人們耳熟能詳的螺旋藻,如今在我國首次發現了3個新種和一個中國新記錄種。這不但填補了我國從未發現過螺旋藻種的學術空白,而且結束了我國螺旋藻產業只能依靠外來藻種的歷史。改寫這個歷史的,是北京林業大學教授尹偉倫率領的課題組。日前,他主持的這項科研成果通過了專家鑒定。專家認為,這項研究發現了中國螺旋藻種,提出了細胞激發放氧的新理論及細胞沉浮調控新機制,達到了國際領先水平,為浮游生物細胞沉浮機制的研究提出了新的思路。
課題組主要開展了3個方面的研究:一是中國螺旋藻新種及相似種的比較研究;二是選育優良藻種;三是研究螺旋藻細胞激發放氧特性和細胞沉浮調控機制。研究人員研制出利用天然資源節約成本配制培養液的專利,可廣泛應用在螺旋藻生產中,使西部鹽堿湖密集區發展新型綠色產業。在研究中,研究人員選育出兩個產業化藻種的新品種,其中一個不僅多糖含量高,而且具有兩個新的多糖組分和抗輻射物質,在醫藥保健、食品添加和化妝品領域具有廣泛的用途;另一個能在降雨量大的產業化地區生長,可防低滲傷害,穩定產量。
螺旋藻是具有高級保健品、高營養飼料等用途的寶貴資源,具有巨大的市場潛力。此前,國內外從未發現中國有此藻種。中國螺旋藻新種的確定,表明了螺旋藻的天然分布不僅在熱帶亞熱帶地區,而且在溫帶地區也有分布。以往,國內外進行螺旋藻生產的只有兩個種,生產企業所有藻種均從國外進口。新種的發現和確定擺脫了對進口藻種的依賴。
經過研究和培育,新的螺旋藻種與進口藻種相比具有三大突出特點:主要營養成分高,其產品具有高質量;具有耐低溫的特性,確保每年有較長的養殖期;具有強的抗輻射特性,用于醫藥、化妝品開發前景廣闊。據稱,該藻種已在我國云南、福建、江蘇、湖北等地養殖,面積達數十萬平方米。 產業化藻種的發現和優良藻種的培育,為我國開發利用螺旋藻提供了優越條件。據悉,我國具有發展螺旋藻產業的資源基礎。在一些地區自然條件惡劣、土壤貧瘠、生態脆弱,鹽堿湖周邊的高度鹽堿化土地,高等植物、農作物難以生存,但卻是低等植物螺旋藻的適生環境。據稱,在研究推廣地區,已有企業在開發螺旋藻,養殖面積達30多萬平方米,產量150噸。 如按其所含蛋白質當量計算,一畝螺旋藻產量相當于736畝水稻和658畝小麥。這對于干旱少雨、鹽堿湖豐富地區的農民增收脫貧有重要意義。專家稱,以螺旋藻開發為中心,開發當地其他浮游生物資源,組合成高科技產業鏈,是一項新型的綠色產業,將帶動我國食品、醫藥、精細化工、飼料加工、畜牧業和水產養殖等行業的發展。

這項成果在理論上也取得了重大突破:首次提出了細胞激發放氧的新概念和螺旋藻細胞沉浮調控的新理論,突破了綠色植物光合作用放氧的傳統概念。發現了在光飽和點之后,螺旋藻在強光下細胞發生激發放氧的現象。研究發現,螺旋藻細胞具有將光合放氧貯存在氣囊中,并可通過光溫調控集中放氧的功能,證明了螺旋藻細胞的氣囊是柔性結構,由此建立了光溫調控密閉空間按需、高效、定時、定量供氧氣的新技術專利;修正了傳統極譜氧電極法測定光合速率的原理,提出了螺旋藻光合速率準確測定的新技術;對掃描、透射電鏡的螺旋藻樣品前處理方法作出了改進,明顯提高了其超微結構的觀察效果。