藻类在生物技术领域的复苏:从燃料到食品

藻类生物燃料是一场生物技术灾难:过度夸大这一领域的潜力,而过于热切的风投公司又吵着要参与到一个新的热门趋势中去,藻类生物燃料就是其中的受害者。但这并不是一场彻头彻尾的灾难。许多藻类生物燃料公司成功地开发了其他有价值的藻类产品,开拓了亚洲以外的藻类食品市场,并进入了西方市场和新产品。现在藻类正准备卷土重来。

“我认为,它们被严重低估,没有得到充分利用。事实上,现在市场正变得非常热,这一切都与它们的使用能力有关,例如,二氧化碳,以及藻类拥有的广泛可能性——它们是植物!就是这么简单,”后院藻类科学(BYAS)的Rob Agterberg博士说。

藻类的花季

从2005年到2012年,数亿美元被投入前景看好的藻类生物燃料领域。从这些简单的海藻中提取石油的技术使公司如雨后春笋般涌现。在适当的条件下,藻类可以产生大量的脂质。关键是要找到产脂量高的菌株,并以足够低的成本将这些脂质提取并加工成燃料,从而在现有的石油价格竞争中胜出。本世纪头十年中期,石油价格不断上涨,在2008年金融危机期间达到每桶150美元的峰值,对该行业起到了推动作用。

随着2009年油价下跌,藻类生物燃料的前景开始出现裂缝。在收获、干燥和提取这些有价值的脂质方面的困难要比释放出来的油消耗更多的能量。藻类生物燃料根本不经济。尽管如此,像Algenol、Solazyme和Solix这样的公司相信他们可以降低成本,到2012年生产数百万桶的藻类衍生燃料。当不可避免的事情发生时,这些公司将他们的藻类专业知识转化为营养。

一个新的希望

已知的藻类、微藻和通常被称为蓝绿藻的光合蓝藻细菌大约有6万种。小球藻(Chlorella)是一种微藻,已经作为面粉上市。蓝藻属螺旋藻(Spirulina)在西方已是家喻户晓的名字,在亚洲已被广泛使用了几个世纪。因为藻类可以在二氧化碳和光的作用下生长,所以对于那些想从温室气体中提取蛋白质的公司来说,藻类很有吸引力。芝加哥的BYAS公司就是这样一家公司,他们的目标是利用废弃的二氧化碳生产用于面粉、着色剂和生长因子的藻类。

“我们的目标是开发一种基于植物的生长血清。阿格特伯格说:“如果你看一看养殖肉类的所有发展,就会发现它们都与一种基于动物的血清有关:胎牛血清。”

胎牛血清是昂贵的,并提出了伦理问题,因为它是从未出生的小牛。BYAS的藻类衍生生长血清取得了惊人的进展,这种血清似乎也对植物细胞有效。

“我们目前在实验室里种植植物——树根。我们种植人参和山葵,真正的山葵,这本身就很难种植。”芥末非常贵。阿格特伯格解释说,他们还在血清中培育了鱼细胞和芥末细胞。“作为一种食物,它是荒谬的,但作为一种测试,它是明智的,”他说。

新颖的产品

一种潜在的主要产品是藻青蛋白,这是一种有效的、食品安全的蓝色染料,赋予螺旋藻蓝绿色。BYAS开发了一种去除藻青蛋白的新型提取工艺,可以生产出一种无色、无臭、富含蛋白质(50-70%)的藻类面粉。英国的Algenuity公司也正在开发一种含有小球藻的面粉,这种面粉有多种颜色,蛋白质含量在25-40%之间。小球藻还产生B族维生素、维生素E和虾青素等类胡萝卜素。

虾青素因其脂溶性而成为公司从藻类生物燃料转向原料市场的热门目标。它是一种很有价值的食用染料,可以用作养殖三文鱼、鸡肉和鸡蛋的粉色染料。Omega-3油是前两家燃料公司的另一个有吸引力的目标,Solix和Corbion是这一领域的领军企业。Algenol也进入了这个领域,但也扩展到提供基于海藻的化妆品成分。

除了营养和化妆品,藻类还为生物材料提供了新的机遇。加利福尼亚的Checkerspot已经开发出一种微藻,这种微藻可以产生非常高的脂质含量(高达70%),可以被提取并加工成具有独特性质的高价值油,如疏水性。他们的目标是从这些藻类油中提取出一种新型涂料,用于服装,这种涂料的毒性比目前使用的含氟涂料要小。

藻类回归

通过营养、化妆品和高价值油的新市场,藻类正在卷土重来。但是人们很容易忘记藻类生物燃料的前景并没有消失。早期炒作的主要区别在于对技术的看法更加脚踏实地和现实。尽管过去失败过,但来自大型石油公司的支持依然强劲。克雷格•文特尔(Craig Venter)创办的老牌藻类生物燃料公司合成基因组公司(Synthetic Genomics)与埃克森美孚(ExxonMobil)有着长期的合作伙伴关系。他们的目标是到2025年每天生产1万桶石油,与10年前的数百万桶相差甚远,但随着开采技术的进步,前景又有了新的希望。与以往一样,我们面临的挑战仍然是如何让人们负担得起可伸缩性。

阿格特伯格说:“我们需要扩大规模。”他强调,世界需要一种更可持续的农业生产方式。除了燃料之外,藻类还可以在许多领域发挥作用,如营养、农业、材料和化妆品,可以说,现在比以往任何时候都有更大的潜力。像许多藻类科学家一样,他热衷于将这些低碳生物工厂应用到世界上更多的问题上,不是为了商业利益,而是为了创造一个可持续的地球。

本文转自:藻类生态链

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