日前,在由亞太地區藻類應用學會(APSAP)和南昌大學主辦,綠A獨家承辦的雨生紅球藻應用創新國際學術論壇上,與會嘉賓分享了雨生紅球藻產業最新科研成果。
雨生紅球藻是目前科學界發現的,繼螺旋藻、小球藻之後,富含營養價值和藥用價值的藻類食品。「雨生紅球藻是天然蝦青素含量最高的生物之一,是獲得天然蝦青素的主要來源。天然蝦青素被譽為『超級氧化劑』,具有廣泛的應用價值,不僅可以用作水產養殖的飼料添加劑和人類食品添加劑,在藥品、化妝品和營養保健品等領域也具有很大的應用潛力。」美國北卡羅來納州立大學教授袁文橋在論壇上表示。他認為,雨生紅球藻提取蝦青素不僅僅是因為其蝦青素含量和活性都比較高,最重要的是目前全世界只有從雨生紅球藻提取的蝦青素是純天然的。
大量研究表明,雨生紅球藻對蝦青素的積累速率和生產總量較其它綠藻高,而且雨生紅球藻所含蝦青素及其酯類的配比與水產養殖動物自身配比極為相似。
雨生紅球藻綠色遊動細胞
雨生紅球藻紅色厚壁孢子
作為國際微藻三大企業之一,綠A生物通過攜手中科院等科技攻關,率先完成紅球藻規模化養殖和產品化發展,為推動國內紅球藻產業快速發展做出探索。
綠A生物總經理胡志祥介紹到,在雲南省麗江市永勝縣程海湖畔,綠A建有40萬平米的微藻養殖基地,其中雨生紅球藻養殖基地10萬平米。從雨生紅球藻藻種篩選到規模化培養都由公司微藻技術團隊全力完成,耗時10年,最終實現了雨生紅球藻的規模化養殖,目前,年產雨生紅球藻粉可達10噸以上。
綠A雲南程海湖基地
「性狀優良的藻株是實現雨生紅球藻商業化生產的前提。」澳大利亞珀斯默多克大學教授兼藻類研發中心主任、亞太應用植物學學會創始主席Michael A. Borowitzka教授表示。胡志祥介紹,綠A公司2006年起與中國科學院武漢植物園合作,從我國內陸水體採集、分離出紅球藻藻種38株,經過單細胞克隆,獲得單藻培養,建有相應的藻種庫進行藻種保藏,為培養紅球藻生產天然蝦青素研發提供了具有自主智慧財產權的藻種資源。綠A技術團隊對4株適合於程海湖天然水質的藻種進行進一步比較研究,通過不同溫度梯度培養繁育,對比各品系的溫度適應能力及生長情況,以各藻種品系的蝦青素含量和產量為考核指標,經多次實驗研究,最終選育出WZ1和WZ2兩株適合於程海湖區大規模養殖的紅球藻優良藻種品系,試驗條件下蝦青素含量達到乾重的3.0%以上,大規模養殖,蝦青素平均含量達到乾重的2.23%。
綠A紅球藻藻種培養體系
綠A公司在雨生紅球藻規模化養殖中採用中科院武漢植物園的專利技術「一種培養雨生紅球藻生產蝦青素的方法」,紅球藻藻培養的全過程,包括藻綠色細胞的生長繁殖、生物量積累、孢子轉化和天然蝦青素積累在同一光生物反應器-開放池中完成。「『一步法』養殖的技術特點和優勢主要表現在:不使用操作複雜的封閉培養系統,而是利用開放式培養系統,適合於產業化生產;紅球藻綠色細胞的生長繁殖、生物量的積累、孢子的轉化和蝦青素的積累在同一個光生物反應器中完成,簡化了培養工藝,加強了質量控制。」胡志祥表示。
獨特的紅球藻「一步法」培養技術
雨生紅球藻的孢子壁較厚,需對其進行破壁後才能提取其中有效成分蝦青素,因為蝦青素本身對光、氧和溫度敏感,常規溶劑法提取極易造成氧化變質,且存在溶劑殘留,影響產品質量。「綠A生物採用超高壓均質機對雨生紅球藻進行破壁,採用超臨界萃取的方法提取雨生紅球藻中的蝦青素油,提取率可達80%以上,該技術在國內處於領先地位,達到了國際先進水平,已獲得相關智慧財產權專利。」胡志祥說。
中科院水生所微藻生物技術與生物能源研發中心主任胡強在論壇報告中指出,目前,全球雨生紅球藻蝦青素產能約800噸/年,年複合增長率超過12%(2018-2025年)。伴隨著紅球藻蝦青素在抗氧化、增強免疫裡、抵抗衰老等領域的功效價值愈受認可,在綠A等實力企業帶動下,未來中國雨生紅球藻的產業化進程將提速。