潜心培育,小微藻要做大产业
青岛藻蓝生物有限公司专攻微藻行业,目前已有30个藻种具备产业化基础
微藻培育实验室中,形态各异的容器中全是各色的微藻。
□本报记者 张静
提到海藻,西海岸的市民一定不陌生。近年来,西海岸的海藻产业蓬勃发展,不断壮大,特别是新区还拥有全球最大的海藻加工基地。但如何百尺竿头更进一步,走向更高端、更先进,迈向更广阔的蓝海市场,微藻产业可谓关键。日前,记者探访了西海岸专攻微藻行业的青岛藻蓝生物有限公司。公司创始人陈伟告诉记者,他带领的团队以微藻为研究核心,目前已有30个藻种具备产业化基础,并同步开启了推广。
神奇微藻
光合作用贡献量占全球50%
走进青岛藻蓝生物有限公司的微藻培育实验室,仿佛进入了彩色的海洋——偌大的实验室内,形态各异的容器中全是各色微藻,有的是淡绿色果汁样,有的是墨绿色的蔬萃样,有的是深褐色的茶汤样。
陈伟指着一个足球大小的圆形烧瓶向记者介绍,“微藻分单细胞微藻和群体微藻。单细胞微藻是一个细胞构成一个生物体;群体微藻是由多个细胞构成,或很多细胞通过一定的方式和机理‘粘合’在一起。这是我们养的一株群体微藻。”他表示,微藻的体积很小,烧瓶中随着气流上下翻转的一个个墨绿色小球就是由无数个微藻细胞组成的群体。在这样一个烧瓶里,每升水中的微藻就有6000多万个。
陈伟边说边拿起一个小型三角形容器,晃动着给记者展示,“这一株微藻是单细胞微藻,肉眼看不到,只能通过显微镜来分辨。”透过显微镜,记者看到微藻的模样像一片片“荷叶”。“别看它们个头小,它们可是地球生态系统中不可或缺的一环。”陈伟提到,自然条件下,微藻生长的原理主要是通过光合作用固定空气中的二氧化碳,从而合成自身生长必须的营养物质。微藻光合作用效率非常高,约占到全球光合作用的50%左右。
为什么占比这么大呢?“因为微藻区别于海带、裙带菜等海洋大型藻类,那些藻只能生长在靠近海岸线的水域,在很深的海域中它们无法进行光合作用;而微藻则可以通过水流的作用在海域中浮游,有些微藻自身具有浮力调控机制,所以微藻又被称为浮游植物,它们可以通过自身的浮力调节,分布在整个海域。”陈伟解释道。
探索研究
可在食品医药等领域发挥作用
随后,记者来到位于藏马镇的微藻养殖与产品加工基地。
室外,一排排封闭的光生物反应器中,绿色微藻在无声无息地发育生长;室内,光照培养箱、离心机、核酸序列分析仪、全自动蛋白质纯化仪等设备一应俱全。几名研究人员正手拿烧杯与滴管,一丝不苟地进行实验研究。
“微藻作为一种基础生命,在地球上出现的时间比人类都早。地球上的早期石油就是由微藻产生的。”陈伟在帮助工作人员调试完设备后,转身告诉记者,“我们可以通过后续的一些化工技术来把微藻中的脂肪酸转化为生物柴油等,作为化石能源的替代能源。”除此之外,微藻在食品、医药等领域也有广泛的应用。比如很多藻类能够产生大量的天然活性物质,这些物质可作为医药添加剂或直接作为食品原料供人类食用。
陈伟还提到,虽然微藻在地球上分布广泛,开发利用价值巨大,但相对于一些大藻,微藻产业化研究和应用还是一个比较新的领域。
陈伟介绍,他希望通过自己和团队的努力,让微藻的价值得到最大化的开发和利用,不仅在碳达峰和碳中和方面发挥其独特优势,在提供优质食品资源和新型生物医药原料方面也能发挥更大作用,尤其希望能满足老龄化社会进程中人们对抗氧化、抗衰老和抗心脑血管等领域的活性物质和医药资源的需求。
“我们已经在微藻药用资源开发领域布局了一些研究方案,目的是寻找结构新颖、活性显著、具有潜在应用价值的生物医药资源。我们公司已经构建了一些药筛模型,包括抗氧化和抗衰老的寿命调控模型,以及中枢神经系统疾病、心脑血管及糖尿病等药筛模型,未来我们还将会开发一些新的药物筛选模型。通过这些技术和手段,我们可以从微藻中筛选获得大量具有潜在药用价值的生物资源。”陈伟说。
前景展望
大规模培养能产油的微藻
如今,陈伟已经找到了一些具有开发利用价值的微藻品种,实现了人工培养。
“这就是我们收获的一株蓝藻培养物的生物量(Biomass),后续我们会对这些物料进行干燥处理,制成藻粉再进行提取加工,发展生物医药产品。”陈伟手拿一盘“枣泥馅”模样的物料介绍说,“目前,人类已经能够利用微藻开发出具有特殊功效的饮品和药品,这些微藻主要包括螺旋藻和能够产生虾青素的雨生红球藻等。”
除此之外,微藻还有更加广阔的开发利用空间。比如,微藻可以看作一种新型农业。“种藻和种粮食、种蔬菜是一样的。”陈伟指出,“生产微藻本身需要很多的劳动力,还可以为食品、饲料、保健品、精细化工等下游相关产业提供大量就业机会。”
微藻产业还可以改善人们的生活质量,除了高端的食品和保健品之外,用微藻作为饲料养鸡养鱼,这些养殖的动物的品质就会提高很多。“所以说微藻生产是一种可持续的绿色农业。”陈伟希望通过团队的努力,使微藻能够对未来产业布局产生重要影响。
“将来,随着微藻养殖技术的突破以及我们在微藻种质选育领域的进步,我们还可能实现高产油微藻的大规模培养,使这个过程的生产成本大大降低,最终达到可以商业化生产生物柴油的目的。”陈伟望着手中培养瓶内的无数绿色微藻细胞,满怀憧憬。