综述:杜氏盐藻(Dunaliella salina)作为功能性食品在人类和动物中的潜在功效与治疗应用:迈向可持续畜牧业生产和粮食安全

【字体: 时间:2025年07月22日 来源:Food Bioscience 4.8

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  这篇综述系统阐述了杜氏盐藻(Dunaliella salina)作为天然β-胡萝卜素(10-14%干重)和PUFA(多不饱和脂肪酸)的优质来源,在改善动物生长性能、免疫调节(免疫刺激)、肠道菌群平衡(Gut health)、抗氧化(ROS清除)及人类功能性食品(GRAS认证)等领域的应用潜力,为可持续畜牧业和营养安全提供创新解决方案。

  

引言

全球人口预计2050年达98亿,畜牧业面临巨大压力。杜氏盐藻(Dunaliella salina)因其极端耐盐性和高价值代谢产物成为研究热点。这种单细胞绿藻可积累占干重25%的脂质,其中β-胡萝卜素占比高达14%,同时富含必需氨基酸、矿物质和抗氧化剂,在饲料添加剂和功能性食品领域展现出独特优势。

生物活性成分与功能特性

杜氏盐藻的细胞壁缺失特性使其营养成分更易被吸收。其主要活性物质包括:

  • β-胡萝卜素:最强天然抗氧化剂之一,能淬灭单线态氧(1O2),降低脂质过氧化

  • ω-3脂肪酸:包括EPA和DHA,可改善禽蛋营养价值

  • 胞外多糖:具有免疫刺激作用,能激活巨噬细胞和NK细胞

抗氧化与免疫调节

实验室研究显示,杜氏盐藻提取物对DPPH自由基清除率达80%以上。在家禽试验中,添加1.5g/kg藻粉使血清IgG水平提升30%,同时降低促炎因子IL-6表达。其β-胡萝卜素通过转化为视黄醇,直接参与淋巴细胞分化。

肠道健康与抗菌效应

饲喂含0.5%杜氏盐藻的饲料使肉鸡十二指肠绒毛高度增加22%,乳酸杆菌数量翻倍。其磺化多糖对禽流感病毒(H9N2)抑制率可达60%,机理可能与阻断病毒吸附有关。

代谢调控

在血脂代谢方面,藻粉添加使肉鸡LDL降低35%,HDL升高18%。这种降脂效应可能与以下通路相关:

  1. 抑制肝脏HMG-CoA还原酶活性

  2. 促进胆汁酸排泄

  3. 调节PPARγ信号通路

生产性能提升

  • 蛋鸡:日粮添加2%藻粉使蛋黄β-胡萝卜素含量增加8倍,ω-3脂肪酸占比达12%

  • 种禽:受精率提高15%,孵化率提升9%

  • 肉鸡:饲料转化率改善7%,胸肌重量增加11%

人类健康应用

FDA已授予杜氏盐藻GRAS认证。其提取物在以下领域表现突出:

  • 营养补充:1g藻粉可满足成人每日维生素A需求的150%

  • 疾病预防:临床试验显示其可降低非酒精性脂肪肝患者ALT水平40%

  • 特殊食品:适用于航天食品强化(耐辐射特性)

挑战与展望

当前限制因素包括规模化培养成本(约$50/kg干重)和藻株遗传改良需求。未来研究应聚焦CRISPR技术优化藻株,以及开发联合发酵工艺提升产物得率。随着合成生物学发展,杜氏盐藻有望成为"细胞工厂"生产高值化合物。

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