更新时间:2024-04-04 11:39
“海藻”,本品为马尾藻科植物海嵩子 Sargassum pallidum(Turn.) C. Ag 或羊栖 Sargassum fusiforme (Harv.) Setch. 的干燥藻体。前者习称“大叶海藻”,后者习称“小叶海藻”;是生长在海中的藻类,是植物界的隐花植物,藻类包括数种不同类以光合作用产生能量的生物。它们一般被认为是简单的植物,主要特征为:无维管束组织,没有真正根、茎、叶的分化现象;不开花,无果实和种子;生殖器官无特化的保护组织,常直接由单一细胞产生孢子或配子;以及无胚胎的形成。
1、大叶海藻:皱缩卷曲,黑褐色,有的被白霜,长30~60cm。主干呈圆柱状,具圆锥形突起,主枝自主干两侧生出,侧枝自主枝叶腋生出,具短小的刺状突起。初生叶披针形或倒卵形,长5~7cm,宽约1cm,全缘或具粗锯齿;次生叶条形或披针形,叶腋间有着生条状叶的小枝。气囊黑褐色,球形或卵圆形,有的有柄,顶端钝圆,有的具细短尖。质脆,潮润时柔软;水浸后膨胀,肉质,粘滑。气腥,味微咸。
2、小叶海藻:较小,长15~40cm。分枝互生,无刺状突起。叶条形或细匙形,先端稍膨大,中空。气囊腋生,纺锤形或球形,囊柄较长。质较硬。
生长在低潮线以下的浅海区域-海洋与陆地交接的地方,在这里海浪的冲击力比较缓和,海水中含有丰富的矿物质,加上阳光充足,无论是红藻或褐藻,虽然颜色不同,都含有叶绿素,可以利用日光进行光合作用,制造食物,它们进行光合作用,所释放出来的氧气,更是动物们呼吸所不可缺少的;海洋世界之所以如此缤纷热闹,海藻的功劳实不可没。
每一种海藻都有其固定的潮位,主要和所含色素的种类与含量比例有关,不同色素所需的光线波长不同,随着光线强度及光质的变化,藻类的分布也受影响。一般在较阴暗处或深海中,藻红素与藻蓝素比叶绿素更能有效地吸收蓝、绿光,故只含叶绿素及胡萝卜素的绿藻,其栖息地多靠近水浅之处。而低潮线附近及深海部分则多为红藻类。此外,地形、底质、温度、湿度、盐度、潮汐、风浪、洋流、污染物、动物掘食、藻类间的相互竞争等因素,也都会影响海藻的生长与分布。
以台湾海边常见的海藻为例,在海水淹不到但浪花可溅及的飞沫带,在秋末至春初时,北部、东北部沿岸主要以头发菜、紫菜、海萝及铁钉菜为主,在南部及东部海岸则以柔弱卷枝藻、鞘丝藻及海雹菜等为主。这些海藻本身有胶质保护,可忍受长时间的干旱及炙热,常在阳光下曝晒个三、五天,依然不枯不萎,显现强韧的生命力。但到夏季时,飞沫带则是光秃秃一片。
潮间带依潮汐的大潮、小潮变化,分为上部、中部及下部三区。在潮间带上部,多属于绿藻类,常见有膜状的石莼、管状的石发或丝状的刚毛藻,都是可以忍受强光照射及每日二次涨退潮的干湿变化,尤其在冬、春季时,常在海蚀平台上形成一片青葱翠绿的“绿色地毯”。在夏季,此区和飞沫带一样,岩石上多是裸露光秃,但在潮池内或有遮阴之处,则仍可发现它们的踪影。
在潮间带中部,主要以褐藻类为主,绿藻为辅。冬、春季时,常见有囊藻、团扇藻、水窗藻、栖状褐茸藻、裂片石莼、网球藻等,尤其在三、四月间有浪拍击的地方,北部以小海带的数量最多,到了夏、秋季,这些藻类大多消失不见。
在潮间带下部及低潮线附近,则以红藻类为主。常见的有沙菜、凹顶藻、龙须菜、小杉藻、角叉菜、匍扇藻。尤其在低潮线附近有海浪拍打的地区,则以小珊瑚藻、边孢藻、石花菜、翼枝菜、马尾藻、牛角树、繁枝蜈蚣藻等最为常见。这些藻类能忍受海浪的直接拍打及洋流的冲击,其中,珊瑚藻及边孢藻等,可以从海水中吸收石灰质蓄积体内,一方面增强骨架,抵抗水流,一方面降低体内有机质的比例,使其它海洋生物不爱啃食,也有助于珊瑚的造礁。
这些在潮间带五颜六色的藻类,一到夏天,就逐渐消失了,但在潮间带以下,终年为海水所覆盖的亚潮带,则一年四季均可见到各式各样藻类繁生。常见的有马尾藻、松藻、蕨藻、海木耳、石花菜、鸡冠菜、麒麟菜、海膜、蜈蚣藻等,尤其马尾藻常在六、七月间大量生长,形成小型的马尾藻海。
藻类虽无花、果、种子等构造来繁衍后代,却有各式各样的生殖方式来适应环境。在无性生殖方面,有些细胞可以直接一分为二,如水绵,可以断成数段,每段再各自成长为独立个体;有的藻体可以产生许多有鞭毛的孢子,可自由游动,每一孢子成熟后各自长成为一个新的个体;在环境不良时,有些藻类可产生厚壁的休眠孢子,等环境适宜时,再萌芽生长成新的个体。在有性生殖方面,有些藻类可产生雌、雄配子,经由交配后才长成新的个体。
在海藻的一生中,无性生殖与有性生殖常有规则地交替进行,形成复杂的生活史。如我们常吃的紫菜、海带,其生活史具有孢子体及配子体不同生长形态,其孢子体行无性生殖产生孢子,配子体则产生雌、雄配子,行有性生殖,这种不同生活形态交替进行的生活史称为“世代交替”。
常见的褐藻包括大型褐藻、马尾藻和墨角藻属。太平洋及南极地区的巨藻属和海囊藻属的某些种长度超过33米(100呎),是最大的藻。海带属在太平洋沿岸及不列颠群岛都很丰富。在墨西哥湾流和马尾藻海中马尾藻常见,呈自由漂浮的大团块,其外形与其他海藻不同,形似具叶和浆果的分枝,「浆果」实际是空心的气囊,使叶状体浮在水面。不列颠群岛潮间带常见的墨角藻(F. vesiculosis)也藉气囊漂浮。
常见的红藻包括掌状红皮藻、紫菜、石花菜属(Gelidium)、角叉菜属(Chondrus)。北大西洋的掌状红皮藻(Rhodymenia palmata)淡紫红色,由扁平的单生或丛生的叶状体所构成,外表扇状,分成多数二叉型裂片。低潮时,大西洋岩石海岸潮间带的下半部,丛生著角叉菜属的各个种。春夏两季,不列颠群岛、日本及其他地方潮间带的高潮线下紫菜很多。石花菜属用于制造琼脂。海藻中绿藻较少,石莼属(Ulva)便是其中之一。海藻具有重要经济价值,如紫菜、掌状红皮藻、马尾藻和石莼在世界各地作为食物,褐藻常用作肥料。
最常见的大型海藻是海草,如︰绿藻、红藻和褐藻。其根状固着器只有固着功能,而不能吸收营养。海藻在浅水中常密生成片。在水深50米(约165呎)以内的岸边形成明显区带。生长于高潮线上的海藻常暴露在空气中;低潮线下的海藻则不能长期暴露于空气,故不能于近海岸处生长,如墨角藻属(Fucus)、巨藻属(Macrocystis)、海囊藻属(Nereocystis)和海带属(Laminaria)等类群,并只能在18℃(64℉)以下繁殖,仅分布于冷水水域。
营养成分
1、蛋白质:海藻含有一种特殊的蛋白质称为亲糖蛋白,它对特定糖类具有亲和性而与之非共价结合。亲糖蛋白和细胞膜糖分子结合后会造成细胞沉降现象,因此是一种凝集素。亲糖蛋白普遍存在于陆上动植物及微生物中,尤其在豆科植物种子里更是丰富。亲糖蛋白借其辨识糖类的特性,在生物的防御、生长、生殖、营养储藏及生物共生上扮演重要角色。亲糖蛋白也可应用于血球分离检测,药物载体、免疫抗体的产生及抗癌药物的医药用途上。
海藻含有凝集活性物质是在一九六六年才被提出,随后的研究发现海藻的亲糖蛋白不但可以凝集红血球、肿瘤细胞、淋巴球、酵母、海洋细菌及单细胞蓝绿藻,也能促进小老鼠及人体淋巴球分裂作用。一些红藻如盾果藻、龙须菜、红翎菜及旋花藻的亲糖蛋白便具有这种作用。海藻亲糖蛋白能激活淋巴细胞,因而和免疫机能有密切关联。
随后的研究陆续发现有些海藻亲糖蛋白能抑制肿瘤细胞的增殖,如抑制白血病细胞株及老鼠乳癌细胞的增长。又如将海藻亲糖蛋白予以染色并结合在癌细胞上,便可以诊断或追踪人体内癌细胞的分裂及转移情形。台湾外将海藻亲糖蛋白应用在人体保健及医药方面的研发,多数尚在开始的阶段,不如多糖类成熟,有待积极研究开发。
可预期的是海藻亲糖蛋白未来在免疫系统机能诊断、肿瘤形成及转移诊断及其它临床应用上,具有很大潜力。唯首先应加强海藻活性种类筛选,进而分离纯化亲糖蛋白,并分析其生化特性及构造,以供后续研究及扩大未来应用,提高其在医药及保健上的价值。
2、多糖类:在海藻中具有增强免疫力及抗癌活性的物质,属特殊多糖类、蛋白质、脂质、色素及低分子物质。在传统的中药里,几种褐藻经烹煮之后可用来预防及治疗癌症,这种热水抽出物主要成分是多糖类。
海藻富有食物纤维,这些纤维属硫酸多糖或酸性多糖之类的物质,除有前述食物纤维的功能外,有些也有抗癌活性。红藻的角叉藻聚糖是硫酸盐化半乳糖的聚合物,此多糖类具有增强免疫力及抗癌的活性;角叉藻聚糖主要来自角叉藻、杉藻、麒麟菜、沙菜及银杏藻。紫菜糖及布糊也都是具抗癌活性的硫酸化多糖类,前者来自紫菜,而后者主要是海萝的半乳糖聚合物。
褐藻的褐藻糖是海藻的抗肿瘤及抗凝血活性成分中,研究得最多的一种化合物,实验结果显示此单糖可抗肿瘤及延长小老鼠寿命;许多种褐藻,如裙带菜及马尾藻的褐藻聚糖,同样能抑制肿瘤及增强老鼠的免疫抗体机能;褐藻酸是褐藻细胞壁的主要成分,其抗癌活性,和所含的甘露糖醛酸及古罗糖醛酸成分有关。有人认为海藻聚糖的抗癌机转可能和吞噬细胞及干扰素活性增强有关,因而间接地诱发细胞蛋白质的免疫反应及影响淋巴细胞的活性。
3、食物纤维:食物纤维是具有多醣类结构的大分子,是构成海藻细胞壁的主要成分,也多分布在细胞间隙中。红藻及褐藻含有丰富又多种的食物纤维,且大部分是水溶性。纤维的含量及结构因海藻种类而有不同;绿藻的纤维成分和陆上植物大致相同,主要是纤维素,但红藻中是洋菜、角叉藻聚醣及布糊,褐藻中是褐藻酸、褐藻聚醣及海带醣。一般海藻的纤维量约为干重的30 ~ 65%,远大于豆类、五谷类、蔬菜类及水果类的平均含量。
食物纤维在人体保健上有何用途?举动物实验为例,在饲料中加入褐藻酸,可改善老鼠高血脂症状,并抑制血液胆固醇含量的增加;角叉藻聚醣及洋菜能与胆固醇结合,可以调控血糖量。因此,适度增加海藻纤维的摄取量可以降低血压、血液胆固醇及血糖量,对心脏、血管的正常规律有帮助,并预防癌症发生。此外,海藻食物纤维进入人体胃肠后,因吸收水分而膨胀,容易造成饱足感觉,避免摄取过多食物而造成肥胖,并达到减肥保健效果。食物纤维在人体内又能帮助消化及促进废物排泄,避免体内有害细菌的生长,具整肠作用。
4、维他命:当人体某种维他命不足或缺乏时,就会引起代谢失调或疾病。海藻含有多种维他命,主要的有维他命B12、C及E、生物素及烟碱酸。人体维他命B12不足会导致长期疼痛、贫血及疲劳,甚至精神异常;这种维他命在海藻中的含量虽然不多,但广泛地分布在各种藻类中。
维他命C和人体败血病、癌症、心脏病、体重减轻等70 种以上的病症有关;许多海藻,如甘紫菜、网翼藻、裙带菜及浒苔等,含有丰富的维他命C,可达3 ~ 10 毫克/克藻体干重,并不逊于许多蔬菜、水果。
维他命E和治疗人体45 种以上疾病有关,包括皮肤、肌肉、听力、视力、癌症及心脏病等问题,此种维他命能保护肝脏,避免因过度疲劳而损害;一般海藻体内的维他命E含量约在一百微克/克藻体干重以下,但在墨角藻则高达六百微克/克藻体干重以上。维他命C及E又具抗氧化作用,可阻止不饱和脂肪酸遭受过氧化物攻击。
烟碱酸亦广泛存在于各种海藻中,在治疗关节炎、偏头痛及失眠上有其用途。海藻也含有生物素,有助于调整脂肪的代谢作用。有些海藻还含有维他命B1、B2、D、A及K,这些微量维他命也有其特定功能。
5、无机元素:海水含有45 种以上的无机元素,而海藻生长在海水里,每天吸收无机元素作为营养成分,因此海藻会比陆上植物含有更多种及多量的天然无机元素,可以提供人体所需。
海藻的无机元素中以钠、钾、铁、钙含量最多。铁是血红素的成分,缺铁是造成贫血的原因之一。钙是形成人体骨胳及牙齿的成分,也是维持细胞膜正常功能所需;但钙每日会有流失,因此必须补充,尤其孩子在成长期更是需要。许多海藻如蕨藻、龙须菜、沙菜、指枝藻、团扇藻及网地藻,含多量的铁、钙,可以从中摄取以补充不足。再如人体缺少碘会造成甲状腺机能异常,而海带含有多量的碘,可以提供所需。
有些海藻含有较多量的镁,此元素可以舒解压力,避免因紧张引起心脏病。海藻含有微量的铜、锌及锰,此三微量元素在人体内过量会造成中毒现象,但在肝脏中若无法维持适量,则会导致肝脏受损。铜也能影响铁的吸收,而锰和血糖量及癫痫病的发生有关。人体若缺乏上述主要及微量元素时,就需要适量补充。平日多摄取海藻就可以补充各种无机元素。
6、氨基酸及脂肪酸:一些食用海藻如紫菜、掌藻、石莼及石发等有较多的蛋白质,约为藻体干重的20 ~ 39%。海藻含有二十余种人体必需的氨基酸,重要的是大部分种类都有含硫氨基酸,如牛磺酸、甲硫氨酸、胱氨酸及其衍生物,每一百克干重藻体的含量约在41 ~ 72 毫克之间。除母奶、鸡蛋及豆类含多量的牛磺酸外,一般陆上食物蛋白质的含硫胺基酸大都不足或缺少,摄取不足时,会影响人体健康。
牛磺酸和心跳、脑化学及神经细胞的正常调控及视力有关,甲硫氨酸及胱氨酸则能螫合重金属,其硫与氢结合成氢硫基而有去毒作用。牛磺酸又有助于脂肪的消化,抑制血液及肝脏胆固醇含量的增加,对高胆固醇患者有改善作用。红藻的含硫胺基酸普遍较绿藻及褐藻多;紫菜、石花菜、海带、石莼及角叉菜等含牛磺酸量很高,每一百克藻体干重的含量可达四百毫克;甲硫氨酸及胱氨酸则在石莼、松藻、浒苔、蜈蚣菜、紫菜、软骨藻、环节藻、海带及墨角藻等有较高的含量。食用这些海藻可提供人体需要的特殊胺基酸。
海藻的脂肪酸量很少,约占1 ~ 5%,但有些特殊脂肪酸对人体健康有很大的影响。海藻除含有少量动物及高等植物常见的棕榈酸、肉豆蔻酸、月桂酸及硬酯酸等饱和脂肪酸外,大部分为不饱和脂肪酸,如海带、羊栖菜及裙带菜含有油酸、亚麻油酸及次亚麻油酸。后两者是人体必需的不饱和脂肪酸。
一般而言,红藻比绿藻及褐藻含较多的高度不饱和脂肪酸,尤以20 碳5烯脂肪酸(EPA)较为多见。根据分析,紫菜、海带、翅藻及其它海藻含有较多的 EPA,这种脂肪酸通常在深海鱼类的鱼油中含量较多,除可帮助降血压、心跳及纾解压力外,也可以抑制血液胆固醇含量上升及血小板凝集,防止血栓形成及心肌梗塞,对循环系统疾病有预防作用。
巨藻是海藻的一种,最长超过33米,是世界上最大的海洋植物。它一般蔓延滋生在海中礁石的表面上,从海底到洋面,茂密繁盛,绵延不断。
英国著名科学家查尔斯·达尔文在那次乘坐“小猎犬号”轮船进行著名的航海考察中,第一次看到巨藻群落后,感到非常惊讶,他这样写道:“那些依赖巨藻生存的所有种类的水生动物,它们的数量大得惊人。我只能将这里的水下世界比作陆地上的热带雨林。”事实上,将巨藻比作热带雨林毫不过分。因为许多像鱼类、小的无脊椎动物这样的物种,往往把巨藻这一庞大的立体结构当成隐蔽所,用以躲避天敌和湍急的水流。而其他物种,如海胆和鲍鱼等,则将巨藻作为主要食物。同时,藻林中这些海洋生物也吸引着其他物种,如海洋鸟类、海豹、海狮和海獭等。这里是它们能够轻易觅食的地方。作为一种植物,巨藻的组成并不复杂,它的基部是根状结构,被称作固着器。和根不同,它不是专门用来汲取养分的。它的主要作用犹如船锚,将巨藻固着于海底。
固着器的顶端连接一个茎状的柄,这是巨藻的主干。在这根主干上生长着无数植物体,就像一条条绳索一样。在每个植物体上都长满无数的褶皱状的叶子。在叶子的底部,也就是依附于柄的那一端,是一个充满气体的漂浮物。气体的主要成分是一氧化碳。巨藻的世界上生长最快的植物,其植物体和叶子每天可以长30厘米。
马尾藻也是一种常见的海藻,可是外形与众不同,呈自由漂浮的大团块状,像一个漂浮在海里的大海绵。在北纬20° ~ 40°,西经35° ~ 75°的北大西洋中,有一块面积达几百万平方公里的海区,那里布满了绿色的马尾藻,这个海区也因此被称作马尾藻海。远远望去,它好像一个茫茫无际的海上大草原。
马尾藻海被水手们称为“魔海”、“死亡之海”。它为什么会有这样一个可怕的称谓呢?原来,在航运和通讯技术不发达的古代,常有船只贸然闯入马尾海藻,被大量的马尾藻紧紧缠住,最后被活活困死。1492年8月3日,意大利航海家哥伦布率领的一支船队,就曾在马尾藻海上遇险,经过了整整3个星期的艰难航行,才侥幸摆脱了危险。
和其它海藻一样,在马尾藻周围也活跃着很多生物,其中最奇特的要算马尾藻鱼。它的颜色与马尾藻相仿,当它穿梭在马尾藻丛中时,一般人很难发现它。此外,它还有一个特殊的御敌本领——吞下大量海水,把身体鼓得大大的,使“敌人”不明所以,望而生畏。