 5 3 5 4 g L d( 鲜 重 ) 。 目前 在室 外 利用 跑道 式培 养池 生产葛仙米 ， 群体容 易发生 破裂 ， 严重 降低 产量 。采 用合适 的方法 已经能够将杂藻控制在较低 的水平 l 5 。 5展 望 葛仙米食用药用历史悠久 ， 具有丰富 的营养价值 。但是 野外葛仙米生长环境 的恶化 ， 天然 产区 的产量 不断减 少 ， 天 然产量和需求 的矛盾不可 回避 。在今后 的研究 中 ， 我们 需要 着重注意 ：( 1 ) 人工培养的葛仙米在 生长过程 中容易发 生破 裂 ， 降低 产量 ； 今后应该加强 葛仙米群 体破 裂的机理研究 ， 为 预防和控 制室 外 培 养 葛 仙 米 群 体 的破 裂 提供 理 论依 据。 ( 2 ) 研究 葛仙米群体 的韧性 ( 或弹性 ) 、 色泽 、 生长潜 力与营养 成分之 间的相互关 系 ， 为规模化培养 葛仙米现 场检测提供一 套简单快 速鉴 别产品质 量的依 据。( 3 ) 筛选 出一批 抗 高温 、 生长速度快 、 抗破裂能力强 、 营养价值 高的优 良品种或 品系 ， 为即将 到来的工厂 规模 化生长建立种质资源库 。( 4 ) 进一 步 加强 葛仙 米多糖等活性成分的研究 ， 为产品的深加工打下 基 础 。 参考文献 P o rt s M N nst oc A I n ：W h l t t o n B A，P o tt s M ( E d s ) ，E c o l o g y o f C y a n o b a c te r i a ： T h e i r D i v e r s i ty i n T i m e a n d S p a c e C D o r d r ech t ： K I u we r Ac a d e mi c P u b l i s h e r 2 0 0 04 6 5 5 0 4 2 a a a o X M T h e s u p p le m e n t t o c o mp e n d i u m o f ma t e ri a l me d i c a，r e p r i n t e d i n 1 9 8 3 b y p e o p l e s m e d i c a l p u b l i s h i n g h o u s e C B e ij i n g ： P e o p l e s Me d i c a l P u b fi s hin g H o u s e 1 7 6 5 ，3 4 1 -3 4 2 赵 学敏 本草纲 目拾 遗 ，人民卫生 出版社 1 9 8 3年 重 印 北 京 ： 人 民卫 生 出版社 1 7 6 5 ， 3 4 1 3 4 2 C h e n C，Wan g X P，Z h a n g J N P r o t e c t i o n an d u ti l iz a t i o n o f No s t o c s p h a e r o i d e s J S p e c i a l E c o n o m c A n m a a n d P a n t ，2 0 0 3 ，( 5 ) ： 1 5 1 6 陈超 ，汪兴平 ，张家年 葛仙米 的保护 和利用 ，特种 经 济动植物 ， 2 0 0 3 ，( 5 ) ：1 5 1 6 4 G a o K，A i H R e l a ti o n s h i p o f g r o w t h and p h o t o s y n t h e s is w i t h c o l o n y s iz e i n an e d i b l e c y a n o b a c t e r i u m ， Ge - Xi an - Mi No s t o c ( c y ano p h y c e a e ) J J o u r n a l o fP h y c o l o g y ，2 0 0 4 ， 4 0 ：5 2 3 5 2 6 5 Q i u B S ， uu J Y， uuz L ，e t a1 D i s t r i b u ti o nand e c o l o g y o f th e e d i - b l e c y ano b a c te fi u m G e - X i an- Mi( N o s t o c ) i n r i c e fi e l d s o f H e fe n g C o u n t y i n C hi n a J J o u r n a l o f A p p l y P h y col o g y ， 2 0 0 2 ，1 4 ： 4 2 3 4 2 9 【 6 B i Y H，H u z Y N u t r i ti o n a l v a l u e and u ti l i t y o f N o s t o c s p h a e r o i d e s J C h i n e s e W i l d P l a n t R e s o u r c e s ，2 0 0 4 ，2 3 ( 1 ) ：4 0 4 2 毕 永 红 ，胡征宇 葛仙米的营养价值及其开发利用 中国野生植物 资源，2 0 0 4 ，23( 1 ) ： 4 0 4 2 7T an X R No s t o c s p h a e r o i d e s J C hin e s e S p e c ia l L o c a l P r o d u c t s ， 2 0 0 0 ，( 3 ) ：3 0 谭学儒 葛仙米 中国土特产，2 0 0 0 ， ( 3 ) ：3 O 【8 J X i a J R，G a o K S A n a l y s i s o f b i o c h e mic al c o m p o s i ti o n o f N o s t o c s p h a e r o i d e s J J o u r n a l ofW u h a nB o t a n i c alR es e a r c h ， 2 0 0 2 ， 2 0 ( 3 ) ： 2 2 3 -2 2 4 夏建荣 ，高坤山 球 形念珠藻 的生 化组成 分析，武 汉植物学研究 ， 2 0 0 2 ， 2 0 ( 3 ) ： 2 2 3 2 2 4 9L i D H S t u die s o n m o r p h o g e n e s i s ，d e v e l o p m e n t and p h y s i o l o gy o f N o s t o c s p h a e r o d e s K il t z i n g( c y ano b a c t e ri u m) D D oct o r al di s s e r t a t i o n I n s ti t u t e o f Hy d r o b i o l o gy ， Chin ese Ac a d e my o f S c i e n c e s ， Wu h a n 2 0 0 0 李敦海 拟球 状念珠 藻( 葛仙米 ) 形态 建成 与发 育及其生理学研究 理学博 士论 文 ，中 国科 学 院水 生生 物研 究所，武汉 2 0 0 0 1 0 S h e n Y W， L i S H C u l ti v a ti o n and a p p l i c a t i o n o f the N i tr o g e n - fi x i n g b l u e - g r e e n alg a e ：r e s u l ts and p r o s pec ts 【 J J A c t a H y d r o b io l o g i c a S i n - c a ，1 9 9 3 ， 1 7 ( 4 ) ：3 5 7 3 6 4 沈 银武 ，黎 尚豪 固氮蓝 藻培养 和应用 的结 果 和展 望 水生 生物 学报 ，1 9 9 3 ，1 7 ( 4 ) ：3 5 7 3 6 4 【 1 1 J H u w H，X i a o Y A I n v esti g a ti o n o f t h e wil d v e g e t a b l e r t o u r e e o f J i n g g a n g s h a n A r e a J J o u r n a l ofJ i a n T e a c h e r s C o ll e g e( N a t u r a l Sci e n c e ) ，1 9 9 8 ，1 9 ( 6 ) ： 6 0 6 4 胡文海 ，肖宜安 井 冈山野生 蔬菜资源调查 吉安师专学报( 自然科学 ) ，1 9 9 8 ， 1 9 ( 6 ) ： 6 0 6 4 【 1 2 J Z h e n g Y，G o n g J ，G u o X H，e t a1 P h a r m a c e u ti c al l 8 o u r e e s i n J i - u h u a M o u n t a i n J A c t a B o t a n i c a B o al i O c c i d e n t alia S i n i c a ， 2 0 0 4 ， 24( 1 ) ： 7 5 8 2 郑艳 ， 巩劫 ，郭新弧 ，等 安徽九华 山药用资 源 及评价体 系初探 西北植物学报 ，2 O O 4 ，24( 1 ) ： 7 5 8 2 1 3 S u n D F ， Z h angW M，S hi J S ，e t a1 I n v esti g a ti o nand e x p l o i ta ti o n o f thewil d p l ant r e s o u r c es i n Q i ans h a n A n h u i 【 J J C hin e s e W i l d P l a n t R es o u r c e s ， 2 0 0 5 ，2 4 ( 2 ) ：1 4 1 7 孙 达 峰 ，张 卫 明，史 劲 松 ， 等 安徽潜山野生植物资源调查研究及开发利用 中国野生植 物资源 ， 2 0 0 5 ， 24( 2 ) ：1 4 1 7 1 4 Z h a o Z T ，F an S J S tu d y o n the i n v es ti g a t i o n o f wil d v e g e ta b l e r e - s o u r e i n S h a n d o n g P r o v i n c e J S h a n d o n g&e n c e ，1 9 9 7 ，1 0 ( 2 ) ： 2 9 3 4 赵遵 田 ，樊守金 山东野生蔬菜 资源调查研究 山东 科学 1 9 9 7 1 0 ( 2 ) ： 2 9 3 4 1 5 Z h a n g D S S t u d y o n w i l d v e g e t a b l e r t o u r e es i n s u b u r b s o f Y ant a i J Y a n t al T e a c her s U n irs it y J o u r n a l( N a t ural Sci e n c e ) ，1 9 9 7 ，1 3 ( 3 ) ： 2 l 3 2 l 6 张德山 烟台市近郊野生蔬 菜资源初报 烟台 师范学 院学报 ( 自然科学版) ，1 9 9 7 ， l 3 ( 3 ) ：2 l 3 2 l 6 1 2 3 维普资讯 3 9 8 水 生 生 物 学 报 3 2卷 1 6 P e n g H T h e s p e c ie s d i v e r s i t y o f p l a n t s a n d a g r o b i edi v e rs i t y J A c t a B o t a n i c a Y u n n a n i c a ，2 0 0 1 ，s u p p 1 拥： 2 8 3 6 彭华 中 国西南 地 区植物资源与农业生物多样性 云南 植物研究 ( 增 刊 ) ，2 0 0 1 ， 拥： 2 8 3 6 1 7 C o m p i l a ti o n o f c o u n t r y w i d e h e r b a l m e d i c i n e o f C h i n a( V o l u m e I I ) B e i j i n g ：P e o p l e s M e d i c a l P u b l i s hi n g H o u s e 1 9 8 3 ， 6 0 8 -6 0 9 1 9 8 3 全国 中草药 汇编 ( 下 ) 北 京 ：人 民卫生 出版 社 1 9 8 3 ， 6 o 8 6 0 9 【 1 8 J Q i u B S ，uu J Y U ti l i z a ti o n o f i n o r g a n i c c a r b o n i n t h e e d i b le c y a n o b a c t e fi u m G e - X i a n M i ( N o s t o c )a n d i t s r o l e i n al l e v i a ti n g p h o t o - i n h i b i t i o n J P a n t ，C e ll a n dE n v i r o n m e