條斑紫菜是一種栽培藻類，富含豐富的蛋白質(zhì)和維生素，不僅可供使用，還有一定的藥效，條斑紫菜也會面臨病害的威脅，如果不能加以預(yù)防和治療，會給養(yǎng)殖戶帶來經(jīng)濟損失。

　　《南方水產(chǎn)科學(xué)》水產(chǎn)科學(xué)雜志發(fā)表，是中國水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所主辦,國內(nèi)外公開發(fā)行的水產(chǎn)類學(xué)術(shù)刊物(雙月刊)。主要刊載漁業(yè)資源、捕撈技術(shù)、漁業(yè)設(shè)施、漁業(yè)環(huán)境保護、水產(chǎn)養(yǎng)殖與增殖、漁業(yè)生物病害、水產(chǎn)品加工與綜合利用以及水產(chǎn)基礎(chǔ)研究等方面的論文、研究簡報、綜述等。

　　條斑紫菜是我國北方主要的紫菜栽培品種,也是世界重要的經(jīng)濟海藻之一。針對當(dāng)前條斑紫菜育種現(xiàn)狀,討論了條斑紫菜經(jīng)濟性狀標(biāo)準(zhǔn)建立的必要性,并介紹了條斑紫菜目前形態(tài)性狀及品系性狀等經(jīng)濟性狀的研究概況,以期引起廣大藻類學(xué)家的注意,制定出具體的經(jīng)濟性狀標(biāo)準(zhǔn),為條斑紫菜育種體系的完善做出貢獻。

　　紫菜是紅藻門(Rhodophyta)、紫菜屬(Porphyra)大型海藻的總稱,是最重要的經(jīng)濟藻類之一[1]。其中條斑紫菜(Porphy-ra yezoensis)為北太平洋西部特有的種類,主要分布于我國黃海、渤海和東海北部沿岸以及日本列島和朝鮮半島沿岸,是我國北方主要的紫菜栽培品種,也是日本和韓國的主要栽培品種[2]。

　　1條斑紫菜的經(jīng)濟價值

　　紫菜是一種高檔的純天然海產(chǎn)珍品,不僅富有營養(yǎng),并且味道可口,易于消化。條斑紫菜含有豐富的蛋白質(zhì)、人體全部必需的氨基酸,無機元素非常豐富,富含膳食纖維及各種維生素[1]。同時,紫菜具有廣泛的醫(yī)用價值,《本草綱目》就有紫菜的記載。許多試驗證明紫菜多糖具有增強免疫功能、抗衰老、抗凝血、降血脂、抑制血栓形成等作用[3]。條斑紫菜的大規(guī)模培養(yǎng)具有極其重要的生態(tài)意義。紫菜的生態(tài)效益表現(xiàn)在可大量吸收碳、氮、磷等營養(yǎng)元素,能夠促進生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán),可以減緩富營養(yǎng)化的作用[4]。因此,大規(guī)模栽培紫菜對于解決近岸海水富營養(yǎng)化問題、修復(fù)海洋生態(tài)環(huán)境、緩解溫室效應(yīng)等有積極的意義。

　　2條斑紫菜經(jīng)濟性狀研究的必要性

　　1949年Drew博士將殼斑藻絲狀體和紫菜生活史聯(lián)系起來開始逐步建立條斑紫菜的栽培體系。隨著對條斑紫菜生活史認(rèn)識的加深和栽培技術(shù)的進步,條斑紫菜生產(chǎn)速度迅速增長,栽培規(guī)模迅猛發(fā)展。但是經(jīng)過30多年的人工栽培,所使用的野生品系已出現(xiàn)了嚴(yán)重的品質(zhì)退化,表現(xiàn)在生長變慢、藻體變寬變厚、味道變差、抗病力下降等。條斑紫菜由于自身的生物學(xué)特性以及研究的匱乏,育種仍然處于起步階段,還不能完全滿足當(dāng)前生產(chǎn)栽培的需要。有效育種方法的不足、群體組成的復(fù)雜性以及性狀遺傳基礎(chǔ)研究的薄弱,嚴(yán)重影響了條斑紫菜育種體系的建立[5]。其中,性狀作為條斑紫菜遺傳的外在表現(xiàn)形式,更應(yīng)該成為科研工作者們的研究重點。目前,在紫菜交易初級市場,對條斑紫菜初加工品的質(zhì)量仍然以感官經(jīng)驗標(biāo)準(zhǔn)評價為主,將紫菜產(chǎn)品分多個等級。這種沒有量化的評價方法往往因人員的主觀判斷而造成市場的混亂。規(guī)避這一難題的有效方法是通過對條斑紫菜原材料以及產(chǎn)品質(zhì)量進行量值評估來指導(dǎo)市場的定價。

　　3條斑紫菜經(jīng)濟性狀的研究進展

　　經(jīng)濟性狀的鑒定是種質(zhì)資源研究的主要工作,鑒定的內(nèi)容因作物不同而異,一般包括形態(tài)、品質(zhì)、產(chǎn)量、生理生化等目標(biāo)性狀。其中形態(tài)性狀鑒定是種質(zhì)資源性狀評價的最基礎(chǔ)的工作,而品質(zhì)性狀一般包括營養(yǎng)價值、食用價值或其他實用價值。在各種育種體系比較成熟的農(nóng)作物、林木以及一些水產(chǎn)作物中,經(jīng)濟性狀的標(biāo)準(zhǔn)都已經(jīng)比較完善。在栽培藻類中,海帶的這一體系也比較完善,其主要的經(jīng)濟性狀有體長、體寬、葉片寬、葉片長、葉片厚度、成藻營養(yǎng)成分、氨基酸組成等[6]。而紫菜育種起步較晚,還沒有一個對于經(jīng)濟性狀的規(guī)范性標(biāo)準(zhǔn),這就對紫菜種質(zhì)的鑒定造成了許多不便之處。為解決這一難題,藻類學(xué)家已經(jīng)在這方面進行多項研究工作,致力于制定具體的經(jīng)濟性狀標(biāo)準(zhǔn),為條斑紫菜育種體系的完善做出貢獻。目前,條斑紫菜的經(jīng)濟性狀研究主要分為形態(tài)生長性狀及品質(zhì)性狀兩方面。

　　3.1條斑紫菜生長及形態(tài)性狀

　　生長及形態(tài)性狀鑒定是種質(zhì)資源性狀評價的最基礎(chǔ)的工作,而在條斑紫菜中,主要的有葉長、葉寬、葉厚及葉色等形態(tài)特征。

　　3.1.1葉長、葉寬及長寬比。葉長、葉寬及長寬比是藻類學(xué)家較早就注意到的性狀。由于條斑紫菜葉狀體外形的不規(guī)則性,葉長是指葉片的最大長度,葉寬指的是葉片的最大寬度,長寬比則是二者的比值。Miura通過對奈良輪條斑紫菜的遺傳分析發(fā)現(xiàn),條斑紫菜的長度與寬度具有數(shù)量遺傳的性質(zhì),并且大致估算了該品系紫菜葉體長寬比的遺傳力約為0.7 [7]。目前,藻類學(xué)家的研究主要關(guān)注于長寬比性狀,主要是因為條斑紫菜葉片大小極易受到外界條件(如海區(qū)的環(huán)境、采苗的密度以及雜藻的污染等)的干擾,并且由于條斑紫菜能產(chǎn)生單孢子進行無性生殖,在生產(chǎn)上采用多茬收割,因此對收割期的不同選擇也會造成葉長、寬性狀測定的困難。生產(chǎn)實踐發(fā)現(xiàn),特定品系葉狀體的長寬比是比較固定的,有一定的遺傳穩(wěn)定性,并且這一性狀在各品系之間有著豐富的變異情況。因此,在性狀評價時多選用長寬比進行測定和估計。同時,研究人員發(fā)現(xiàn)長寬比與葉片生長速度密切相關(guān),一般長寬比大的品系生長較快,成熟期較晚。由此可見,條斑紫菜長寬比可以作為條斑紫菜種質(zhì)資源鑒定的重要性狀之一。

　　3.1.2葉厚及重量性狀。紫菜加工最注重的是紫菜本身的品質(zhì),藻體過厚會導(dǎo)致成品口感差,品質(zhì)不高,而藻體過薄就會導(dǎo)致成品空洞過多,等級過低。因此,選擇優(yōu)良性狀時要綜合考慮,選擇合適的藻體厚度。但是條斑紫菜葉片由于是由單層細(xì)胞組成,葉片較薄,厚度在產(chǎn)業(yè)化上難以測定,需要通過包埋切片等復(fù)雜的手段來進行顯微測量,因此并沒有積累很多這方面的數(shù)據(jù)。陳昌生等對壇紫菜的研究表明,對于壇紫菜的剪收會促進厚度的增長,日平均增厚在0.30~0.70 μm/d[8]。由此可見,條斑紫菜的剪收也可能導(dǎo)致厚度的增長,后幾茬收割的條斑紫菜在加工品質(zhì)上會有所下降。

　　重量性狀主要指的是單位面積鮮重,單位面積干重及干濕重比。單位面積鮮重指的是將葉片表面水分擦干后進行測定的數(shù)值,而干重則為完全烘干后的測定值,干濕重比為二者的比值。筆者通過對多個不同品系條斑紫菜重量性狀的測定發(fā)現(xiàn),條斑紫菜單位面積鮮重介于3.5~4.5 mg/cm2,單位面積干重在0.7~1.0 mg/cm2,而干濕重比介于0.15~0.24;同時還發(fā)現(xiàn),單位面積干重與干濕重比性狀與葉片的厚度密切正相關(guān)。因此,可以將單位面積干重這個簡單易測的性狀作為測定藻體厚度的一個間接方法,從而能更方便地衡量條斑紫菜的加工品質(zhì)。

　　3.1.3葉片色澤。條斑紫菜葉片的色澤主要由其所含的光合色素的含量決定,葉綠素a和藻膽蛋白都是紫菜重要的光合色素:葉綠素是光合作用過程中最重要的光合色素,在藻類中主要的存在形式為葉綠素a;藻膽蛋白是存在于藻類中的一類色素復(fù)合蛋白。已知的藻膽蛋白主要可以分為三大類,即藻紅蛋白、藻藍蛋白和別藻藍蛋白。葉綠素含量不僅與生長速度有很大關(guān)系,并且干紫菜中葉綠素含量的多少與感官測定紫菜優(yōu)劣最為一致[9];藻膽蛋白的含量也決定著作為商業(yè)化的紫菜餅質(zhì)量[10]。條斑紫菜由于原生質(zhì)體的制備簡單,通過誘變較易得到色素突變體,有報道稱突變體的產(chǎn)生主要是因為藻紅蛋白和藻藍蛋白的質(zhì)或量發(fā)生了變化[11]。同樣有研究發(fā)現(xiàn),野生型條斑紫菜總藻膽蛋白含量明顯低于栽培品種,這意味著在商業(yè)利用價值上,野生型條斑紫菜可能要低于栽培品系。由此可見,葉綠素a和藻膽蛋白的含量都是條斑紫菜重要的經(jīng)濟性狀之一。

　　3.1.4光合效率。光合效率是條斑紫菜十分重要的選育指標(biāo),它反映了藻體碳同化、生產(chǎn)有機物的能力。較高的光合效率意味著藻體可能以更高的速率生長,從而縮短生長期,提高經(jīng)濟效率。趙小波通過應(yīng)用葉綠素?zé)晒鈩恿�學(xué)技術(shù),分析不同條斑紫菜品系在各種自然脅迫條件下光合效率的變化特點發(fā)現(xiàn),條斑紫菜的Fv/Fm數(shù)值偏低,僅在0.4~0.6,說明其PSⅡ原初光能轉(zhuǎn)化率低。作為低等紅藻的紫菜,其光合結(jié)構(gòu)比較低級,并且由于維管系統(tǒng)的缺乏,光合產(chǎn)物運輸體系不完善,光合碳代謝活性也比較低,因此其最大PSⅡ光能轉(zhuǎn)換效率低是正常的。光合效率不僅受遺傳的影響,跟品系有關(guān),還跟自然環(huán)境有很大的關(guān)系:干旱、鹽度、溫度等多方面的脅迫都會在一定程度上導(dǎo)致Fv/Fm值偏低[12]。

　　3.2條斑紫菜的品質(zhì)性狀

　　國內(nèi)外已有過較多研究紫菜葉狀體營養(yǎng)價值的報道。研究者們認(rèn)為紫菜的葉狀體富含蛋白質(zhì)、多種礦物質(zhì)和維生素,營養(yǎng)成分較全面,具有較高的食用和藥用價值,是天然的保健食品。條斑紫菜經(jīng)過加工可制成多種食品,紫菜產(chǎn)品的質(zhì)量與其種類有很大關(guān)系。除此之外,紫菜內(nèi)在品質(zhì)也是紫菜商品性優(yōu)劣的重要指標(biāo),其主要由糖、酸、香味物質(zhì)、蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、礦物質(zhì)等因素構(gòu)成。

　　條斑紫菜葉狀體含粗脂肪0.74%~0.81%,粗蛋白33.4%~39.6%,粗灰分9.3%~12.4%,粗纖維4.7%~6.1%,無氮浸出物22.1%~32.4%[13],條斑紫菜葉狀體蛋白質(zhì)含量豐富,高達30%以上,粗脂肪含量低,利于人體健康,灰分含量較高,有助于礦物元素的補充,無氮浸出物含量較高,可見能量豐富。

　　3.2.1蛋白質(zhì)氨基酸組成及游離氨基酸含量。食物蛋白質(zhì)的氨基酸組成比例雖不盡相同,但其營養(yǎng)價值的優(yōu)劣主要取決于所含必需氨基酸的種類、數(shù)量和組成比例。條斑紫菜氨基酸含量占干重的30%左右,含有人體所需的所有必需氨基酸,并且必需氨基酸含量及比例都明顯高于WHO/FAO 的必需氨基酸模式[14]。根據(jù)氨基酸平衡理論,條斑紫菜蛋白質(zhì)中必需氨基酸齊全,配比得當(dāng),這種蛋白質(zhì)適宜人體生理作用需要,營養(yǎng)價值大,因此條斑紫菜蛋白質(zhì)氨基酸的含量及組成是條斑紫菜及其重要的品質(zhì)性狀之一。

　　游離氨基酸(FAA)是指以游離狀態(tài)存在的氨基酸,一般是未經(jīng)水解處理而直接測出的氨基酸。與水解氨基酸相比,FAA對營養(yǎng)的貢獻不大,主要是參與風(fēng)味物質(zhì)的形成。FAA是重要的滋味物質(zhì)和香味前體物質(zhì),具有酸、甜、苦、咸、鮮等多種味道[15],其中谷氨酸和天冬氨酸呈鮮味,甘氨酸、脯氨酸、丙氨酸和絲氨酸呈甜味。日本早在20世紀(jì)70年代已經(jīng)開始對本國條斑紫菜制品中的游離氨基酸(FAA)進行研究[16],研究表明FAA的含量是影響條斑紫菜風(fēng)味重要因素之一。特別是含量較大的Ala、Glu、Asp、Arg等4種主要氨基酸,被認(rèn)為對條斑紫菜的風(fēng)味有重要貢獻[17]。

　　3.2.2脂肪酸含量及組成。脂肪在條斑紫菜中的含量僅為1%~2%,且與生長季節(jié)的關(guān)系不明顯,可以認(rèn)為條斑紫菜是一種高蛋白、低脂肪的優(yōu)質(zhì)海洋食品。但是條斑紫菜脂肪酸含量雖然不高,卻大部分為不飽和脂肪酸,其中EPA占50.1%[1]。EPA具有降低血壓、促進平滑肌收縮、擴張血管、阻礙血小板凝集和防止動脈硬化、防止老年性癡呆等功能。可見,脂肪酸雖在條斑紫菜中含量較低,但是其組成合理,有益于人體健康和保健。因此,在對條斑紫菜進行品質(zhì)評價時脂肪酸含量也是不可忽視的一部分。

　　3.2.3礦質(zhì)元素及維生素含量。條斑紫菜中灰分含量占干重的10%左右,有助于補充人體缺乏的礦質(zhì)元素,其中鈣、鎂、鋅和碘含量較豐富,鉛、鎘含量均低于食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),可以放心食用。而從生理角度看,這些礦物元素對人體是不可缺少的,并且不能在體內(nèi)合成,必須通過日常食物供給,因此條斑紫菜非常適合作為補充礦物元素的功能食品。條斑紫菜所含的維生素種類多、含量高,明顯高于動物性食品,β-胡蘿卜素、VC、VE含量尤為突出,分別達18.5、13.9、26.7 mg/kg[8],并且三者都具有重要的生物學(xué)功能:β-胡蘿卜素能猝滅生物體內(nèi)化學(xué)性很高的自由基,從而降低因自由基誘發(fā)的過氧化作用,具有延緩衰老和抵抗癌癥的作用,還可防止夜盲癥、皮炎、胃腸炎;VC具有促進集體較遠(yuǎn)蛋白合成,利于細(xì)胞間質(zhì)形成,促進抗體的形成,增強抗病力,還利用還原性幫助機體解毒的作用;VE的抗氧化能力以及對過氧化物講解作用,能保護細(xì)胞膜的完整。

　　可見,條斑紫菜中礦質(zhì)元素及維生素的含量也在一定程度上決定了其營養(yǎng)價值和藥用價值,因此二者的含量同樣應(yīng)該成為條斑紫菜種質(zhì)鑒定中重要的組成部分。

　　3.2.4揮發(fā)性物質(zhì)。條斑紫菜產(chǎn)品除了有豐富的營養(yǎng)成分外,其獨特的風(fēng)味也是引人向往的重要原因。風(fēng)味物質(zhì)包括風(fēng)味物質(zhì)包括味感物質(zhì)和嗅感物質(zhì)。味感物質(zhì)主要指的是前述游離氨基酸,揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)就是嗅覺感知的一類化合物組份,包括香氣物質(zhì)和香味物質(zhì),其特點是易揮發(fā)、含量極低。2008年胡傳明對影響紫菜風(fēng)味品質(zhì)特征揮發(fā)性物質(zhì)含量組成進行研究,鑒定了66種揮發(fā)性組分的含量,報道了8-十七烯和十五烷是紫菜重要的揮發(fā)性風(fēng)味物組份,而一些短鏈醛、醇及酮類可能構(gòu)成紫菜的特征嗅感物質(zhì),條斑紫菜所含揮發(fā)物中醛、酮相對量值明顯高于壇紫菜[18]。

　　紫菜食品消費對品質(zhì)的要求很高,尤其以烤、調(diào)為主的紫菜加工品,不僅以色澤、味感等評價產(chǎn)品質(zhì)量,并且還將香型等嗅覺感受作為品質(zhì)的重要評價指標(biāo)。因此,條斑紫菜中特征揮發(fā)性物質(zhì)的含量及組成也在一定程度上決定了紫菜產(chǎn)品的品質(zhì)。

　　4展望

　　藻類學(xué)家對條斑紫菜的各種形態(tài)及品質(zhì)性狀都進行了一些研究分析,但是目前研究體系還比較松散,還沒有形成規(guī)范性的標(biāo)準(zhǔn)。并且研究主要在于性狀的表現(xiàn)以及作用,還沒有將其與條斑紫菜的育種相結(jié)合。近半個世紀(jì)以來,各類主要農(nóng)作物和家畜品種的改良取得了突飛猛進的進步,成果斐然,其根本原因就在于指導(dǎo)育種工作的數(shù)量遺傳學(xué)理論體系的建立和完善,并且有效應(yīng)用于育種實踐。遺傳參數(shù)和育種值的準(zhǔn)確估計對于改進種群的整體遺傳素質(zhì),培育優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、滿足社會特定需求的品種或品系起了至關(guān)重要的作用。準(zhǔn)確可靠的群體遺傳參數(shù)是育種實踐的必要條件,為了完善我國條斑紫菜育種體系,今后對條斑紫菜經(jīng)濟性狀的研究需要多借鑒高等農(nóng)作物的經(jīng)驗,將數(shù)量遺傳學(xué)引進到條斑紫菜育種體系中,衡量條斑紫菜各經(jīng)濟性狀的遺傳參數(shù),以更好地評價條斑紫菜的經(jīng)濟性狀,并依靠這些努力解決當(dāng)前紫菜產(chǎn)業(yè)所遇到的難題。

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