innocent不含藍(lán)色水果的藍(lán)色果汁、the good spoon不含蛋黃的蛋黃醬，你都見過嗎?這些聽來讓人嘖嘖稱奇的產(chǎn)品都離不開一種超級食材的參與——微藻。

微藻是一種光合自養(yǎng)微生物，常被稱為“超級食材”、“未來食品”。這種生長于堿性水質(zhì)，需要通過顯微鏡才可以被觀察到的微型藻類正在逐漸獲得食品行業(yè)的關(guān)注。

近日，聯(lián)合利華宣布與英國生物技術(shù)公司Algenuity合作，嘗試研發(fā)使用微藻原料的植物基產(chǎn)品[7]。這是繼瑪氏、億滋、雀巢之后，又一個食品巨頭公司將眼光投注在微藻領(lǐng)域，為未來產(chǎn)品的相關(guān)發(fā)展提前布局。

據(jù)Transparency Market Research最新發(fā)布的報告顯示，在2020-2030年間，全球微藻市場預(yù)計將以約5%的年復(fù)合增長率健康增長，2030年底市值將達(dá)到32億美元[6]。而食品飲料將成為微藻產(chǎn)品市場的主要組成部分。

微藻到底有什么魔力，頻頻贏得食品巨頭公司們的青睞？本文將為您全面盤點(diǎn)微藻食品的市場應(yīng)用案例，分析其先天優(yōu)勢及現(xiàn)存挑戰(zhàn)，并展望其在中國市場的發(fā)展前景。

微藻，如何走上舌尖？

1、天然著色劑

隨著清潔標(biāo)簽越來越受到消費(fèi)者的重視，天然色素取代人工色素是未來需求的必然趨勢。微藻含有多種天然色素，如螺旋藻的藻藍(lán)蛋白、小球藻的葉綠素和葉黃素、杜氏鹽藻的β-胡蘿卜素及雨生紅球藻的蝦青素都具有很強(qiáng)的著色能力，可以提取為天然著色劑應(yīng)用于食品市場[9]。

值得留意的是，螺旋藻含有的藻藍(lán)蛋白是自然界中屈指可數(shù)的色素蛋白，也是美國FDA認(rèn)可的唯一天然藍(lán)色色素來源[11]?，斒螹＆M’s巧克力豆、鐘薛高聯(lián)名榮威汽車的“懶上癮雪糕”和innocent的“bolt from the blue”、“blue spark”果汁都添加了提取自螺旋藻的這一成分，使產(chǎn)品呈現(xiàn)出大膽亮眼的藍(lán)色。

由于藍(lán)色食品在行業(yè)內(nèi)相當(dāng)少見，以藻藍(lán)蛋白作為食品的天然著色劑，可以為消費(fèi)者帶來強(qiáng)烈的視覺感官沖擊，因此有藻藍(lán)蛋白的產(chǎn)品自帶吸引力，在起跑線就掙足話題討論度。2019年，innocent推出的含藻藍(lán)蛋白新品“bolt from the blue”，就因“這瓶飲料究竟是藍(lán)色還是綠色”的問題在Twitter上引發(fā)了四千萬次討論[12]

2、果蔬汁、奶昔等飲品

在Amazon等電商平臺上搜索微藻產(chǎn)品，螺旋藻粉、小球藻粉等形式的保健食品，儼然已在市場上打下一片江山。如今，飲料公司們正致力于在果蔬汁、奶昔等飲品中添加微藻成分，帶領(lǐng)微藻走出“保健品”的舒適區(qū)，走向更廣大的受眾群體。

可口可樂投資的冷榨果汁公司Suja，就在2015年至2017年間連續(xù)推出了4款添加小球藻和螺旋藻的有機(jī)果蔬汁，將蘋果、羽衣甘藍(lán)、菠菜等食材與藻類融合，帶給消費(fèi)者清新健康的體驗(yàn)。

百事可樂旗下的Naked Juice也擁有添加了小球藻和螺旋藻的果蔬奶昔系列。它的Green Machine果蔬&草藥混合奶昔包含蘋果汁、芒果汁、鳳梨汁、香蕉果泥、獼猴挑果泥、西藍(lán)花、菠菜、大麥草、生姜等多種原料，每450毫升更含有1335毫克螺旋藻提取物，以“看上去很古怪”、“味道驚人”、“營養(yǎng)豐富”為主打宣傳方向。

3、風(fēng)味食品、調(diào)味品等

以微藻為原料的風(fēng)味食品、調(diào)味品等產(chǎn)品已在日本、北美和西歐等國家受到人們的喜愛，其中日本在微藻食品方面的技術(shù)較為領(lǐng)先。目前市場上微藻產(chǎn)品種類五花八門，以掛面、餅干、醬油等品類較為突出。

日本知名保健品品牌升康力(Sun Chlorella)今年與京都?xì)v史悠久的石丸制面合作，攜手研發(fā)了深綠色的小球藻贊岐烏冬。一人份面食（干面110克）擁有相當(dāng)于20粒（4克）小球藻所提供的營養(yǎng)。鑒于微藻公認(rèn)的營養(yǎng)特性，即使是面食、零食產(chǎn)品，也會在宣傳中著重突出健康飲食概念，強(qiáng)調(diào)適合兒童及素食人士食用。

美國品牌Hungry Tiger更是針對嬰幼兒群體，研發(fā)了有機(jī)螺旋藻玄米條零食，這款產(chǎn)品以高營養(yǎng)成分、增強(qiáng)免疫系統(tǒng)為賣點(diǎn)，7個月以上的寶寶都可以食用。

02

微藻的兩張王牌：營養(yǎng)、環(huán)保

1、“地球上最營養(yǎng)的食物”

隨著全球植物基浪潮的興起，植物蛋白原料的選擇變得尤為重要。目前，大豆、豌豆依然是最常見的植物基原料，燕麥、椰子緊隨其后，另外還有開心果、鷹嘴豆等新型原料。與這些較知名的植物基原料相比，微藻或許還處于“小荷才露尖尖角”的萌芽階段，但它的“個人優(yōu)勢”格外突出。

在成分方面，微藻類蛋白質(zhì)擁有人體必需的所有氨基酸種類，且平均含量在60%-70%左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于牛肉、大豆等高蛋白食物。以小球藻為例，小球藻由高達(dá)60％的蛋白質(zhì)組成，其蛋白質(zhì)濃度比牛肉高三倍[10]。大多數(shù)小球藻提取物每盎司最多可含16克蛋白質(zhì)，并含有多種必需和非必需氨基酸，使其成為理想的植物蛋白來源。

在營養(yǎng)吸收方面，微藻類蛋白質(zhì)也具有明顯的優(yōu)勢。據(jù)研究，螺旋藻的細(xì)胞壁纖維素含量較低，細(xì)胞壁薄，極易被人體消化吸收。同時螺旋藻中的藻藍(lán)蛋白具有很強(qiáng)的水溶性，其消化系數(shù)可達(dá)95%，吸收率可達(dá)75%[9]。

除蛋白質(zhì)外，各種維生素和礦物質(zhì)，如維生素A、C、B1、B2、B6、煙酸、碘、鉀、鐵、鎂和鈣等元素，也都廣泛存在于微藻中。因此，微藻也被澳大利亞營養(yǎng)學(xué)家Joe Leech稱為“地球上最營養(yǎng)的食物”。

2、可持續(xù)發(fā)展的清潔標(biāo)簽

從2019年到2020年，InnovaMarket Insights發(fā)布的食品飲料行業(yè)十大趨勢中，可以看到“綠色可持續(xù)”、“可持續(xù)浪潮”的身影。隨著全球環(huán)境形勢的嚴(yán)峻、消費(fèi)者環(huán)保意識的增強(qiáng)，可持續(xù)發(fā)展的清潔標(biāo)簽逐漸成為影響消費(fèi)者購買決策的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。

Enjoy Life Foods首席營銷官Joel Warady曾在接受FoodDive采訪時談到，“藻類是地球上最可持續(xù)應(yīng)用的蛋白質(zhì)”[1]。

的確，微藻的生產(chǎn)具有低碳、低土地和低水足跡的特點(diǎn)[3]。微藻的生活自適應(yīng)性強(qiáng)，能夠在生長的過程中固定二氧化碳，可以生長在沙荒地、鹽堿地等非農(nóng)業(yè)用地，因此可以在沒有淡水和耕地的情況下種植。如果成功發(fā)掘微藻的市場潛力，以微藻類蛋白質(zhì)填補(bǔ)肉類蛋白需求缺口，將會對環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生重大意義。

03出圈路上的難題

1、微藻？是啥？

人類食用微藻的歷史非常悠久。早在9世紀(jì)的加涅姆-博爾努帝國（今乍得），就有居民從乍得湖中采集螺旋藻作為食物[9]。盡管很早就有食用微藻的傳統(tǒng)，但隨著社會飲食習(xí)慣的變遷，現(xiàn)代人對對微藻的認(rèn)知還非常有限。作為一種肉眼看不到的生物，微藻在公眾心目中仍是一個“小透明”。

消費(fèi)者眼中的微藻是什么樣的？

一種答案是“完全不知道是什么”。由于缺乏廣泛的接觸和系統(tǒng)的了解，消費(fèi)者本身就對“微藻”二字感到陌生，對微藻產(chǎn)品的概念也相對模糊，難以激發(fā)強(qiáng)烈的購買欲望。

如果對微藻有過少許了解，另一種答案或許是“當(dāng)保健品吃，一般日常不會吃”。近十幾年來，微藻在保健品和醫(yī)藥等領(lǐng)域打響了名聲。但受消費(fèi)者抱持的固有思維、刻板印象的影響，這種名聲也給微藻在食品加工行業(yè)的發(fā)展帶來了一些不便，限制了產(chǎn)品受眾群體的定位。

還有第三種答案——“古怪、小眾、難吃”。談及微藻，一些消費(fèi)者可能會天然地聯(lián)想到池塘湖泊中滋生的藍(lán)綠藻。盡管兩者天差地別，但共享一個“藻”字，就足以使缺乏相關(guān)知識的消費(fèi)者將之聯(lián)系在一起，進(jìn)而望而卻步，食欲退散，不敢也不愿嘗試微藻制成的食品產(chǎn)品。

針對這三種消費(fèi)者認(rèn)知不足的情況，企業(yè)應(yīng)通過各種宣傳手段提高科普力度，塑造微藻獨(dú)立健康的形象，將其融入消費(fèi)者的日常生活體驗(yàn)，提升公眾對微藻產(chǎn)品的正確認(rèn)知。

2、微藻？能好吃嗎？

口味口感始終是影響消費(fèi)者食品選擇的最重要因素之一。如上所言，消費(fèi)者對微藻存在“難吃”的固有印象。不可否認(rèn)，微藻本身具有一定腥味，但這并不是阻礙微藻在食品領(lǐng)域風(fēng)生水起的一道天塹。

如今，通過去除、減輕、覆蓋等方法，微藻的腥味問題已經(jīng)得到解決。

一方面，隨著科技的不斷進(jìn)步，經(jīng)過優(yōu)化的現(xiàn)代工藝加工的微藻，腥味已經(jīng)被大大減輕。限制氧化就是手段之一，藻油在加工過程中通過使用氮?dú)夂偷旱某舫绦?，去除所有氧氣，就可以消除異味[1]。而與聯(lián)合利華合作的初創(chuàng)公司Algenuity也開發(fā)了一項技術(shù)，可以在保持營養(yǎng)的同時降低小球藻的葉綠素含量，進(jìn)而去除葉綠素賦予的植物苦味和氣味。

另一方面，企業(yè)可以通過使用其他食品配料覆蓋等方法進(jìn)一步降低微藻的腥味。B-Blue和Smart-Chimp兩家法國飲料公司曾推出過針對運(yùn)動人群的功能性藻藍(lán)蛋白飲料。它們都在飲料中添加了龍舌蘭和水果提取物等原料來遮蓋藻藍(lán)蛋白的淡淡腥味。

04中國微藻市場前景如何？

中國微藻的食用歷史源遠(yuǎn)流長。早在1500年前的晉代，中國人就有食用微藻的傳統(tǒng)，并嘗試將其作為中藥治療疾病。在食物匱乏的年代，微藻更一度成為替代蛋白乃至替代糧食的優(yōu)先選擇[4]。

進(jìn)入21世紀(jì)之后，微藻的食品資質(zhì)逐步獲得國家正式批準(zhǔn)[9]。

2004年：鈍頂螺旋藻和極大螺旋藻被批準(zhǔn)可作為普通食品食用，開啟了中國微藻食品原料的先河。

2009年：鹽藻及提取物被批準(zhǔn)為新資源食品，成為第2個獲得食品資質(zhì)的微藻種類。

2010年：DHA藻油和雨生紅球藻被批準(zhǔn)為新資源食品，微藻在食品領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣。

2012年：蛋白核小球藻也被批準(zhǔn)作為新資源食品。

隨著微藻生物技術(shù)的蓬勃發(fā)展、微藻培養(yǎng)方式的根本性創(chuàng)新，中國已成為世界上規(guī)模最大的微藻生產(chǎn)國，微藻年產(chǎn)量達(dá)到1萬多噸干重，占全球市場的60%以上[4]。然而遺憾的是，國內(nèi)所生產(chǎn)的微藻使用局限于動物飼料加工、微藻制油行業(yè)和保健品研發(fā)，出口以藻粉等原料形式為主，缺乏高附加值的深加工產(chǎn)品，在應(yīng)用食品行業(yè)方面存在較大的短板[8]。

此外，目前中國市面上的微藻產(chǎn)品略顯單調(diào)，推廣力度也有所不足。但也有一些企業(yè)已嗅到微藻食品這片藍(lán)海暗藏的發(fā)展機(jī)遇，率先推出相關(guān)產(chǎn)品，搶占市場先機(jī)。

早在1997年成立的云南綠A公司憑借招牌產(chǎn)品綠A天然螺旋藻精片，已在中國螺旋藻行業(yè)打響了知名度。深耕保健品領(lǐng)域多年，近年它又推出螺旋藻掛面、蔓越莓螺旋藻壓片糖果等產(chǎn)品，力圖將螺旋藻食品帶入消費(fèi)者的日常生活，成為“第一個吃螃蟹的人”。

據(jù)Data Bridge Market Research分析，亞太地區(qū)由于食品行業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展最快，預(yù)計在2020年至2027年間，微藻食品市場將以最高的增長率增長[5]。微藻作為素食主義者、健康主義者和環(huán)保主義者的友好型產(chǎn)品，符合植物基和可持續(xù)的流行趨勢，又具有額外的功能優(yōu)勢。乘著大熱的植物基東風(fēng)，中國企業(yè)是時候考慮將微藻基食品帶入主流視野的可能了。

　　微藻

　　微藻普遍存在在自然界，比如海水，淡水，甚至土壤中，因?yàn)閭€體只有1-10μm，所以不容易讓人認(rèn)知和發(fā)現(xiàn)?，F(xiàn)在已經(jīng)有一些廠家和能源消耗多，產(chǎn)生二氧化碳量很大的企業(yè)聯(lián)合利用光反應(yīng)器進(jìn)行微藻的生產(chǎn)。而西班牙阿爾梅里亞大學(xué)（UAL）化學(xué)工程系，安達(dá)盧西亞農(nóng)業(yè)和漁業(yè)研究與培訓(xùn)學(xué)院（IFAPA）以及葡萄牙能源與地質(zhì)國家實(shí)驗(yàn)室（LNEG）聯(lián)合進(jìn)行的研究是，利用啤酒廠廢水培養(yǎng)微藻，然后再將微藻作為生物肥料，提高農(nóng)作物產(chǎn)量。

　　由于生產(chǎn)微藻的工藝并不復(fù)雜，所以研究者們主要從生產(chǎn)出的產(chǎn)品如何利用和利用效果方面進(jìn)行了研究。在利用方面，首先研究者們對打破微藻的細(xì)胞壁將微藻中的營養(yǎng)釋放出來和不打破細(xì)胞壁直接使用進(jìn)行了效果的對比，實(shí)驗(yàn)表明由于微藻的種類不同需要采取不同的方法，對于一些細(xì)胞壁比較薄的微藻，無需打破細(xì)胞壁就可直接使用，而對于細(xì)胞壁比較厚的品種，打破細(xì)胞壁效果更佳。其次，研究者使用水解酶對微藻的蛋白進(jìn)行處理，將微藻蛋白分解成各種植物所需的氨基酸，保證植物的吸收利用，取得了顯著的效果。

　　研究的結(jié)果顯示，微藻產(chǎn)品可以從多方面幫助植物的生長，首先可以促進(jìn)發(fā)芽：實(shí)驗(yàn)中使用0.1g/升的微藻產(chǎn)品可以將西洋菜的發(fā)芽率提高40%。其次，可以促進(jìn)植物植株和根系的發(fā)育：研究使用0.5g/升的柵列藻將植物根系發(fā)育提高60%。阿爾梅里亞大學(xué)的研究者已經(jīng)將此研究成果發(fā)表在了《分子》雜志上。

　　該項研究對環(huán)境保護(hù)有著非常重要的意義，在人們的日常生活中，啤酒的消費(fèi)量非常大，尤其是夏天，人們更把啤酒作為消夏避暑的佳品。全世界各地都有大量的啤酒廠，生產(chǎn)啤酒的過程中也會產(chǎn)生大量的廢水，這些廢水直接排放到環(huán)境中無疑會產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。利用該項技術(shù)完美地解決了啤酒廠廢水的問題，同時生產(chǎn)出來的微藻產(chǎn)品用作生物肥料，減少化肥使用的同時可以生產(chǎn)出健康的食品，提高人們的生活質(zhì)量?？芍^是一舉多得。

　　小知識：什么是微藻？

　　微藻是一種單細(xì)胞藻類的統(tǒng)稱，在自然界廣泛存在，也是世界上最古老的生物之一。因?yàn)楸旧砗腥~綠素可以進(jìn)行光合作用，所以可以利用二氧化碳產(chǎn)生氧氣，是降低空氣中二氧化碳含量的大功臣。同時，微藻中含有豐富的營養(yǎng)元素，包括各種維生素，蛋白質(zhì)，脂類等等，被視為非常重要的生物能源。又因?yàn)槠渖a(chǎn)只需要水，二氧化碳，接種物等非常簡單的材料和設(shè)施，所以很多研究機(jī)構(gòu)開始挖掘他們的價值。目前微藻已經(jīng)被用于營養(yǎng)品，化妝品，人類和動物的健康食品的制造，在能源方面被用作生物能源，在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用主要被用作新型肥料生物刺激素，具有促進(jìn)植物發(fā)芽生根，生長發(fā)育的作用。

　　筆者簡介

　　筆者Andy Cheng，擁有中國農(nóng)學(xué)碩士，西班牙公司溝通管理學(xué)碩士雙碩士學(xué)位。定居西班牙，致力于新型肥料領(lǐng)域歐盟特別是西班牙和中國企業(yè)的交流與合作，歡迎溝通交流。

　　據(jù)外媒報道，由于棲息地喪失等因素，自然環(huán)境中開花植物的數(shù)量和種類在不斷減少，對此，養(yǎng)蜂人開始越來越多地利用人工飼料來增加他們飼養(yǎng)昆蟲的食物?，F(xiàn)在最新的研究發(fā)現(xiàn)，微藻可能是一種特別好的“蜂食”。

　　營養(yǎng)不良被認(rèn)為是導(dǎo)致蜂群衰竭失調(diào)的一個因素，因?yàn)樗鼤糯蟛≡w、寄生蟲和殺蟲劑等現(xiàn)有壓力的影響。于是，為了取代飲食中缺少的自然獲取的花粉，許多蜂群開始攝入補(bǔ)充飼料。這些補(bǔ)充食物通常由小麥、大豆、扁豆、酵母和牛奶蛋白等原料制成。然而根據(jù)美國農(nóng)業(yè)研究局的科學(xué)家們的研究發(fā)現(xiàn)，這些飼料可能缺乏必要的營養(yǎng)和抗氧化劑?？紤]到這一點(diǎn)，研究人員轉(zhuǎn)而關(guān)注螺旋藻–一種微型藍(lán)藻。

　　科學(xué)家們通過研究發(fā)現(xiàn)，微藻富含蜜蜂免疫功能、蛋白質(zhì)合成和菌落生長所必需的氨基酸，并且它還含有有益腸道細(xì)菌生長所必需的益生元。更重要的是，藻類可以在淺水池塘中持續(xù)生長，它們只需要營養(yǎng)鹽、水和陽光即可。

　　科學(xué)家們現(xiàn)在計劃進(jìn)行實(shí)地測試，看看附近蜂群的蜜蜂是否會被螺旋藻制成的飼料所吸引。另外，他們還在開發(fā)專門用于蜜蜂飼料的新微藻菌株。

　　相關(guān)研究報告已發(fā)表在《Adipologie》上。

　　【來源：cnBeta.COM】

　　在英國劍橋大學(xué)Silvia Vignolini博士的實(shí)驗(yàn)室里，科學(xué)家們正在設(shè)計可生物降解的閃光劑和天然染料，用于食品著色和化妝品，作為一個名為PlaMatSu的項目的一部分。

為了做到這一點(diǎn)，他們正在使用纖維素，一種賦予樹木和植物以強(qiáng)度和硬度的天然纖維，用于制造紙張。”它是我們地球上最豐富的材料，”Vignolini博士說。”每個人都會想到它的強(qiáng)度，但不是所有人都知道你可以用纖維素來做顏料。”

純潔的纖維素是雪白的。為了創(chuàng)造色彩，Vignolini博士在纖維素上雕刻出微小的形狀，讓光束反彈下來，成為鮮艷的色彩，這就是所謂的結(jié)構(gòu)色。

“Vignolini博士說：”通過在納米級的材料上進(jìn)行結(jié)構(gòu)化，光與之相互作用，從而產(chǎn)生色彩。在這些例子中，顏色會隨著視角的變化而變化。

Vignolini博士的實(shí)驗(yàn)室利用結(jié)構(gòu)性色彩制作出了完全可生物降解的顏料和閃光劑，這些顏料和閃光劑可用于化妝品等。傳統(tǒng)的熒光粉是由聚合物微顆粒制成的，而Vignolini博士的熒光粉僅由特殊形狀的纖維素制成。

在食品工業(yè)正在努力取代合成著色劑的過程中，她還致力于從有機(jī)廢棄物中提取新的結(jié)構(gòu)性食品著色劑。”我們可以利用造紙過程中剩下的東西，或農(nóng)業(yè)廢棄物，如芒果或香蕉皮等富含纖維素，然后用它來制作著色劑，”Vignolini博士說。

PlaMatSu項目中的其他人則將目光投向了顏色之外，將從自然界中汲取的表面創(chuàng)意進(jìn)行部署。德國弗萊堡大學(xué)和瑞士弗里堡大學(xué)的團(tuán)隊正在研究粗糙的植物表面如何阻止昆蟲。他們可以制作可生物降解的材料，可能會被噴灑在作物或墻壁上阻止蟲子進(jìn)食，以威懾蟲子。

對于意大利巴里大學(xué)的合成化學(xué)家Gianluca Maria Farinola教授來說，被稱為硅藻的微小藻類的美麗的光調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)蘊(yùn)含著許多可能的用途。

硅藻是單細(xì)胞藻類，每一種藻類都被硅膠包裹著。這些藻類可以是扇形或桿狀、人字形、圓形或三角形。在顯微鏡下，你可能會看到孔隙或各種脊和隆起。這些標(biāo)記可以將最佳波長的光聚焦到細(xì)胞中進(jìn)行光合作用，同時散射或過濾掉有害的波長。這使得它們成為天然的光子結(jié)構(gòu)，也就是說，它們能夠操縱光。

“光子晶體在激光技術(shù)中的應(yīng)用非常多。”Farinola教授說，他認(rèn)為硅藻可以啟發(fā)研究人員創(chuàng)造新的光子技術(shù)，例如用于光探測、計算或機(jī)器人等領(lǐng)域。

Farinola教授的研究可能會看到生長出特殊的硅藻來運(yùn)送藥物。他的研究小組在硅藻的外殼上附著了抗氧化劑分子，然后將抗生素環(huán)丙沙星（Ciprofloxacin）潛入患者體內(nèi)。在另一個例子中，活的硅藻吸收了雙膦酸鹽，這是一種眾所周知的改善骨質(zhì)疏松癥患者骨骼狀態(tài)的藥物。

他的團(tuán)隊還在研究如何利用硅藻殼中的二氧化硅來清理環(huán)境中的不同污染物。法里諾拉教授表示，研究人員在死硅藻的外殼上覆蓋了一種特殊的聚合物（多聚多巴胺），并粘上酶，原則上可以用來分解污染物。

　　盡管素食和素食飲食在西方國家變得越來越流行，但在全球范圍內(nèi)，人們對動物產(chǎn)品用于人類營養(yǎng)的需求仍在增長。改變飲食需要大量蛋白質(zhì)作為動物生產(chǎn)的投入。未來的蛋白質(zhì)飼料將需要獨(dú)立于耕地，以避免進(jìn)一步的土地用途變化，例如毀林。為了滿足人類和動物對蛋白質(zhì)的需求，在德國以及全球范圍內(nèi)，昆蟲和微藻的種植都是新興的領(lǐng)域。因此，哥廷根大學(xué)的一個研究小組研究了這些替代蛋白質(zhì)來源是否改變了典型的肉質(zhì)。他們的結(jié)果已發(fā)表在《糧食與農(nóng)業(yè)科學(xué)雜志》(JSFA)上。

　　在“食品生產(chǎn)中的可持續(xù)性轉(zhuǎn)變”項目的一部分中進(jìn)行的一項研究中，肉雞以飼料中的主要蛋白質(zhì)來源為豆粕，螺旋藻或昆蟲來增肥。研究了動物的生長，肉質(zhì)(尤其是貨架期)和飲食質(zhì)量。他們對132羽鳥類進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)室測試和感官(味覺測試)分析結(jié)果表明，黑士兵蠅fly幼蟲粉和螺旋藻可以包含在家禽飼料中，而不會對品質(zhì)造成負(fù)面影響。用黑戰(zhàn)士蠅幼蟲粉喂養(yǎng)的雞產(chǎn)生的肉與現(xiàn)狀相當(dāng)。用螺旋藻喂養(yǎng)的雞產(chǎn)生的肉具有更濃的顏色和風(fēng)味?！翱偟膩碚f，在尋找新的動物飼料蛋白質(zhì)來源方面，兩者都被證明是潛在的豆粕替代品?！?/span>

　　目前，全球生產(chǎn)微藻用于生物燃料，動物飼料和人類消費(fèi)。但是，它們?nèi)匀槐榷蛊少F得多。當(dāng)前在歐洲聯(lián)盟(歐盟)，昆蟲僅被授權(quán)用于人類食用和飼料。他們很可能在不久的將來被批準(zhǔn)用于家禽飼料。在歐盟，所有昆蟲都必須使用經(jīng)過認(rèn)證的動物飼料生產(chǎn)。但是，“可持續(xù)性必須將廢品納入昆蟲的生產(chǎn)中，”動物產(chǎn)品質(zhì)量教授丹尼爾·莫萊因教授解釋說。

　　哥廷根大學(xué)農(nóng)業(yè)科學(xué)學(xué)院的三個小組目前正在研究更可持續(xù)和社會認(rèn)可的動植物食品的基礎(chǔ)。產(chǎn)品感知以及消費(fèi)者接受度研究通常在該學(xué)院的現(xiàn)代感官實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。

　　微藻富含蛋白質(zhì)、油脂、不飽和脂肪酸、天然色素、維生素及礦物元素，是一個巨大的營養(yǎng)寶庫。從生態(tài)系統(tǒng)食物鏈角度而言，水產(chǎn)動物的最基礎(chǔ)、最原始的的食物來源為藻類。因此，藻類是一種非常好的飼料原料。

　　研究表明微藻可以顯著提高動物的飼料轉(zhuǎn)化率，提高產(chǎn)量；提高動物的免疫系統(tǒng)活力，提高抵抗疾病的能力；提高動物肉質(zhì)品質(zhì)（生產(chǎn)富含DHA和EPA的雞蛋或豬肉）及水產(chǎn)動物的色澤（如增加三文魚色澤）。

　　隨著飼料行業(yè)減抗（抗生素）和禁抗（抗生素）措施的實(shí)施，微藻具有顯著提高動物免疫力，改善水質(zhì)環(huán)境，降低疾病發(fā)生概率，是“后抗生物素養(yǎng)殖”時代最佳的替代方案。

　　微藻作為替代魚粉和魚油的的最佳來源，其在飼料行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景及美好的未來。

　　然而，當(dāng)前我們必須意識到微藻的高成本是抑制微藻規(guī)?；瘧?yīng)用于飼料行業(yè)的瓶頸。與一噸魚粉7-8K，一噸飼料酵母粉5-6K相比，微藻的成本太高了，即使最便宜的螺旋藻也要2-3W/噸，其他的藻類價格更高。

　　因此，必須從改變微藻在飼料中的應(yīng)用方法方式，例如直接采用濃縮后的藻泥最為飼料添加劑，以及開發(fā)出結(jié)合廢水資源利用的高效微藻培養(yǎng)新模式包括異養(yǎng)及混養(yǎng)培養(yǎng)模式，以大幅度降低微藻生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)微藻在飼料行業(yè)的廣泛應(yīng)用，為綠色健康、高品質(zhì)、無污染的肉質(zhì)食物生產(chǎn)保駕護(hù)航。

　　微納機(jī)器人具有靈活運(yùn)動、精確靶向、藥物運(yùn)輸?shù)饶芰?，在疾病診斷治療、靶向遞送、無創(chuàng)手術(shù)等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而現(xiàn)階段針對微納機(jī)器人在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的有關(guān)研究大多聚焦在體外水平，在活體水平的應(yīng)用仍然具有極大的挑戰(zhàn)性。

　　浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院/轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院周民研究員團(tuán)隊研制出一款微納機(jī)器人，通過以微型螺旋藻作為活體模板，“穿上”磁性涂層外衣，靶向輸送至腫瘤組織，成功改善腫瘤乏氧微環(huán)境并有效實(shí)現(xiàn)磁共振/熒光/光聲三模態(tài)醫(yī)學(xué)影像導(dǎo)航下的腫瘤診斷與治療。這項研究被刊登在材料領(lǐng)域著名期刊《先進(jìn)功能材料》（AdvancedFunctional Materials），并被遴選為當(dāng)期副封面。

　　腫瘤組織的微環(huán)境，尤其是腫瘤組織內(nèi)部存在的乏氧微環(huán)境，是導(dǎo)致眾多腫瘤治療方法出現(xiàn)耐受現(xiàn)象的重要原因之一。特別是在臨床上常用的放射性治療中，氧氣參與輔助電離輻射誘導(dǎo)的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的損傷，促使細(xì)胞凋亡，缺氧會影響放療效果從而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的耐受性。因此，如何有效減輕或逆轉(zhuǎn)腫瘤的乏氧狀態(tài)，是增強(qiáng)放射性治療效果的重點(diǎn)研究內(nèi)容。

　　工程化螺旋藻，可通過外部磁場控制下能定向移動

　　該體系是一種光合生物雜交體系統(tǒng)，這個系統(tǒng)既保持了微藻高效的產(chǎn)氧活性，還兼有四氧化三鐵納米顆粒的定向磁驅(qū)能力。

　　工程化螺旋藻可通過光合作用可調(diào)節(jié)腫瘤乏氧

　　磁性工程化PBNs能夠在外部磁場控制下，靶向運(yùn)動并積累至腫瘤，通過光合作用原位產(chǎn)生氧氣來減輕腫瘤內(nèi)部乏氧程度，從而提高放射療法（RT）的效率。同時，經(jīng)射線處理后PBNs釋放的葉綠素能作為光敏劑，在激光照射下產(chǎn)生具有細(xì)胞毒性的活性氧（ROS），實(shí)現(xiàn)協(xié)同光動力治療（PDT）。此外，PBNs除了具有Fe?O?涂層帶來的優(yōu)異T2模式磁共振成像功能（MRI）外，還具有基于葉綠素的天然熒光（FLI）和光聲成像（PAI）功能，可以無創(chuàng)性地監(jiān)測腫瘤治療情況和腫瘤微環(huán)境變化。

　　腫瘤靶向、光動力能力及成像功能

　　在小鼠的原位乳腺癌模型中，經(jīng)增強(qiáng)的聯(lián)合治療展現(xiàn)了明顯的腫瘤生長抑制作用。在治療中，通過體外磁場將微納機(jī)器人靶向運(yùn)送并積累至腫瘤，通過體外光照，由光合作用原位產(chǎn)生氧氣來減輕腫瘤內(nèi)部乏氧程度，從而提高放射療法的效率。在小鼠的原位乳腺癌模型中，經(jīng)增強(qiáng)的聯(lián)合治療展現(xiàn)了明顯的腫瘤生長抑制作用。

　　增強(qiáng)放療/光動力協(xié)同治療抑制腫瘤生長并可以代謝出體外

　　光合生物雜交微納泳體系統(tǒng)不僅對于放療具有積極作用，在經(jīng)過射線處理后釋放的葉綠素能作為光敏劑，進(jìn)而產(chǎn)生具有細(xì)胞毒性的活性氧來殺死腫瘤細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)協(xié)同光動力治療。“正常的光動力治療需要氧氣和活性氧才能順利開展，目前的微納機(jī)器人能夠很好地解決這兩個需求?！贝送?，微藻中含有的大量葉綠素，也具有的天然熒光和光聲成像功能，可以無創(chuàng)性地監(jiān)測腫瘤治療情況和腫瘤微環(huán)境變化。更重要的是，該微納泳體本質(zhì)作為天然生物能夠在體內(nèi)得到有效降解，為生物雜化材料應(yīng)用在靶向遞送和體內(nèi)生物醫(yī)學(xué)中提供了轉(zhuǎn)化前景。該微納泳體本質(zhì)作為天然生物能夠在體內(nèi)得到有效降解，為生物雜化材料應(yīng)用在靶向遞送和體內(nèi)生物醫(yī)學(xué)中提供了轉(zhuǎn)化前景。

　　在本次現(xiàn)場試驗(yàn)中，觀察到以下結(jié)果：

　　更發(fā)達(dá)的群體

　　更好的葡萄口徑和更大的均勻性

　　對非生物脅迫的抵抗力更強(qiáng)

?這里介紹幾種具有代表性的海藻的開發(fā)利用情況。

一、海帶

? ? 我國從50年代開始開展海帶遺傳學(xué)和育種學(xué)的研究。對海帶數(shù)量性狀遺傳與變異進(jìn)行了研究，并培育出新品種；70年代，我國培育出高產(chǎn)高碘海帶新品種；80年代，通過單倍體培育及單倍體育種技術(shù)的研究，成功地培育出優(yōu)良的雜交種和單倍體品系(戴繼勛等，1992)；到了90年代，應(yīng)用細(xì)胞工程方法培育海帶單倍體無性繁殖系取得成功，開創(chuàng)了“無性繁殖系育苗法”，開辟了利用生物工程技術(shù)解決育種問題的新途徑(周志剛等，1998)。如今，在海帶的定向選擇、雜交以及單倍體育種方面已經(jīng)獲得了有效的方法，可以有目的地把親本的優(yōu)良性狀結(jié)合在雜交后代中，從而定向培育出合乎需要的兼有父本和母本性狀的新品種，充實(shí)了海帶遺傳育種理論的內(nèi)容。

? ??海帶在食品、醫(yī)藥和工業(yè)原料等方面具有較高的價值。海帶的營養(yǎng)非常高，它富含維生素、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、粗纖維以及鈣、鐵和無機(jī)鹽等物質(zhì)。每100克干海帶中含蛋白質(zhì)8.2克，脂肪0.1克，碳水化合物56.2克，可為人體提供的熱能約258千卡。它是微量礦物質(zhì)碘的重要來源，也含有與捕捉自由基有關(guān)的硒，及少量的鈣﹑鎂﹑鉀﹑鐵等礦物質(zhì)。有關(guān)海帶醫(yī)學(xué)方面的價值，在《本草綱目》中就有所記載。海帶的含碘量很高，能有效地預(yù)防和治療甲狀腺腫大，海帶還含有膳食纖維褐藻酸鉀，在人體中具有獨(dú)特的營養(yǎng)功能，不僅能夠促進(jìn)胃腸蠕動，增加腸道消化液的分泌，減少有害物質(zhì)在腸道的停留，還能整合膽固醇，減少腸道對膽固醇的吸收。除了食用和藥用價值外，海帶還是一種經(jīng)濟(jì)價值很高的工業(yè)原料，特別是其中所含碘、甘露醇和褐藻酸等，在食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、印染業(yè)和農(nóng)業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用（劉冰，2004）。

二、江蘺

? ? 江蘺是一種經(jīng)濟(jì)價值較高的紅藻，藻體含有大量的瓊膠質(zhì)。根據(jù)中科院海洋所的分析，江蘺干品含膠量在25%以上，是目前我國制造瓊膠的主要原料之一。我國生產(chǎn)的江蘺除用作瓊膠原料，沿海居民也采來當(dāng)食品，煮吃或炒吃。明朝李時珍著的《本草綱目》一書中有過江蘺的描述，可見我國勞動人民利用這種海藻，已有相當(dāng)長的歷史了。

? ? 江蘺是提取瓊膠的主要原料，中國有20多種。我國在60年代曾進(jìn)行江蘺的人工栽培，但70年代后中斷，1983年以廣東省為中心又開展了江蘺的人工栽培。細(xì)基江蘺繁枝變種(Gracilaria tenuistipitata?var. liui)和龍須菜(Gracilaria lemaneiformis)是公認(rèn)的瓊膠含量高、膠質(zhì)好的種類，在擴(kuò)大栽培面積的同時，革新栽培技術(shù)是擺在我們面前的新課題。為改變龍須菜孢子培苗苗期長、易被附生的微型雜藻覆蓋和營養(yǎng)枝增殖法效率低的落后狀況，已被試用龍須菜匍匐體人工培養(yǎng)產(chǎn)生的直立體作苗源，有望提高養(yǎng)殖效率。

三、麒麟菜

? ? 麒麟菜是一種熱帶亞熱帶紅藻，廣泛分布在我國的臺灣、海南、西沙群島等地。1985年中國科學(xué)院海洋研究所從菲律賓引進(jìn)異枝麒麟菜(Eucheuma striatum)，并對其進(jìn)行了生態(tài)學(xué)研究和人工栽培試驗(yàn)，結(jié)果表明，異枝麒麟菜生長快，產(chǎn)量高，是很有發(fā)展前途的養(yǎng)殖新品種（蔡玉婷，2004）。

? ? 麒麟菜的經(jīng)濟(jì)價值很高，是生產(chǎn)卡拉膠的主要原料。麒麟菜還有很高的藥用價值，曬干后全藻可入藥。麒麟菜含有黏膠質(zhì)、半乳糖和D-木糖，能降低人體血清膽固醇。麒麟菜性平味苦咸，具有清熱涼血和消痰止咳的作用，主治痔瘡、甲狀腺腫大、氣管炎等疾?。ú逃矜?，2004）。

? ? 麒麟菜含有豐富的藻膠、纖維素和礦物質(zhì)，是生產(chǎn)膳食纖維的優(yōu)質(zhì)原料。麒麟菜膳食纖維對便秘患者具有良好的療效，這主要是麒麟菜膳食纖維具有較大的膨脹力和持水力（蔡玉婷，2004）。

本文節(jié)選自：《中國海岸帶植物資源》

規(guī)?；B(yǎng)殖技術(shù)逐步成熟

? ? 目前，螺旋藻規(guī)模化養(yǎng)殖技術(shù)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(yīng)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(qiáng)，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(guān)注的關(guān)鍵技術(shù)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(xì)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(jìn)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(xì)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(xué)提取的方法從螺旋藻整細(xì)胞中分離提取獲得的活性物質(zhì)，例如藻藍(lán)蛋白、螺旋藻多糖、藻藍(lán)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(fù)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(lán)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(guān)于“擬撤消藻藍(lán)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(guān)注。來自微藻產(chǎn)學(xué)研一線的專家、企業(yè)家，聯(lián)名向衛(wèi)生部提交了“關(guān)于保留藻藍(lán)作為食品添加劑的建議”，建議得到了相關(guān)部門的認(rèn)可與采納。

? ? 此外，提取藻藍(lán)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(gòu)建藻藍(lán)蛋白-螺旋藻多糖-藻渣聯(lián)產(chǎn)的制備工藝應(yīng)是下一步實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)增值利用的技術(shù)攻關(guān)重點(diǎn)。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(yīng)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(shí)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(yīng)用范圍，也是為螺旋藻產(chǎn)品在飼料領(lǐng)域的應(yīng)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）》