南極冰藻生長條件（雪衣藻入侵全球）

2023-09-16 09:19:57 2

近年以來，從珠穆朗瑪峰到南極冰川都出現了「西瓜雪」，而造成這種現象的正是「雪衣藻」，儘管早在亞里斯多德時他已對由雪衣藻引起的紅雪現象描述，但其實生物學家對這種生物的研究才不過一百多年。

它是衣藻屬下的一個單細胞紅色綠藻門物種，具有光合作用能力，常見於世界各地如極地或高山山脈的雪原，雖然這些雪衣藻本身沒有危害，但是它們卻是加速冰川融化的幕後推手。

雪衣藻本來就潛伏在山上、雪原及極地之中，在寒冷的冬季，它們處於冬眠靜止狀態，但是一旦陽光足夠溫暖，隨著氣溫上升，藻類就開始了「春季」復甦。年輕的雪衣藻呈綠色，當它們成熟後會產生紅色的類胡蘿蔔素， 然後這些雪衣藻就會快速繁殖起來，形成了極具衝擊力的紅色雪景！

雪衣藻擁有的類胡蘿蔔素能幫助吸收更多熱量，融化更多的雪，再吸收更多雪水，科學家經過研究發現，它會使雪反射的陽光量降低13%，這會導致更高的融雪速度，而雪衣藻生長面積就如滾雪球般，越滾越大。雪衣藻具有很強的繁殖能力，可以無性繁殖也可以有性繁殖，無性生殖時, 細胞靜止不動, 其內的原生質體經過有絲分裂, 形成子原生質體, 隨後各自形成遊動孢子或靜孢子, 待母細胞壁膠化破裂時, 每個遊動孢子釋放出來形成新個體。雪衣藻的有性生殖在雪水中進行, 原生質體經過分裂產生配子, 其形態結構和遊動相同, 但更小些。

這就形成了一個惡循環，溫度上升，導致雪衣藻復甦，雪衣藻復甦之後，融化冰川加速全球變暖，導致更多的雪衣藻復甦。

有數據顯示，南極的氣溫每十年就會以0.6℃的速度上升，南極氣候變暖的速度是全球的三倍以上。而其中雪衣藻的快速繁殖是因素之一。

雪衣藻中含有豐富的類胡蘿蔔素，, 雪衣藻主要依靠合成特殊的細胞成分來適應極端環境, 包括類胡蘿蔔素 、不飽和脂肪酸、胞外多糖、酚類物質和游離脯氨酸等。

雪衣藻中的類胡蘿蔔素屬於酮式類胡蘿蔔素，也叫蝦青素，自然界中的蝦青素主要來自於微生物，比如雨生紅球藻和紅髮夫酵母。天然蝦青素可以從雨生紅球藻中提取，也可利用紅髮酵母發酵生產。

早在1991年，通過對比清除自由基的能力，日本學者三木亙確定了蝦青素的抗氧化能力是其他類胡蘿蔔素的10倍以上，是維生素E的100倍以上。相比β-胡蘿蔔素，蝦青素能更有效地抑制過氧化物的產生。由於這種驚人的抗氧化能力，蝦青素吸引了大量的研究者來對其進行進一步的研究。

目前在動物實驗和細胞實驗中，蝦青素在降血脂、抗炎、防止紫外線輻射、抗癌、保護眼睛和中樞神經及緩解亞健康狀態等很多方面均有很好的應用，當然，究竟是否對人體有作用，還需要進行進一步的人體試驗。

除此之外，雪藻中含有相當高含量的 P、A l、Fe、C a和 K 元素，並且 Fe在藻中有最大的累積濃度, 其成分幾乎是恆定的。從這可以看出 Fe是生物體至關重要的一種物質。

衣藻的生物安全性早已被證實, 它是微型浮遊動物的研究中國際公認的標準食物。國外在水產育苗中一直使用衣藻作為雙殼類、對蝦和海魚的鮮活餌料。而雪衣藻，許多專家也認為，它大補，可以作為人類食品。

美國學者在一項對雪衣藻是否會引起人體不適的實驗中, 讓年齡在 24 ～ 56歲的 7位健康的阿爾卑斯山徒步旅行者, 每人直接食用 500 g 富含雪衣藻的雪後, 受試者均未出現腹瀉和脫水症狀 , 說明雪衣藻具有作為人類食品的巨大潛力。

從產業化角度來講, 雪衣藻由於能夠在低溫、強光極端環境中生長並高效積累蝦青素, 完全可以克服其它生物汙染, 易於實現純種高密度培養, 很有希望實現蝦青素的工業化生產。

在我國北方現有螺旋藻開放池養殖系統，螺旋藻是自然界營養成分最豐富、最全面的生物，螺旋藻富含高質量的蛋白質、γ-亞麻酸的脂肪酸、類胡蘿蔔素、維生素，以及多種微量元素如鐵、碘、硒、鋅等。

螺旋藻開放池面積約合幾十萬平方米, 螺旋藻適於高溫鹼性環境。而每年的 10月至第二年的四月平均水溫在 0 ～ 15 ℃之間 , 無法生產螺旋藻，這就造成了場地 、設備閒置, 造成巨大浪費。

如能在此期間進行雪衣藻的大規模培養並有效誘導它生產蝦青素, 將可有效利用現有資源, 並創造一定的經濟效益。此外, 雪衣藻提取的蝦青素還可以作為食品添加劑，它能改善水產品 、禽蛋的色澤, 滿足消費者的需求, 而在人體方面也具有抗氧化、增強免疫力等作用, 且無毒害, 不會造成環境汙染, 是一種綠色添加劑, 所以在未來具有廣闊的市場前景。

因此，雪衣藻s是生產蝦青素的極好的物種選擇之一。