形態特徵
種名:紅藻
英文名稱:red algae
紅藻絕大部分海生,見於熱帶和亞熱帶海岸附近,常附著於其他植物。葉狀體有絲狀、分枝狀、羽狀或片狀。細胞間連以纖細的原生質絲。除葉綠素外,尚含藻紅素和藻藍素,故常呈紅色或藍色。紅藻的生殖細胞不能運動。雌性器官稱果孢,由單核區和受精絲構成。不動精子在精子囊中單生。重要的食用紅藻(如紫菜、掌狀紅皮藻)煮熟後仍保持其色澤及膠體性質。工業上,角叉菜屬(Chondrus)紅藻作為明膠的代用品用於布丁、牙膏、冰淇淋及保藏食品中。珊瑚藻屬(Corallina)的某些種在形成珊瑚礁與珊瑚島的過程中起重要作用。主要由江蘺屬(Gracilaria)和石花菜屬(Gelidium)紅藻製備的瓊脂是細菌和真菌培養基的重要成分。
紅藻生長在大約十三億到十四億年前的海洋里,形狀如葉片。質體中除了含有葉綠素和黃色素外,還有大量藻紅素,所以呈現紅色。這是紅藻的一種。
植物體多為絲狀體、葉狀體或枝狀體,少數為單細胞,有些為群體。藻體常有一定的組織分化,如某些種類分化有“皮層”和髓。細胞壁分兩層,內層由纖維素組成,外層為果膠質組成,含瓊膠、海蘿膠等紅藻所特有的果膠化合物。色素體1枚,呈星芒狀、帶狀、扭帶狀或雙凸狀等。除了含葉綠素a和葉綠素b、胡蘿蔔素和葉黃素外,還含有藻紅素和藻藍素。一般以藻紅素占優勢,故藻體呈紅色或紫紅色。貯藏養分為紅藻澱粉(floridean starch)或紅藻糖(floridose)。
分布範圍
紅藻門(Rhodophyta)植物絕大多數分布於海水中,僅有10餘屬,約50種是淡水種。淡水種多分布在急流,瀑布和寒冷空氣流通的山地水中。海產種由海濱一直到深海100米所有分布,海產中的分布受到海水水溫的限制,並且絕大多數是固著生活。
紅藻門約有558屬,3740餘種。其中約有200種生於淡水中,其餘均為海產,是海洋藻類(現屬原生生物界)的主要部分。
主要價值
紅藻有重要經濟價值。除食用外,還是醫學、紡織、食品等工業的原料。
提取物可抑制肥胖
近日,韓國國立釜山大學研究人員發現,紅藻提取物(Gelidium amansi extract,GAE)可抑 制高脂肪飲食誘導的肥胖。 早先研究已經證實,持續 12 周攝入含 GAE 的高脂肪飲食對老鼠的 體重增加具有明顯抑制作用,但未有研究顯示GAE 對肥胖老鼠具有減肥的效果。 本項研究中,研究人員分析 GAE 對肥胖老鼠的體增重、脂肪量、血漿、肝臟脂質、脂肪因子 分泌物和脂質代謝因子表達的影響。 本次試驗為 8 周,試驗對象為肥胖老鼠,分為對照組和控 制組,對照組老鼠飲食為正常飲食,控制組包括五種飲食,其中均含有高脂肪。 研究人員對五組老鼠餵養新一輪飲食,組 1(高脂肪飲食)、組 2(高脂肪+0.5gGAE)、組 3(高 脂肪+1g GAE)、組 4(高脂肪+2g GAE)、組 5(高脂肪+75g GAE)。 8 周試驗結束後,結果顯示老 鼠損失的體重情況和共軛亞油酸(CLA)組老鼠情況一樣,CLA 是一種有助於減肥的脂肪酸。 研究結果還顯示,和高脂肪組老鼠相比,GAE 組老鼠的體重明顯降低。 組 3 和組 4 老鼠的 最終體重和 CLA 組老鼠的結果基本一致。同時,即使飲食中的 GAE 含量很低,但在控制體重方 面依舊有作用。
在造紙上的套用
摘 要
含有絲狀體根部的石花菜目紅藻,能夠用作造紙原料,製造漂白漿。紅藻含有根狀的藻絲,微紅色的皮質細胞和富含粘液狀碳水化合物的髓質細胞。紅藻漿的主要成分是根狀絲體。高白度的紅藻漿的製取方式為首先通過加熱去除藻體中黏液狀碳水化合物,然後利用漂白劑處理剩餘部分。
製備紅藻漿
此前我們曾從一些紅藻品種中抽提出紙漿,其中包括安曼司石花菜、粗石花菜、智利石花菜、硬石花菜、翼枝雞毛菜、亮葉雞毛菜、角石花菜、長刺石花菜。不同種類紅藻的形狀和內層纖維含量存在差異,髓質細胞中的粘性碳水化合物的特性和含量也不相同。
繁殖方法
紅藻生活史中不產生遊動孢子,無性生殖是以多種無鞭毛的靜孢子進行,有的產生單孢子,如紫菜(Porphyra);有的產生四分孢子,如多管藻(Polysiphonia)。紅藻一般為雌雄異株,有性生殖的雄性器官為精子囊,在精子囊內產生無鞭毛的不動精子;雌性器官稱為果胞(carpogonium),果胞上有受精絲(trichogyne),果胞中只含一個卵。果胞受精後,立即進行減數分裂,產生果孢子(carpospore ),發育成配子體植物;有些紅藻果胞受精後,不經過減數分裂,發育成果孢子體(carposporophyte),果孢子體是二倍的,不能獨立生活,寄生在配子體上。果孢子體產生果孢子時,有的經過減數分裂,形成單倍的果孢子,萌發成配子體;有的不經過減數分裂,形成二倍體的果孢子,發育成二倍體的四分孢子體(tetrasporophyte),再經過減數分裂,產生四分孢子(tetrad),發育成配子體。紅藻門植物的生活史中,有的無世代交替現象,如紫菜(甘紫菜具世代交替);有的則有明顯的世代交替,如海索麵(Nemalion)。
紅藻生殖發育特點 紅藻擁 有最 複雜 的生活史 ,如 產膠藻 江蘺屬 具有 三個世代 ,包括配子體世代 、孢子體世代和果孢子體世 代 。紅藻既能進行有性生殖又能進行無 性生殖 ,紅藻有 性生殖通過精子和果胞結合完成 。無性生殖是 以多種無 鞭毛 的靜孢子進行 ,有 的產生單孢子 ,如紫菜 ;有的產 生 四分孢子 ,如多管 藻。因此 ,紅藻的生殖行為包括配 子和孢子的形 成和釋放 、配子的結合等。紅藻 的有性生 殖存在很大缺陷 ,因為紅藻 的雄配子 (精子 )和雌配子 (果胞 )都沒有運動能力 ,且精子釋放後只有幾個小時 的存活時間。Gr ac i l a r i a gr ac i l i s 精子只存活不到5 h⋯。
紅藻生殖發育是 多種環境 因子綜合調控 的結果 ,如 光照 (光強 、光質 和光周期 )、溫度 、季節 、營養 (無 機和有機 )、生物因子 (細菌 、動物 )、滲透壓 、pH、波浪及機械衝擊 、污染和輻射等。
代表植物
紫球藻屬(Porphyridium)
屬於紫菜亞綱紫球藻目。植物體為單細胞,細胞圓心或橢圓形。載色體星芒狀,中軸位,有蛋白核,無澱粉鞘。常生活於潮濕的地上和牆角,可作純培養。
紫菜屬(Porphyra)
屬於紫菜亞綱,藻體為單層或兩層細胞組成的葉狀體,紫紅色、紫色或紫藍色,基部以固著器固著於基物上,無柄或有短柄,一般高20~30cm,寬10~20cm。細胞為單核,有1~2個星芒狀色素體,中軸位,有蛋白核。藻體生長為彌散式。我國常見分布和栽培的紫菜有甘紫菜、圓紫菜和長紫菜等。現以甘紫菜(P.tenera)為例來了解紫菜屬植物的生活史。甘紫菜是雌雄同株植物,水溫在15℃左右時,產生性器官。藻體的任何一個營養細胞,都可轉變為精子囊,其原生質體分裂形成64個精子。果胞是由一個普通的營養細胞稍加變態形成的,一端微隆起,伸出藻體膠質的表面,即受精絲,果胞內有一個卵。精子放出後隨水流漂到受精絲上,進入果胞與卵結合,形成二倍的合子。合子經過減數分裂和普通分裂,形成8個單倍的果孢子;果孢子成熟後,落到文蛤、牡蠣或其他軟體動物的殼上,萌發進入殼內,長成單列分枝的絲狀體,即殼班藻;殼班藻產生殼孢子(conchospore),由殼孢子萌發為夏季小紫菜,其直徑約3mm,當水溫在15℃左右時,殼孢子也可直接發育成大型紫菜。夏季因水中溫度高,不能發育成大型紫菜,小紫菜產生單孢子,發育為小紫菜;晚秋水溫在15℃左右時,單孢子萌發為大型紫菜。因此,在北方,大型紫菜的生長期為每年的11月至次年的5月。
多管藻屬(Polysiphonia)
屬於真紅藻亞綱仙菜目,為海水中最普通的藻,本屬約有150種。植物體為多列細胞分枝的絲狀體,有些種的絲狀體分化有直立絲狀體和匍匐絲狀體,基部以單細胞假根固著於海邊岩石上,高約3-20cm。絲狀體中央由一列較粗的細胞組成,稱為中軸管(central siphon),其四周由4-24個較細的細胞圍成一圈,稱圍軸管(peripheral siphon)。
多管藻屬的植物體有單倍體的雌、雄配子體,雙倍體的果孢子體及四分孢子體。配子體和四分孢子體在外形上完全相同,是典型的同形世代交替。精子囊生在雄配子體上部的生育枝上,果胞生在雌配子體上部生育性的毛絲狀體上。產生果胞時,毛絲狀體的中軸細胞旁生1個特殊的圍軸細胞(又稱支持細胞),由此細胞生出4個細胞的果孢絲體(carpogonial filament)。果孢絲體的頂端細胞是具有受精絲的果胞,果胞核分裂為2,下核為果胞核,上核為受精絲核,後來此核退化。精子由受精絲進入果胞與卵結合。同時支持細胞又生出幾個細胞,叫輔助細胞。果胞通過它下面的輔助細胞與支持細胞相連。合子核分裂為2,進入支持細胞,並在此細胞中繼續分裂,其餘核退化。此時支持細胞發生很多產孢絲,支持細胞中的核移至產孢絲中。產孢絲末端形成果孢子囊,每個囊內有2核,同時支持細胞與四周的細胞融合成孢子囊團塊,總稱為囊果(即果孢子體),果孢子萌發,形成二倍體的四分孢子體。四分孢子體上形成四分孢子囊,經減數分裂,形成4個單倍的孢子,叫四分孢子,四分孢子萌發形成雌雄配子體。
紅藻中常見的淡水產有串珠藻屬(Batrachospermum)、海產的有海索麵屬(Nemalion)、珊瑚藻屬(Corallina)、仙菜屬(Ceramium)、松節藻屬(Rhodomela)和石花菜屬(Gelidium)。
紅藻門
紅藻門的經濟價值很高。在紅藻類中,紫菜是一種食用藻類,它含有豐富的蛋白質,不僅營養豐富,而且味道鮮美。此外石花菜(Gelidium amansii)、海蘿(Gloiopeltis furcata)等均可食用。鷓鴣菜(Caloglossa leprieurii)和海人草(Digenea simples)是常用的小兒驅蟲藥。從石花菜屬、江籬屬(Gracilaria)、麒麟菜屬(Eucheuma)植物中提取的瓊膠(agar),被套用在醫藥工業和紡織工業上,並廣泛作為培養基。
種子植物百科(一)
種子植物是植物界最進化的種類,世界上已分化出20餘萬種,是現今地球表面綠色的主體。 |