光語帶你認(rèn)識(shí)微藻
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第四篇——紫球藻
單位：上海光語生物科技有限公司
微信公眾號(hào)：Leadingtec
作者：俞建中（微信號(hào)：Scophy117）
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今天沒有寫在前面的話。
直接給大家上個(gè)圖！
是不是有點(diǎn)污，這個(gè)圖是老俞自己拍的，藻種來自日本日本國(guó)立環(huán)境研究所（NIES1035），剛到藻種時(shí)，顏色淡淡的還沒去注意，直接先擴(kuò)保，養(yǎng)著養(yǎng)著發(fā)現(xiàn)越來越藍(lán)，難道是小鬼子給了我藍(lán)球藻？
馬上鏡檢，就看到了這污的一幕。
明顯的，這個(gè)紫球藻還沒進(jìn)化完全啊，不全是藻紅蛋白，還保留著藻藍(lán)蛋白，妥妥的證明了紅藻的進(jìn)化地位。
（引自http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/images/porphyridium.jpg）
再波一次正常紫球藻細(xì)胞，下面這個(gè)圖是紫球藻粉的照片，人家真的是紫色的。
（引自https://www.flickr.com/photos/microphyt/6424772095）
紫球藻的生物學(xué)描述在前面已經(jīng)提到過，說起紫球藻的優(yōu)點(diǎn)或者開發(fā)價(jià)值，雖然它也有EPA、有藻紅蛋白，要說最牛逼的，還是多糖。紫球藻多糖胞內(nèi)胞外都有、含量高、分子量大、磺酸化等等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)紫球藻自身而言，這個(gè)特征對(duì)它起著機(jī)械支撐、生物識(shí)別、離子交換性能和細(xì)胞保護(hù)功能（抗干燥；對(duì)溫度、pH、鹽度穩(wěn)定性；抗環(huán)境脅迫；抗自由基氧化）等。
剛最近幾天，微信上還冒出個(gè)“來自海洋的防曬新材料”那么個(gè)鏈接，拜托，這套東西紫球藻都玩爛了。
紫球藻已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化培養(yǎng)，這個(gè)工作是以色列花臣（Frutarom）公司在進(jìn)行，花臣公司采用的生產(chǎn)模式還是比較有特點(diǎn)，以塑料吊袋進(jìn)行培養(yǎng)，并提取了紫球藻多糖開發(fā)為化妝品，紫球藻多糖涂抹在皮膚表面能形成非常均勻的涂層，優(yōu)于透明質(zhì)酸等多糖，去皺的效果相當(dāng)強(qiáng)。
（左圖為使用前，右圖為使用60分鐘后，皺紋的深度和長(zhǎng)度均大大降低）
最后來探討下紫球藻開發(fā)的話題。
（1）從商業(yè)價(jià)值考慮，個(gè)人認(rèn)為，紫球藻至少有兩個(gè)產(chǎn)物值得開發(fā)，多糖和藻紅蛋白，脂肪酸中含有EPA暫且不提。
就多糖而言，從生物學(xué)功效角度，目前已有的研究證明抗病毒功效較為顯著，同時(shí)還有抑菌、抗腫瘤、降血脂、降膽固醇、抗輻射及增強(qiáng)免疫的作用，進(jìn)一步的研究或能證實(shí)更多的功效。因此具有開發(fā)為健康食品、藥品的前景，而在化妝品領(lǐng)域的應(yīng)用，或能勝過透明質(zhì)酸。
紫球藻細(xì)胞中含有1個(gè)大而呈星形的色素體，含有藻紅蛋白和少量藻藍(lán)蛋白。藻紅蛋白類同其他藻膽蛋白（藻膽蛋白是藻紅蛋白、藻藍(lán)蛋白和別藻藍(lán)蛋白等參與光合作用的蛋白色素的總稱）類似，具有水溶性好、性質(zhì)相對(duì)較穩(wěn)定、熒光量子產(chǎn)率高、背景干擾小、易于同生物素、抗體和糖蛋白等大分子交聯(lián)等特點(diǎn)，既可以作為天然色素廣泛應(yīng)用于食品、化妝品、染料等工業(yè)，又可制成熒光試劑，用于臨床醫(yī)學(xué)診斷、免疫化學(xué)及生物工程等領(lǐng)域，還可作為光動(dòng)力治療癌癥。這個(gè)方面的應(yīng)用可以參照螺旋藻藻藍(lán)蛋白的市場(chǎng)情況，目前螺旋藻藻藍(lán)蛋白的需求量逐漸上升。
（2）從技術(shù)和工程角度，凡是養(yǎng)過紫球藻的人都知道，這個(gè)藻環(huán)境耐受性比較強(qiáng)，皮實(shí)容易養(yǎng)，除了花臣公司的塑料吊袋之外，管道、板式反應(yīng)器和跑道池都有成功的嘗試。需要具備的技術(shù)基礎(chǔ)，個(gè)人認(rèn)為有以下幾點(diǎn)：（A）高糖藻種及富集多糖的養(yǎng)殖工藝；（B）考慮到紫球藻多糖外分泌的問題，需要保證培養(yǎng)液中多糖含量高到采收經(jīng)濟(jì)可行的程度，因此采用密閉式反應(yīng)器幾乎是必然；（C）養(yǎng)殖和采收時(shí)，多糖必然粘附在器具表面，花臣公司采用的近乎一次性的養(yǎng)殖設(shè)施，可能也是無奈之舉，是否有更合適的反應(yīng)器裝置；（D）能否實(shí)現(xiàn)細(xì)胞和胞外多糖分離，細(xì)胞重新返回繼續(xù)繁殖或產(chǎn)糖，而多糖得到分離；（E）細(xì)胞胞內(nèi)多糖和藻紅蛋白有否技術(shù)實(shí)現(xiàn)雙雙分離，并保持（尤其是藻紅蛋白）其活性；（F）建立技術(shù)門檻，制定相應(yīng)的工藝流程和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。
（3）產(chǎn)品定位和開發(fā)。產(chǎn)品定位這個(gè)環(huán)節(jié)，老俞認(rèn)為，理念是我們微藻產(chǎn)品開發(fā)的最需要關(guān)注的問題。如果你不清楚做這個(gè)東西干什么，那你做這個(gè)東西干什么？例如螺旋藻最初發(fā)展幾乎是盲目的，利潤(rùn)高就大家擠著上，最后養(yǎng)螺旋藻的被賣螺旋藻的綁架，失去了產(chǎn)品的解釋權(quán)，現(xiàn)在要重新確立螺旋藻的產(chǎn)業(yè)類別并讓公眾對(duì)螺旋藻有個(gè)客觀認(rèn)識(shí)變得異常艱難。說回來，就紫球藻藻紅蛋白比較簡(jiǎn)單，主要作為天然色素，可用于食品藥品開發(fā)，少量的可開發(fā)為熒光試劑等產(chǎn)品。而紫球藻多糖，面臨著化妝品、醫(yī)藥、（健康）食品多種選擇，這就需要分析各個(gè)功能或功效在各種領(lǐng)域中的優(yōu)勢(shì)或者不可替代程度。作為化妝品，需求量會(huì)有多少？作為醫(yī)藥，主打功效是什么，回避哪些競(jìng)爭(zhēng)？作為（健康）食品，開發(fā)哪個(gè)區(qū)塊？部分工作是市場(chǎng)調(diào)查，而更多的，可能還需要產(chǎn)品功能功效的驗(yàn)證，紫球藻產(chǎn)品的科學(xué)研究工作在老俞看來，還不夠全面和深入，簡(jiǎn)單的說，我們對(duì)紫球藻及產(chǎn)品的認(rèn)識(shí)還不夠。功能功效認(rèn)知不足、市場(chǎng)深度廣度不明確，因此短期內(nèi)只適宜小規(guī)模開發(fā)，以技術(shù)積累和市場(chǎng)探索為主要目的。
分割線
老俞一直認(rèn)為紫球藻是指的搞一搞的小品種，因此將之列為本系列第一個(gè)詳細(xì)介紹的微藻，從已有的研究和產(chǎn)業(yè)情況來開，未來的市場(chǎng)也不可小覷。期待老板們出手，爭(zhēng)取也能做到白菜價(jià)。
2017年02月01日
俞建中博士系列藻類科普文章鏈接：
光語帶你認(rèn)識(shí)微藻 第二篇——微藻的商業(yè)化開發(fā)和應(yīng)用
光語帶你認(rèn)識(shí)微藻 第三篇——微藻培養(yǎng)簡(jiǎn)介
光語帶你認(rèn)識(shí)微藻 第六篇——蝦青素與其功效
光語帶你認(rèn)識(shí)微藻 第七篇——鹽藻與β-胡蘿卜素
光語帶你認(rèn)識(shí)微藻 第八篇——地木耳、發(fā)菜和葛仙米
光語帶你認(rèn)識(shí)微藻 第九篇——微藻與不飽和脂肪酸
光語帶你認(rèn)識(shí)微藻 第十篇——裸藻（Euglena）
