综述：石莼属（Ulva spp.）的潜在应用

这篇综述系统阐述了石莼属（Ulva spp.）藻类的全球分布特征、生态影响及多领域应用潜力，重点探讨了其作为生物活性化合物（如硫酸化多糖ulvan、凝集素lectins）来源在食品、饲料、医药（抗炎/抗氧化/抗肿瘤）及生物材料开发中的价值，并提出基于生物精炼（biorefinery）模式的综合利用策略。

　　

石莼属藻类的生态特性与分布
绿藻门石莼属（Ulva spp.）因其对盐度、温度等环境因子的强耐受性，广泛分布于全球潮间带至潮下带海域。分子鉴定技术揭示该属含103个已确认物种，其中Ulva prolifera、U. linza等是引发中国黄海等地区绿潮（green tides）的主要物种。这些藻华虽会造成水体缺氧和硫化氢释放等生态危害，但其快速增殖特性（年产量增长9.4%）使其成为可持续生物质资源。

独特的生物活性成分
石莼属藻类含37-65%碳水化合物（富含ulvan）、7-32%蛋白质及ω-3脂肪酸。应激条件下可诱导产生高价值代谢物：

• Ulvan：由鼠李糖、葡萄糖醛酸等组成的硫酸化多糖，具有抗凝血、免疫调节特性，可应用于伤口敷料和药物递送系统
• 凝集素（Lectins）：如Ulva pertusa的UPL1（23 kDa）能特异性结合GlcNAc，通过糖基化途径抑制癌细胞增殖
• 色素复合物：叶黄素、β-胡萝卜素等类胡萝卜素具有光保护作用

多元化应用场景
食品工业

• 小麦粉中添加4%石莼粉可提升面包酚类含量（↑30%）和抗氧化活性
• 纳米脂质体包裹U. intestinalis多糖可替代亚硫酸盐作为虾类保鲜剂

医药开发

• U. lactuca多糖-铁复合物通过调控IL-6/NF-κB通路展现抗炎效应
• 从U. fasciata提取的ulvan经D-甘露糖修饰后可用于胶质母细胞瘤靶向治疗

水产养殖
在综合养殖系统（IMTA）中，与海鲷（Sparus aurata）共培养的U. rigida可使水体氮磷去除率达60%，同时作为海胆（Tripneustes gratilla）饲料提升生长率35%。

生物精炼技术突破
分级提取策略实现全组分利用：

1. 盐水洗涤回收矿物质（Na:K=1.1-2.2）
2. 亚临界水处理（180°C）获得生物炭（热值↑50%）
3. 酶解ulvan生成益生元寡糖（促进乳酸菌增殖10倍）

未来挑战与机遇
需建立物种特异性培养标准，开发低成本提取工艺（如脉冲电场辅助提取）。全球市场规模预计2032年达27.3亿美元，尤其在亚洲太平洋地区（占当前产能45%）具有巨大商业化潜力。