中國螺旋藻生物技術及產(chǎn)業(yè)化

前言:過去的30年,我國螺旋藻生物技術及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展很快,取得了顯著成就。本文將從藻種選育、規(guī)模化養(yǎng)殖、產(chǎn)品質(zhì)量安全、多元化產(chǎn)品開發(fā)及組學時代下的螺旋藻生物技術進展進行綜述,簡要介紹國內(nèi)外螺旋藻生物技術及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀,并針對我國螺旋藻產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題與挑戰(zhàn),提出新時期螺旋藻產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的3+3戰(zhàn)略。

 

規(guī)模化養(yǎng)殖技術逐步成熟

? ? 目前,螺旋藻規(guī)?;B(yǎng)殖技術日趨成熟,從東到西,自南到北,螺旋藻養(yǎng)殖場遍布我國各省市,并集中在一些區(qū)域,例如我國內(nèi)蒙古、云南、廣西、海南、江西、江蘇、山東等省。

? ? 規(guī)?;B(yǎng)殖過程中,除了需要獲得優(yōu)良藻株外,水源、溫度、光照、培養(yǎng)基、培養(yǎng)方式等都是需要考慮的重要因素。我國螺旋藻養(yǎng)殖方式主要以跑道式培養(yǎng)池為主,也有一些探索用光反應器生產(chǎn)螺旋藻的嘗試。例如,我國北方地區(qū)冬季溫度較低,螺旋藻無法生長且光照較強,螺旋藻在露天養(yǎng)殖情況下會受到光抑制而影響生長,故在螺旋藻養(yǎng)殖池安裝了薄膜大棚,用來調(diào)控螺旋藻生長。而在我國南方地區(qū),由于溫度適宜,多采用開放式跑道池養(yǎng)殖螺旋藻。

? ? ??由于螺旋藻養(yǎng)殖過程較為粗放,容易引起原生動物等各類污染,開展螺旋藻養(yǎng)殖過程污染控制是規(guī)?;B(yǎng)殖中需要關注的關鍵技術問題。目前,引起螺旋藻養(yǎng)殖污染的生物種類主要包括溶藻細菌、病毒、雜藻以及浮游動物等。其中以輪蟲為主的浮游動物污染是螺旋藻培養(yǎng)中比較突出的問題黃園等(2014)開發(fā)了以苦皮藤素/川楝素為主的植物源殺蟲劑,并進行了戶外使用安全性評估,效果良好。

 

高值化產(chǎn)品研發(fā)有待加大投入

? ? ? 我國螺旋藻產(chǎn)品有幾十種,主要分為兩類,一類是以整細胞形式或經(jīng)過簡單的溶解等加工而成的產(chǎn)品,另一類是利用化學提取的方法從螺旋藻整細胞中分離提取獲得的活性物質(zhì),例如藻藍蛋白、螺旋藻多糖、藻藍蛋白多肽等系列產(chǎn)品。但由于市場等因素的制約,目前市場上銷售的產(chǎn)品仍以藻粉(分為藥品級、食品級、飼料級)、藻片為主,各類以螺旋藻為原料的復方產(chǎn)品為輔。

? ? ??以螺旋藻為原料,經(jīng)過提取分離純化而成的藻藍蛋白,作為食品著色劑,是目前螺旋藻深加工開發(fā)的主要產(chǎn)品。2012年,國家衛(wèi)生部頒布通知面向全社會征集,關于“擬撤消藻藍等38種產(chǎn)品作為食品添加劑”的意見,引起產(chǎn)業(yè)界內(nèi)外的關注。來自微藻產(chǎn)學研一線的專家、企業(yè)家,聯(lián)名向衛(wèi)生部提交了“關于保留藻藍作為食品添加劑的建議”,建議得到了相關部門的認可與采納。

? ? 此外,提取藻藍蛋白后剩余的藻渣中仍含有豐富的螺旋藻多糖和各類營養(yǎng)物質(zhì),以該藻渣為原料提取螺旋藻多糖,構建藻藍蛋白-螺旋藻多糖-藻渣聯(lián)產(chǎn)的制備工藝應是下一步實現(xiàn)資源循環(huán)增值利用的技術攻關重點。螺旋藻多糖具有抗腫瘤、提高免疫力等多種功效,具有良好的應用前景。剩余的藻渣作飼料添加劑飼喂雞鴨等家禽動物,不僅能夠提高家禽的抗病能力,而且為家禽提供豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。該工藝的研發(fā)不僅可以實現(xiàn)廢棄藻渣資源的再利用,而且能夠提高產(chǎn)品利潤,拓寬螺旋藻的應用范圍,也是為螺旋藻產(chǎn)品在飼料領域的應用探索新出路。

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文章節(jié)選自:《中國藻類產(chǎn)業(yè)30年回顧(一)》

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