藻类的细胞壁由什么组成,藻类植物细胞壁都由纤维素构成吗

绿色、蓝色和红色藻类

海藻为以它们为食的食草动物提供颜色。海藻给著名的巨型树懒的白色皮毛染上了绿色。海藻生活在北极熊的中空毛发中，为火烈鸟提供粉红色的色素，它们在虾和海藻中消耗这种色素。类似的海藻类胡萝卜素使鲑鱼呈现粉红色。

几年前，亚利桑那州的帕洛维德核电站吸引了一只粉红色的火烈鸟来到它的冷却池。这只可怜的鸟变成了白色，引起了全世界媒体对可能的辐射泄漏的猜测。幸运的是，一位生物学家发现池塘中的藻类缺乏足够的β-胡萝卜素来维持鸟儿的粉红色。火烈鸟飞到另一个有藻类的池塘，很快恢复了粉红色。

藻类可能与真菌共生生长，形成地衣——岩石和树木向阳面的彩色粗糙物质。藻类和真菌相互依赖，因为藻类为两种植物生产食物，作为交换，从真菌获得水和矿物质。这种真菌还提供了防止干燥的关键保护——在阳光下干燥和死亡。

在朱利叶斯·凯撒之前，海藻地衣植物就被用作颜料和染料。罗马束腰外衣的经典红色来自于从地衣中提取的色素。罗马妇女重视这种植物，并把它用作胭脂，让她们的脸更有颜色。几乎所有的现代化妆品都含有藻类成分来改善颜色、乳化和/或保湿。

Algae生产者选择特定的藻类菌株，以获得藻类生物质中生长的有价值的化合物。藻类生物质主要包括脂类，用于生产生物燃料、食物蛋白质、饲料和保健品，以及淀粉和碳水化合物，可制成一系列产品。

脂质是长碳链分子，为植物储存能量，并作为细胞膜的结构成分。脂类是使植物更有浮力的油，这样它就可以沿着水柱向上移动到太阳能。一些藻类物种天然具有非常高的脂质产量，例如80%干重，但是它们生长非常缓慢。其他物种生长非常快，自然储存约20%的脂质，但当受到营养限制时，储存约40%的脂质。

蛋白质是由氨基酸组成的大型有机化合物，排列成由肽键连接的线性链。植物的遗传密码决定了氨基酸的顺序，但是营养限制可能会导致氨基酸生产的变化。大多数蛋白质是催化生化反应和植物新陈代谢的酶。其他蛋白质维持细胞形状，并在植物中提供信号功能。

藻类利用光合作用和太阳能从二氧化碳中产生葡萄糖。葡萄糖主要以淀粉颗粒的形式储存在叶绿体和淀粉体等质体中。藻类可以制造水溶性葡萄糖、植物糖，但它消耗相当大的空间。藻类适应了以淀粉形式制造葡萄糖的能力，淀粉是不可溶的复杂碳水化合物，储存紧密。淀粉是人类饮食中最重要的碳水化合物，藻类碳水化合物可以替代谷物粉，如玉米、小麦、土豆或大米。淀粉也可以发酵成各种各样的酒精或生物燃料。

前进的道路基于水生物种计划其他藻类生产研究的经验表明，用于生物燃料生产的健壮藻类物种需要以下特性:

• 产生高且恒定的脂质含量。
• 这需要克服藻类培养中常见的稳定性问题。
• 表现出高的光合效率。
• 随着季节气候差异和每日气温变化而增长。
• 将附着在容器侧面或底部的污垢降至最低。
• 易于收获和提取具有柔软或弹性细胞壁的脂质。

藻类种植者可以从德克萨斯大学、多伦多大学、加州大学伯克利分校、哥本哈根大学、苏格兰海洋研究所、中国科学院、布拉格大学和世界培养物保藏中心的培养物保藏中心选择和购买物种。大多数收藏提供文化销售，组成和图片。藻类画廊在史密森尼国家自然历史博物馆，包括大量关于藻类的信息和藻类网站的链接。

不同物种之间的成分差异很大。一些藻类含有80%的脂质，而另一些藻类产生60%的蛋白质，还有一些藻类含有92%的碳水化合物。物种选择不仅对期望的组成至关重要，而且对在物种和品系之间变化很大的许多结构和生长变量也至关重要。

藻类物种间的组成差异

当藻类受到营养限制时，例如氮、磷或硫，它们会减少必需多不饱和脂肪酸的产生，并可能产生氨基酸较少的低质量蛋白质。营养缺乏可能导致藻类增加脂质生产，但通常会减缓或停止繁殖和生长。生物工程学家正在研究能够在不剥夺营养的情况下增加脂质的藻类。几个研究实验室已经创造了转基因藻类菌株，无需收获就能分泌石油，从而实现连续生产。避免收获和榨油消除了巨大的时间和成本因素。

藻类品种提供了几乎无限的特征组合。通过对自然发生的有机体、生物工程和杂交的筛选，特殊属性正在得到加强。像Milton Sommerfeld博士和Jerry Brand博士这样的藻类专家已经投入了几十年的时间在湿地、湖泊和沙漠中寻找具有理想特性的天然藻类。布鲁斯·里特曼博士一直致力于对藻类进行基因改造，以生产更多的油或其他高级化合物。许多藻类生产者已经致力于通过杂交受精来杂交藻类菌株，以便最大化期望的生长特性、收获和提取的容易性以及期望的化合物。

每种藻类提供不同比例的脂类、淀粉和蛋白质，见表1。一些藻类富含蛋白质，而另一些主要是淀粉或脂类。培养中的变化可以显著改变藻类生物质的组成。

表1。各种藻类的组成(干物质的%)

海藻油中不饱和脂肪酸含量极高，各种海藻提供:

• 亚油酸一种不饱和ω-6脂肪酸，用于肥皂、乳化剂、快干油和各种美容助剂。保湿性能是用于光滑和保湿、抗炎和减少痤疮的有价值的皮肤药物。
• 花生四烯酸这是一种ω-6脂肪酸，也存在于花生油中。该产品可缓解炎症，并在中枢神经系统的运作中发挥重要作用。
• 二十碳五烯酸，一种欧米伽-3脂肪酸，具有与鱼油相同的功效，鱼油当然来自藻类。研究表明，EPA可以改善大脑活动，减少抑郁，缓解自*行为。
• 二十二碳六烯酸，一种普遍存在于鱼油中的ω-3脂肪酸，是大脑和视网膜中含量最丰富的脂肪酸。DHA缺乏与认知能力下降和神经细胞死亡增加有关。严重抑郁症患者的大脑皮层中DHA减少。
• γ-亚麻酸，植物油中发现的一种ω-6脂肪酸，最初从月见草中提取。它作为治疗炎症和自身免疫疾病的膳食补充剂出售。正在研究其对癌症的治疗价值，以抑制肿瘤生长和转移。

藻类成分通常存在于食物成分中。一个使用普通乳制品的普通家庭可能会发现他们食品购物车中70%的物品含有藻类成分。构成几种红色和棕色海藻细胞壁的角叉菜胶是一种线性多糖。角叉菜胶细胞壁物质是一种胶体，用作稳定剂或乳化剂，通常存在于乳制品和烘焙产品中。

琼脂。这种物质，一种多糖，几乎可以固化任何液体。琼脂是一种胶体剂，用于增稠、悬浮和稳定。然而，最著名的是它在低温下形成热可逆凝胶的独特能力。琼脂从17世纪开始在中国使用，目前在日本、韩国、澳大利亚、新西兰和摩洛哥生产。

琼脂

今天，琼脂作为一种类似明胶的培养基为全球科学家服务，用于科学和医学研究中的生物生长。琼脂在制药工业中广泛用作泻药或药物产品的惰性载体，其中需要缓慢释放药物。细菌学和真菌学在生长培养基中使用琼脂作为硬化剂。

琼脂也用作乳剂的稳定剂和化妆品皮肤制剂、软膏和洗液的成分。它用于摄影胶片、鞋油、牙齿印模模具、剃须皂、洗手液和制革工业。在食品中，琼脂被用作明胶的替代品，在面包和糕点中用作防干燥剂，也用于胶凝和增稠。琼脂用于加工奶酪、蛋黄酱、布丁、奶油、果冻和冷冻乳制品的生产。

紫菜，日语是海藻的意思，在世界各地都很受欢迎，尤其是在亚洲，它有各种各样的名字，如昆布、裙带菜、海苔、海带和李牧。苏格兰厨师称其为dulse，爱尔兰人称其产品为dillisk。Amanori特指那些由紫菜制成的食物，因为它含有必需的氨基酸、维生素和矿物质。在朝鲜，紫菜，被称为金或拉沃尔。它提供健康的食物，不含西方饮食中的糖和脂肪。

从史前时代起，内陆淡水藻类的野生种群就被采集和食用，以获取其新鲜的味道和营养价值。念珠藻是最常见的念珠藻之一，由串珠状长链组成，并形成丝状凝胶状集合体。单个细丝很微小，但聚集成各种大小的小球，看起来很像葡萄。

念珠藻属

螺旋藻的微小细丝不会形成椭圆形的小球，而是经常聚集成漂浮的团块，被风推向海岸。其他藻类物种在快速流动的水中表现为附着在岩石上的自由漂浮物或细丝。粉末形式的螺旋藻在总蛋白质和可用蛋白质方面领先于大多数传统食物。只有家禽和鱼的可利用蛋白质含量超过45%。螺旋藻搭配肉类和奶制品，含30%到45%的蛋白质。螺旋藻和念珠藻提供的蛋白质重量比任何其他蔬菜都多。Earthrise营养品在其南加州100英亩的农场中，每年生产500吨食用螺旋藻。