微藻综述

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2024年微藻市场发展现状

2024年微藻市场发展现状

2024年微藻市场发展现状一、引言微藻是一类微小单细胞藻类生物,具有高度的生物多样性和生物适应性。

近年来,随着能源危机和环境问题的加剧,微藻作为一种新型的可再生能源和生物材料资源,引起了广泛关注。

本文将对微藻市场发展的现状进行分析,并展望其未来的发展潜力。

二、微藻市场的应用领域2.1 能源领域微藻作为一种生物质能源,具有很高的能源转化效率和生物燃料产量。

目前,微藻已经被广泛应用于生物柴油、生物乙醇和生物氢等领域。

不仅能够减少化石燃料的消耗,还能够降低二氧化碳排放量,对环境产生较小的影响。

2.2 食品领域微藻富含蛋白质、脂肪、碳水化合物和多种营养物质,被广泛用作食品添加剂。

它们可以用于生产营养补充品、保健品和功能性食品等。

此外,微藻还被用于生产食用色素和香精等。

2.3 医药领域微藻中含有丰富的蛋白质、多糖和生物活性物质,具有抗菌、抗病毒和抗肿瘤作用。

因此,微藻被广泛应用于医药领域,如生产抗生素、抗癌药物和保健药品等。

2.4 环境领域微藻具有较强的净化环境能力,它们能够吸收水中的有机污染物和重金属离子,减少水体富营养化的程度。

同时,微藻还能够吸收大气中的二氧化碳,并释放出氧气,对改善环境起到一定的作用。

三、微藻市场的发展现状3.1 市场规模目前,全球微藻市场规模较小,但呈现出快速增长的趋势。

根据市场研究机构的数据显示,2019年全球微藻市场规模达到了X亿美元,并预计到2025年将达到X亿美元。

3.2 主要市场参与者当前,全球微藻市场的主要参与者包括国内外企业、科研机构和政府部门等。

其中,国外企业在技术研发和产业化方面较为成熟,如美国的Solazyme公司、以色列的Algatechnologies公司等。

而国内企业则在微藻应用和市场拓展方面取得了一定的成果,如河南孟源生物科技有限公司、北京华人草业科技有限公司等。

3.3 发展面临的挑战虽然微藻市场发展迅速,但仍然面临一些挑战。

首先,微藻的生物质量产和营养物质提取技术尚不成熟,导致生产成本较高。

微藻综述——精选推荐

微藻综述——精选推荐

微藻综述微藻研究、应⽤技术及发展综述微藻营养丰富,含有微量元素和各类⽣物活性物质,⽽且易于⼈⼯繁殖,⽣长速度快,繁殖周期短,所以在医药、保健品、⽔产养殖饵料、饲料添加剂、化⼯和环保等⽅⾯具有⼴阔的应⽤前景。

近⼏⼗年来,随着现代⽣物技术的应⽤,分离鉴别⼿段的提⾼,遗传⼯程、基因⼯程等的迅猛发展,⼈类对微藻的研究开发已进⼊⼀个崭新的时期。

微藻的培养和研究始于18世纪末,主要是栅藻和⼩球藻等淡⽔藻类,⽬的是作为研究植物⽣理学的试验材料。

1910年Allen和Nelson开始培养单种硅藻饲养各种⽆脊椎动物。

1949年,Spoehr和Milner就建议利⽤藻类蛋⽩质来解决全球的蛋⽩紧缺问题。

我国则从1958年开始培养作为⾷品和饲料的微型藻类,中科院⽔⽣所等机构先后进⾏了⼩球藻、扁藻、褐指藻等的⼤量培养,建⽴了培养池,为我国的微藻⽣产打下了基础。

1972年,中科院⽔⽣所、海洋所、植物所等不少单位⼜开展了螺旋藻的培养研究,⽽中科院⽔⽣所⼤量培养鱼腥藻已有20多年。

我国在藻种选育、培养基配制及某些培养技术⽅⾯,已经达到或接近国际⽔平。

在藻类蛋⽩的⼯⼚化⽣产试验、藻类采收、浓缩、⼲燥和加⼯及藻类饲料的应⽤试验中也取得了重⼤成果。

微藻研究1. 微藻化学组成研究1.1蛋⽩质微藻的蛋⽩质含量很⾼,可作为单细胞蛋⽩(SCP)的⼀个重要来源。

微藻蛋⽩质为优质蛋⽩质,含有⼈体所需的全部必须氨基酸,但是微藻蛋⽩⼀般缺少含硫氨基酸如胱氨酸和甲硫氨酸。

1.2 脂肪微藻的总脂类含量占⼲物质的1~70%,多数为⽢油的脂肪酸酯,主要为含偶数磷原⼦的直链分⼦,多数淡⽔微型绿藻含有⼤量的α-亚⿇酸,主要包含单不饱和脂肪酸,极少含有三个以上双键。

1.3 淀粉微藻中碳⽔化合物的含量⼀般少于20%。

如盐藻12%~40%、螺旋藻约15%、⼩球藻约20%等。

微藻淀粉低消化率的特征,为糖尿病、肠胃系统疾病及减肥辅助药物的研制提供了潜在的巨⼤商机。

1.4 核酸藻所含的核酸数量超过⼤多数常规饲料或⾷物,但少于其他SCP 来源,如细菌和酵母。

微藻知识简介

微藻知识简介

微藻一、微藻的种类及相应特点微藻是指那些在显微镜下才能辨别其形态的微小的藻类群体。

微藻通常是指含有叶绿素a并能进行光合作用的微生物的总称,属于原生生物的一种。

应用生物技术进行大量培养或生产的微藻分属于4个藻门:蓝藻门、绿藻门、金藻门和红藻门。

1微藻细胞微小,形态多样,适应强,散布普遍。

依照微藻生物环境可分为水生微藻、陆生微藻和气生微藻3种生态类群。

水生微藻又有淡水生和海水声之分,依照散布又可分为浮游微藻和底栖微藻。

蓝藻门(cyanophyta)属于原核植物,没有典型的可区分的核,且没有色素体和线粒体。

同化作用的色素(若是有的话)分散在原生质的表层。

原生质构造无性的蓝藻细胞的原生质可分为结构上和作用上不同的两部份。

在周围包括有同化色素的为色素养;由色素养向里进为无色的中央质,也称为中央体。

此两种原生质部份之间,并无定型的膜。

色素养完全转机素体的作用,其中有亚显微的片层,呈规那么排列,群聚成类囊体;中央质内一致以为包括有核质,并行使与核类似的功能。

蓝藻细胞和藻体的形态学蓝藻细胞的形态是简单的,多圆球形、柱形、椭圆形、桶形、椭圆形、镰刀形、棒形等。

但是蓝藻细胞很少单个生活,通常组成群体或连结成丝体。

蓝藻的繁衍蓝藻的繁衍方式有两类,一为营养繁衍,包括细胞直接割裂(即裂殖)、群体破裂和丝状体产生藻殖段等几种方式;另一种为某些蓝藻可产生内生孢子或外生孢子等,以进行无性生殖。

孢子无鞭毛。

目前尚未发觉蓝藻有真正的有性生殖。

绿藻门(Chlorophyta)有1纲——绿藻纲和16个目,涉及微藻的有团藻目和绿球藻目。

绿藻的光合作用色素系统与高等植物相似,含有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素。

藻体形态多样,包括单细胞、群体、丝状体等。

绿藻细胞具有明显的细胞器,其中色素体是绿藻最显著的细胞器。

绿藻的生殖方式有三种:营养生殖、无性生殖、有性生殖。

此门包括单细胞和多细胞的物种。

大部分物种生活在水里,其他许多物种那么居住在海水中,另外还有一些物种适应了许多的环境,如雪藻居住在夏天的高山雪原中。

国内微藻研究现状

国内微藻研究现状

国内微藻研究现状微藻是一种微小的单细胞藻类生物,其细胞大小通常小于0.5毫米。

尽管微藻在生态系统中普遍存在,但近年来人们对微藻进行了更深入的研究,发现微藻具有广泛的应用潜力。

国内对微藻的研究也日渐增多,主要涉及微藻生态学、生物技术和能源等领域。

在微藻生态学方面,国内研究人员主要关注微藻在水生生态系统中的分布和演化规律。

微藻在自然界中广泛存在于海洋、淡水湖泊及土壤中,对环境中的能量流、物质转化和生态系统的稳定性起着重要作用。

研究人员通过采样和分析,揭示了微藻在不同生态系统中的多样性和丰度。

同时,他们还研究了微藻与其他生物种类之间的相互作用关系,如微藻与浮游动物之间的共生、捕食和寄生关系等。

这些研究对于维护和管理生态系统的平衡至关重要。

在微藻的生物技术应用方面,国内研究人员主要关注微藻的生长动力学和生物降解能力。

微藻具有快速生长、高生物量和高蛋白质含量等特点,被广泛用于生物肥料、动物饲料和食品添加剂等领域。

研究人员通过调节培养条件,如光照、温度和营养盐等,优化微藻的生长过程,提高产量和质量。

此外,他们还研究微藻的生物降解能力,如利用微藻降解重金属、有机污染物和废弃物等。

这些研究为解决环境污染和可持续发展提供了新的思路和方法。

总的来说,国内微藻研究取得了一定的进展,涉及了微藻生态学、生物技术和能源等多个领域。

微藻的研究不仅有助于理解生态系统的结构和功能,还为解决环境问题和开发可持续发展技术提供了潜在的资源和工具。

然而,微藻研究仍然面临一些挑战,如培养技术的优化、基因工程的安全性和生产成本的降低等。

未来,国内微藻研究需要进一步加强合作,整合资源,共同推动微藻研究的发展和应用。

微藻利用现状综述

微藻利用现状综述

微藻利用现状综述摘要:微藻是一类古老的原低等原核生物,其藻体内富含都中多糖、蛋白质、氨基酸维生素、类胡萝卜素、γ-亚麻酸、多种无机元素以及多种微量元素等,是一种纯天然的营养物质。

其营养物质对许多疾病有防御作用,对动物、鱼虾生长和品质有促进作用,还可以净化水质等,具有广阔的前景,在医药食品、养殖饲料、化妆品、能源环境等行业都有所应用。

本文从微藻营养物质的特点,在不同行业中的应用,及其在生产加工过程中存在的问题加以综述。

关键词:微藻利用综述1 微藻简介藻类是最原始的生物之一,广泛存在于海洋、淡水湖泊等水域,通常呈单细胞、丝状体或片状体,结构简单,整个生物体都能进行光合作用,所以光合作用效率高,生长周期短、速度快。

藻类按大小可分为大藻(如海带、紫菜等)和微藻[1]。

微藻是一群小型藻类的总称,通常为单细胞或丝状体,直径小于1mm。

微藻细胞微小,形态多样,适应性强,分布广泛,有原核藻类和真核藻类。

原核藻类是指蓝藻,而蓝藻一般不产油。

真核藻类包括绿藻、硅藻、裸藻、黄藻、金藻、褐藻、红藻和隐藻。

2 微藻的营养成分多中微藻具有丰富的营养价值,其中最具代表性的是螺旋藻。

螺旋藻被认为是目前常用微藻中蛋白质含量最高、营养最全面、消化吸收和适口性最好、无毒无副作用、安全性最高的藻种。

既可作为蛋白质原料,又可作为食品及饲料的添加剂[2]。

微藻藻粉中含有多种成分,如蛋白质、氨基酸、多糖、维生素、类胡萝卜素、γ-亚麻酸、多种无机元素以及多种微量元素等。

并且微藻细胞壁结构中纤维素极少,容易被人和动物消化吸收,越来越受到人们的关注。

其营养价值特点如下:2.1 蛋白质微藻中蛋白质含量很高,约为40%-60%,可作为单细胞蛋白的一个重要来源,小球藻属中以蛋白核小球藻的蛋白质含量最高,一般不低于50%,明显高于常规植物蛋白源[3]。

螺旋藻的蛋白质含量高达58.5%-83.4%,且蛋白质品质优良,易于消化吸收、不含任何阻碍消化吸收的因子。

微藻一一可循环的“绿色油田”

微藻一一可循环的“绿色油田”

微藻一一可循环的“绿色油田”①由于石油资源的逐渐减少乃至最终枯竭,全世界将面临严重的能源危机,因此,世界各国都在积极寻找能够替代石油产品的可再生能源,其中,生物柴油就是一种重要的生物能源。

提起生物柴油的原料,我们可能会想到油菜和大豆,用它们“体内”的油脂加工而成的生物柴油,能有效降低碳排放。

然而,这两种作物的培育周期较长,占用农田较多,会产生“与人争粮,与粮争地”问题,从而导致“解决了能源危机,却出现粮食危机”的尴尬结果。

此时,微藻进入了科学家们的视线。

②微藻是一种古老的低等植物,广泛地分布在海洋、淡水湖泊等水域,种类繁多。

微藻可直接利用阳光、二氧化碳和含氮、磷等元素的简单营养物质快速生长,并在细胞内合成大量油脂。

因此,微藻为生物柴油生产提供了新的油脂资源。

③与大豆、油菜和麻风树等油料植物相比,微藻的生长周期短,从初生到可以制油仅需一个星期左右,而大豆等油料植物一般需要几个月。

此外,微藻的含油量高,油脂产率高,单位面积产油量是大豆的数百倍,每公顷可年产几万升生物柴油。

微藻还不会占用耕地,利用滩涂、盐碱地、荒漠等,以及海水、荒漠地区的地下水等,就可以大规模地开发“微藻油田”,不会与农作物争地、争水。

④微藻在培养过程中还可固定大量二氧化碳,因此,利用微藻制造生物柴油能大量减少二氧化碳排放。

据计算,每培养1吨微藻,需要消耗约2吨二氧化碳。

此外,微藻在光自养培养过程中可利用废水中的氮、磷等营养成分,从而降低水体的富营养化,因此,微藻还能用于净化工厂排放的废水和城市生活污水。

⑤现在,我国已启动了微藻能源方面的首个973项目“微藻能源规模化制备的科学基础”。

该项目有望在5年时间内开发出一个“微藻资源库”,提供适合在我国不同地方、不同气候条件下生长的藻株。

今后,各地在建设“徵藻油田”时,就可在资源库中挑选合适的微藻品种。

该项目还将深入研究微藻产品的机理,力争提高微藻产油的效率,降低它的成本。

此外,该项目还将通过对光生物反应器、培养工艺、采收、油脂加工及藻细胞综合利用的研究,建立一套中试系统,全面评估微藻产油的技术指标、经济指标和环境指标,大力推动我国微藻能源的产业化进程。

微藻_精品文档

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微藻微藻是一种微小的单细胞藻类生物,其在自然界中广泛分布并具有丰富的物种多样性。

微藻是现代生物技术领域中备受关注的研究对象,因为它们具有许多独特的特性和潜在的应用价值。

本文将介绍微藻的特点、分类和潜在应用领域,并探讨其在生物技术中的前景。

首先,微藻的特点使其成为研究的焦点之一。

微藻通常以单细胞的形式存在,尺寸微小、形态简单,因此易于培养和研究。

此外,微藻通常具有较高的光合效率,并能够在不同的光照、温度和营养环境下生长,因此对培养条件的要求相对较低。

微藻还可以产生大量的生物活性物质,如脂肪、蛋白质、多糖和酶类等,这些物质在医药、食品、化妆品和能源等领域中具有广泛的应用潜力。

根据形态和特征,微藻可以分为多个不同的类群。

最常见的微藻类群包括硅藻、绿藻、蓝藻、金藻等。

硅藻是一类具有二氧化硅壳的藻类,其壳具有复杂的形态和纹饰,并广泛分布于海洋和淡水环境中。

绿藻是一类普遍存在于水体和土壤中的藻类,其细胞含有叶绿素和类囊素等色素。

蓝藻是一种古老的藻类,其细胞结构简单,通常为单细胞或菌丝状,可以进行光合作用并固氮。

金藻是一类常见的淡水藻类,其细胞通常呈黄绿色,具有丰富的脂肪和类胡萝卜素等物质。

微藻在许多领域中具有广泛的应用潜力。

首先,微藻可以用作食品和饲料的来源。

由于其丰富的营养成分和天然产物,微藻可以作为高蛋白、高纤维和低脂肪的健康食品的原料,如螺旋藻、海藻和紫菜等。

此外,微藻还可以作为动物饲料的补充和替代品,为动物提供丰富的蛋白质和必需的营养物质。

其次,微藻在医药领域具有广泛的应用前景。

微藻可以生产抗氧化剂、多糖、多肽和生物活性物质等,这些物质具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、降血压和镇痛等多种药理活性。

此外,微藻还可以用于制备药物载体,帮助药物的传递和释放,提高药物疗效。

此外,微藻还可以用于环境保护和能源开发。

微藻具有较高的光合效率,可以利用阳光和二氧化碳进行光合作用,产生氧气并固定二氧化碳。

这对于减缓全球气候变暖和减少温室气体的排放具有重要意义。

国内微藻研究现状

国内微藻研究现状

国内对于微藻的利用及研究进展摘要:在世界能源危机的影响下,生物质能源由于其环保性,被认为是一个最具有发展潜力的石油替代品。

其中微藻就展现了在生物能源方面的重要角色。

微藻是一类单细胞或简单多细胞的微生物,其生长快速,能够有效的固定CO2,在细胞内合成油脂用于生物燃料的生产。

近些年来,在世界能源危机的影响下,社会各界对于寻求新的可再生能源方面的关注度不断的提高。

人们已在沼气,生物醇类,生物柴油等方面取得一定的成效。

但面对世界对燃料的巨大需求量,人们要不断的研究开发更高效的生物能源获取方式。

藻类作为一种重要的可再生资源,具有分布广、生物量大、光合高效、含脂量高的优点。

其中的微藻在此方面更是具有突出地位。

随着世界各国各科研机构对微藻的研究的不断深入,利用微藻改善大气环境,生产生物燃料已成为现实。

本文结合国内外对微藻研究的进展,综述利用微藻的优势,生产生物柴油的微藻的筛选,生物柴油的生产技术手段,以及生产中存在的问题和展望等。

1 微藻开发的优势地位微藻是一类数目巨大的可再生资源,具有较高的CO2固定效率。

利用微藻开发生物质能源的优势地位可以总结为一下几点:光和效率高,适应能力强,且不占用耕地;细胞结构简单,含油脂量高;微藻燃烧值高,环境友好。

同时,微藻通过细胞代谢产生藻多糖、蛋白质、色素、氨基酸等,为丰富的人体必须营养活性成分,可以作为功能保健品和某些疾病的专方或辅助药物。

微藻不论是在减排CO2方面,还是在生物新能源的开发上都是十分重要的。

微藻是一类单细胞或简单多细胞的微生物,生长迅速,固定CO2和储存太阳能的效率是陆生植物的10-50倍。

因此,微藻的产业化生产可以用于CO2减排,缓解地球的温室效应。

同时,微藻较高的油脂含量,特别是一些微藻在异养或营养限制的条件下,油脂含量可达20%-70%。

若按微藻含油脂量30%计算,年产油脂微藻1.5-2.5万吨,可制备微藻生物柴油3000-5000吨,能有效转化CO2约2.7-4.5万吨。

微藻PPT

微藻PPT

未来展望
由上述可知,所有的方法都有优有劣
研究现状
滤膜工艺的发展,性能更好,更稳定的滤膜
生物絮凝剂的研制,更稳定,对环境污染更小的絮凝 剂的制备
微藻基因技术的完善,人工制造繁殖周期短,自发絮 凝或极易絮凝的藻种
微藻将在废水处理,抑制有害细菌、化妆品,生物柴油等领域都得到广泛的应用
Thank U
3、胡萝卜素 微藻中类胡萝卜素含量较高,藻粉中β-胡萝卜素含 量高达14%,具有着色和营养的作用。

二、 微藻的用途
用途
1.医药工业
截至2012年,已开发出的产品有天然胡萝卜素口服液、冲剂、口含 片、水分散型干粉等产品。 21世纪初对不饱和脂肪酸(DHA、RHA)在婴儿食品和保健品中 的使用都深受人们的欢迎。
微藻细胞中含有:蛋白质、脂类、藻多糖、β -胡萝卜素、多种无机元素,如Cu、 Fe、Se、Mn、Zn等高价值的营养成分和化工原料。 1、蛋白质 微藻的蛋白质含量很高,粗蛋白含量超过60%,生物学 产量高于任何作物,是单细胞蛋白(SCP)的一个重要 来源。 2、多种维生素 微藻所含的维生素A、维生素E、硫胺素、核黄素、吡多 醇、维生素B12、维生素C、生物素、肌醇、叶酸、泛酸 钙和烟酸等增加了其作为SCP的价值。
01 02 03 04
2
种类
通常是指含有叶绿素A并能进行光合作用的微生物总称。 种类繁多,截止21世纪初就已发现多达三万余种,到 2012年,能人工培养的微藻属于四个藻门:蓝藻门、绿藻 门、金藻门和红藻门。
3
特性
4
成分
微藻的特性
与其他生物相比,微藻具有如下特点:
1、最低等的、自养的放氧植物,吸收光能,固定 二氧化碳产生氧气制造有机物,位于食物链最低 端; 2、单细胞结构,呈群体或丝状的,大多数 是浮游藻类;

生物能源开发中的微藻技术研究

生物能源开发中的微藻技术研究

生物能源开发中的微藻技术研究近年来,环境污染和气候变化正在威胁着地球的健康和稳定。

因此,人类需要寻找一种可再生、清洁和可持续的能源,以替代传统的化石燃料。

在这种情况下,生物能源已经成为了一种备受关注的替代能源,而微藻技术则是生物能源领域中的一个重要研究方向。

一、微藻介绍微藻是指直径小于100微米,具有单一细胞结构的藻类。

它们生活在各种水域中,包括淡水、海水和咸水,可以通过光合作用从水和CO₂中吸收能量,产生有机物和氧气。

由于它们具有高光合效率,可以通过其代谢产生多种有用的化合物,如脂肪酸、类胡萝卜素、蛋白质和多糖等,因此,微藻被视为一种有潜力的能源来源。

二、微藻在生物能源领域的应用1.生产油脂由于微藻能够积累大量的脂肪酸,因此它们被广泛用于生产生物燃料和化学品。

事实上,微藻比其他来源更适合作为生物燃料的原料,因为微藻的生长速度非常快,同时脂肪酸的产量也非常高。

此外,微藻的生长和收获和传统作物不同,它们可以在陆地上生长,也可以在污染水体中生长。

2.生产蛋白质和营养品随着人们对健康食品需求的不断增加,微藻蛋白质的需求也在逐渐增加。

微藻蛋白质是一种高品质、高营养和易于吸收的蛋白质,它们含有比传统的植物蛋白质更多的氨基酸,是一种非常优质的营养品。

3.光电转换器利用微藻的光电反应机制,可以制造出高效能的太阳能电池。

微藻的光电转换效率比传统的硅材料更高,具有更小的成本和更高的能量效益。

此外,微藻还可以被用作能量储存器,可以在不同的环境下储存太阳能,并在需要时释放。

三、微藻技术面临的挑战虽然微藻技术有许多优点,但它也面临着一些挑战。

首先,微藻生产成本较高,需要大量的能源和水资源,这增加了微藻技术的生产成本,降低了它的经济性和可行性。

其次,微藻的生长周期是不稳定的,受环境因素的影响较大,而且生长后期养分供给问题加重也限制了其生产质量和产量。

四、微藻技术面临的未来机遇尽管面临挑战,但微藻技术的未来潜力仍然非常巨大。

生物能源背景下的微藻利用及应用前景

生物能源背景下的微藻利用及应用前景

生物能源背景下的微藻利用及应用前景目前,全球能源供应面临着许多挑战,如气候变化、生态环境恶化、能源安全等等。

为了应对这些挑战,人类需要寻找新的、可持续的能源来源。

在这个背景下,生物能源作为一种绿色、可再生的能源,吸引了越来越多的关注。

而微藻作为生物能源的潜在来源之一,具有广阔的应用前景。

一、微藻的生态特征微藻是一类原生质体微小、具有植物特征、生长繁殖迅速的单细胞或多细胞藻类。

微藻的生态特征决定了其作为生物能源来源的优越性。

首先,微藻的生长速度很快,一些菌株的繁殖周期仅为数小时。

其次,微藻的生长周期短,养殖周期只需数天。

此外,微藻生长过程中,能够吸收大气中的CO2,生成氧气,对环境具有净化作用。

因此,微藻被认为是一种优异的生物能源来源。

二、微藻利用的途径目前,关于微藻的利用途径主要有以下三种。

1、食品保健品微藻中含有丰富的营养物质,如蛋白质、多种维生素、矿物质等等。

因此,微藻具有保健功效,可作为食品和保健品使用。

在其中,螺旋藻和小球藻是较为常见的食用微藻。

2、制备生物质微藻可用于生物质的制备,生物质可用于发电、热能产生等方面。

同时,微藻的高热值、低灰分和低含氮等特点意味着微藻生物质的燃烧仅会产生少量的污染物和温室气体排放量。

3、生物燃料生物燃料是微藻最有前景的利用途径之一。

通过微藻提取油脂,可以制备生物柴油等生物燃料。

与传统的石油燃料相比,生物燃料更加环保、可再生,并且是培育清洁能源的重要途径。

三、微藻利用的挑战和解决方案尽管微藻作为一种生物能源来源,具有极大的潜力,但是其利用仍存在一些挑战。

首先,微藻培养成本高。

由于微藻生长需要的灯光、CO2、氮、磷等资源较为昂贵,因此,微藻在大规模生产的过程中成本较高。

其次,微藻的培养需要特定温度、光照和环境条件,因此,微藻在不同地域和季节的种植效果存在差异。

为了解决这些挑战,人们需要采取一系列的措施,如研发新的微藻菌株、优化循环系统以回收养分、研究新的生物技术等等。

什么是微藻?

什么是微藻?

什么是微藻?微藻是一类非常小的微生物,通常生长在水中,具有极高的光合作用效率和快速生长速度。

微藻广泛存在于海洋、湖泊、河流等水体中,也可以在城市中的污水中被发现。

它们有着重要的生态、经济和科学研究价值。

1. 微藻的分类微藻是属于原生生物的一类,包括绿藻、硅藻、蓝藻、金藻等。

根据生物学家的分类方法,微藻可以依据细胞结构、营养方式、生长环境等因素划分。

例如,大部分蓝藻都是海洋或淡水生物,而硅藻则需要依托硅质壳才能生长。

2. 微藻的重要性微藻在生态系统中具有极其重要的作用。

它们是海洋中最基本的食物来源之一,为虾、蟹、鱼类等生物提供养分。

微藻也是生态系统中主要的氧气生产者之一,帮助维持海洋、湖泊等水体生态平衡。

此外,微藻还可以在污水处理中用作净化剂,使水中的有害物质得到有效处理。

3. 微藻的经济价值随着人们对清洁能源和食品安全的关注不断增加,微藻在经济上的价值也日益受到重视。

微藻可以被用于生产生物柴油、肥料和饲料等,同时还可以被用于高效的二氧化碳吸收,有利于降低二氧化碳排放量和减缓气候变化的影响。

4. 微藻的科学研究价值微藻的生长速度极快,并且可以生产各种生物质,使其成为生物技术和生物医药研究的重要对象。

在生物技术中,微藻可以被用于生产医药、食品添加剂以及化学品等。

在生物医药研究中,微藻被用来研发新药物,以及应用于生长缺陷、严重心脏病等方面的治疗方法。

5. 微藻在未来的展望尽管微藻的应用前景广阔,但是在实际应用过程中仍面临一些问题,例如微藻的高成本生产、生产过程中的水污染等。

未来,科学家们将继续研究微藻的生长机理和生产技术,以期更好地利用微藻的潜力,为人类提供更多的经济和生态效益。

总结:微藻是一类重要的微生物,在生态、经济和科学研究等方面具有广泛的应用价值。

未来,微藻将继续成为科技创新和环保发展等领域中的重要对象。

海水养殖中的微藻生产技术

海水养殖中的微藻生产技术

海水养殖中的微藻生产技术随着人们对健康与美味的追求,海水养殖业得到了越来越多的关注与发展。

而在海水养殖业中,微藻的生产技术起着举足轻重的作用。

本文将介绍海水养殖中的微藻生产技术,并探讨其在养殖业中的应用前景。

一、微藻及其特点微藻指的是一类高等植物中的微小藻类,包括蓝细菌、绿藻、硅藻等。

微藻具有以下几个特点:1. 高光能利用效率:微藻能够有效地利用阳光进行光合作用,将光能转化为化学能。

相比其他植物,微藻的光能利用效率更高。

2. 丰富的营养成分:微藻富含蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素等营养成分,是一种营养丰富的食物。

3. 高产量:由于其高光能利用效率和快速繁殖能力,微藻可以在短时间内产生大量生物质。

二、1. 微藻的培养方式:海水养殖中常用的微藻培养方式主要包括容器培养和露天培养。

容器培养是指将微藻培养在容器内,通过控制光照、温度、搅拌等因素,提供适宜的生长环境。

这种培养方式适合小规模的微藻生产。

露天培养是指将微藻培养在露天池塘或池塘中。

利用自然光照和海水资源,降低了生产成本,适用于大规模的微藻生产。

同时,露天培养还可以使微藻与其他生物共生,形成生态系统,进一步提高生产效益。

2. 微藻的收获与利用:微藻的收获主要是通过离心、过滤和沉淀等方式进行。

收获后的微藻可用于直接饲料、食品、药品等领域。

直接饲料利用是将微藻作为鱼、虾、贝类的饵料,提高其质量和生长速度。

同时,微藻中丰富的营养成分可以转化为高质量的鱼类产品。

食品利用是将微藻作为食品原料,生产各种藻类食品,如藻类口感独特的面食、调味品等,满足人们对健康美味的需求。

药品利用是将微藻提取的有效成分应用于药物的生产,例如利用藻类中的抗氧化剂、多糖等成分制成保健品或药物,具有抗肿瘤、降血脂、免疫调节等作用。

三、微藻生产技术的应用前景微藻生产技术在海水养殖业中具有广阔的应用前景。

首先,由于微藻种类繁多,根据不同需求可以选择适合的微藻进行培养。

其次,微藻的高光能利用效率和高产量使得其成为一种理想的饲料和食品原料,可以提高养殖业和食品行业的生产效益。

污水处理中的微藻技术应用

污水处理中的微藻技术应用
对废水中其他污染物的处理效果不稳定
对于某些特定的污染物,微藻的处理效果可能并不理想。
分离和回收难度大
微藻在处理后需要从废水中分离出来,这一过程可能比较困难且成本 较高。
对废水中营养物的需求量大
为了维持微藻的生长,需要大量的营养物,这可能导致处理成本增加 。
微藻技术的发展前景
优化微藻种类和生长条件
开发高效的分离和回收技术
总结词
低能耗、简易操作、改善农村环境
详细描述
该农村污水处理站采用微藻技术处理农村生活污水和畜禽养殖废水。通过在简易设施中培养微藻,实 现对废水的净化,同时改善农村水环境。该技术具有低能耗、简易操作的特点,适合在农村地区推广 应用。
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总结词
改善滤池的氧传递效率
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详细描述
在生物滤池中添加微藻,可以利用微藻的光 合作用提供氧气,增强生物滤池中的微生物 活性,提高有机物的降解效率。
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详细描述
微藻通过吸收和富集污水中的营养物 质,有助于提高生物滤池的脱氮除磷 效果,从而更好地满足污水处理排放 标准。
详细描述
微藻的生长可以增加生物滤池中的生物量,提 高氧传递效率,有利于微生物的生长和代谢。
特性
具有光合作用能力,能够吸收二氧化 碳并产生氧气,同时还能吸收氮、磷 等营养物质,具有较高的生长速率和 适应力。
微藻的生长环境与繁殖
生长环境
微藻可以在淡水、海水、沼泽、土壤等各种环境中生长,对 环境适应性较强。
繁殖方式
主要通过细胞分裂或孢子繁殖进行繁殖,繁殖速度较快。
微藻的种类与分布
种类
全球已知的微藻种类超过5000种,其中部分具有处理污水的能力。

光语带你认识微藻第一篇——什么是微藻

光语带你认识微藻第一篇——什么是微藻

光语带你认识微藻第⼀篇——什么是微藻单位:上海光语⽣物科技有限公司微信公众号:Leadingtec作者:俞建中(微信号:Scophy117)----------------------------------------------------------------------------------------说在前⾯的话真要说起来,就都是泪了。

⽼俞我⾝为微藻从业⼈员,上学时,⾝在科研⼀线,⼯作时,⾝在⽣产⼀线,接触微藻⼗多年,⾯对这类⽣物和这个产业,依然是绵软⽆⼒的感觉。

微藻太⼩了,⾁眼看不清楚,便产⽣认知的障碍。

接触到许多⼈,认识这个物种类群的寥寥⽆⼏,寥寥⽆⼏中,对微藻的认知,⼀半是⾚潮是不好的,另⼀半是蓝藻绿藻是保健品,对我个⼈的定义就是做保健品的,听着就不像是什么好话。

业内某⼤⽜专家有次发问,造成这种情况的原因是什么?哎,问题还是出在我们⾃⼰⾝上!痛定思痛啊,还是得从⾃⾝做起!琢磨了许久,也跟业内朋友反复交流,得出的共论是,先从让公众认识微藻开始!如某哥们说,相亲必须得先见⾯认识下吧,不见⾯也得先电话微信认识下吧?!于是乎,我和光语公司的良平⼩哥在微信上聊了那么⼏句,就愉快的决定利⽤光语公司这个平台,慢慢的给不了解我们微藻的⼈安利微藻。

以前只做科研,没做过科普,要⽤不“专业”的话语,让不专业的⼈专业地了解我们微藻专业,对我们⽽⾔,⼩有挑战。

在此我们⼀请专业⼈⼠多多提供专业的素材,⼆请不专业的朋友多多⽀持我们这个不专业的⼯作,三请那些不管专业不专业的同仁志⼠以此为平台多多参与不管专业不专业的交流。

有些特别的说明,会在这个⼯作的进展中逐⼀提到,有些东西⽆法⾯⾯俱到,还先请诸位看官多多包涵。

安利⼤会的第⼀个程序,通常是喊⼝号:既然选择了远⽅,便只顾风⾬兼程传说中的分割线以下才是正⽂!—————————————————————————————出于尊重知识、尊重科研,本系列所有⽂章所引⽤信息(含图⽚)将列出主要⽂献或出处,尤其图⽚如未有特殊说明,均引⾃⽹络。

关于海藻和微藻在全球生产养殖发展中释放潜能的综述

关于海藻和微藻在全球生产养殖发展中释放潜能的综述

关于海藻和微藻在全球生产养殖发展中释放潜能的综述微藻作为一种单细胞光合自养生物,在海洋中广泛存在。

微藻是真核生物的最简单形式,具有数量庞大,生长速度快、适应性强的特点,作为初级生产者,能高效率地进行光合作用并释放氧气。

同时,微藻在进化上具有多源性以及遗传多样性,能够产生多种次级代谢产物,如不饱和脂肪酸、藻胆蛋白、虾青素等生物活性物质。

微藻行业产量及应用前景分析,微藻在生态环境治理领域将大有可为微藻具有很高的药用价值,可抗癌、抗衰老、抗疲劳、抗辐射损伤,还可以利用污水中的无机、有机等污染物生长,因此在食品、生物能源、保健品、动物饲料和环境保护等领域有较广阔的应用场景。

随着微藻生物技术的蓬勃发展、微藻培养方式的根本性创新,中国已成为世界上规模最大的微藻生产国。

目前我国微藻年产量约为一万吨干粉,其中80%为螺旋藻,10%为小球藻,8%为雨生红球藻、2%为盐生杜氏藻。

2016年以来我国螺旋藻行业产量逐年下滑,《中国渔业统计年鉴2020》数据显示,2019年中国螺旋藻淡水养殖产量为5465吨,同比下降21.2%。

目前中国共有螺旋藻工厂近70家,养殖总面积约750万平方米,年产量超过9000吨,占国际市场的60%以上,是螺旋藻的生产大国。

其中,内蒙古的螺旋藻产量约占了33%。

雨生红球藻是继螺旋藻、小球藻之后的又一高经济价值的微藻,其虾青素的含量为2%-4%。

虾青素是目前的发现抗氧化活性最高的天然产物,其主要作用是清楚人体内的自由基,提高人体抗衰老能力。

随着畜禽养殖业规模的逐步扩大,集约化、规模化养殖的粪污排放已成为当前最大的农业面源污染源。

微藻作为污水中氮磷的吸收者,具有让氨氮转化为蛋白的能力,通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气,而在黑暗条件下,微藻以异养模式吸收有机物进行生长。

通过微藻生长不仅可以减少氮磷排放,还可以变废为宝,生成丰富的油脂、多糖、蛋白质、维生素与螯合矿物质等。

因此,通过建设微藻资源化利用系统,可以形成畜禽养殖水资源利用、饲料生产相结合的“闭环”,提高养殖效能、降低污染排放,实现生态可持续发展和资源可循环利用,发展可持续的绿色农业。

微藻百科

微藻百科

微藻微藻(Microalgae)微藻是一类在陆地、海洋分布广泛,营养丰富、光合利用度高的自养植物,细胞代谢产生的多糖、蛋白质、色素等,使其在食品、医药、基因工程、液体燃料等领域具有很好的开发前景。

微藻种类繁多,微藻细胞中含有:蛋白质、脂类、藻多糖、β-胡萝卜素、多种无机元素(如Cu,Fe,Se,Mn,Zn等)等高价值的营养成分和化工原料。

微藻的蛋白质含量很高,是单细胞蛋白(SCP)的一个重要来源。

微藻所含的维生素A、维生素E、硫氨素、核黄素、吡多醇、维生素B12、维生素C、生物素、肌醇、叶酸、泛酸钙和烟酸等增加了其作为SCP的价值。

藻中类胡萝卜素含量较高,具有着色和营养的作用,可用来防治癌症、抗辐射、延缓衰老,增强机体免疫力等生理作用。

化学合成均为反式的β-胡萝卜素,对人体有致癌、致畸的作用,而顺式异构体在抗癌、抗心血管疾病功能比全反式异构体高,藻粉中β-胡萝卜素含量高达14%。

藻细胞中甘油含量较高,是优质的化妆品原料,也是化工、轻工和医药工业中用途极广的有机中间体。

藻多糖复合物可作为免疫佐剂增强抗原性和机体免疫功能,明显抑制实体瘤S180起到抗肿瘤的作用。

微藻是最简单、最古老的低等植物之一,不仅种类多、分布广、繁殖快,而且光合作用效率高,它可直接利用阳光、二氧化碳、氮、磷等简单营养物质快速生长并在胞内合成大量油脂(如甘油三酯),为生物柴油生产提供新的油脂资源;同时在污水中生产的微藻还可以降低污染、净化水质。

2011年2月19日,973计划重大项目“微藻能源规模化制备的科学基础”在浙江省嘉兴市正式启动。

项目围绕从藻种选育到微藻能源规模化制备中生物学及工程学方面的3个科学问题开展研究,如能源微藻胞内代谢及油脂合成与积累的系统生物学机制、能源微藻规模化培养的物质和能量转化及环境调控规律和微藻能源规模化加工等,目的是以能源微藻大规模培养为背景,提高微藻能源规模化制备系统的效率。

项目将从胞内代谢认知、规模培养、能源产品加工与系统集成优化层面开展研究,包括藻种选育及细胞本身基础代谢规律与调控机制发现,从规模培养角度,研究微藻细胞对环境响应与调控机制、光生物反应器原理和规律、微藻光自养培养工艺优化和从藻细胞采收、油脂提[1](一)纯培养与单种培养纯培养与单种培养是按培养的纯度来划分的。

微藻分析报告

微藻分析报告

微藻分析报告引言微藻是一类微小的藻类植物,广泛存在于自然环境中的水体中。

由于其丰富的蛋白质、脂肪和其他营养成分,微藻被视为一种潜在的可再生能源和高附加值的生物产品。

微藻的生长条件和环境因素对其生长和产量有重要影响。

本报告旨在通过对微藻的分析,了解其生长特性、环境适应性和未来应用前景。

方法在本研究中,我们采集了多个不同水体中的微藻样本,并进行了详细的分析。

首先,我们使用光学显微镜观察和鉴定了不同水体中的微藻种类。

然后,我们通过收集的微藻样本,利用计数室和显微镜进行了数量分析。

最后,我们对微藻样本进行了化学分析,以确定其蛋白质和脂肪含量。

结果微藻种类通过光学显微镜观察和鉴定,我们发现在不同水体中存在着多种不同的微藻种类。

其中包括但不限于:绿藻、蓝藻、硅藻等。

这些微藻种类的特点和生长条件存在一定差异,对养殖和应用有着不同的影响。

微藻数量分析对采集的微藻样本进行数量分析后,我们发现不同水体中的微藻密度存在差异。

其中,富含养分的水体中微藻密度较高,而富含有机物的水体中微藻密度较低。

此外,微藻数量还会受到温度、光照和水质等环境因素的影响。

微藻化学分析通过对微藻样本进行化学分析,我们确定了其蛋白质和脂肪含量。

结果显示,大部分微藻样本蛋白质含量较高,且具有较高的氮含量。

而脂肪含量方面,不同微藻种类存在一定差异,但总体来说,微藻富含脂肪,为潜在的生物燃料和食品添加剂提供了可能性。

讨论微藻的生长特性和适应性使其成为一种潜在的可再生能源和生物产品。

本研究发现不同水体中存在多种微藻种类,且其数量和化学成分具有差异。

这为微藻的养殖和应用提供了重要的参考。

然而,微藻的可持续养殖和利用仍存在挑战,如光照和温度的控制、养殖规模的扩大等。

结论微藻具有潜在的生物能源和高附加值产品的应用前景。

通过本次分析,我们了解到了微藻的生长特性、环境适应性和化学成分。

这为进一步开展微藻的养殖和应用研究提供了基础。

未来的研究可以着重解决微藻养殖的技术问题,提高微藻的产量和质量,并探索微藻的更广泛应用领域。

微藻的生理与代谢特性

微藻的生理与代谢特性

微藻的生理与代谢特性微藻是一类微小的单细胞藻类,它们在自然界中广泛分布于水域中,例如河流、湖泊和海洋。

微藻具有快速生长、光合作用效率高、生物能量转换效率高、对二氧化碳的吸收和利用能力强等优点,因此被认为是一种极具潜力的能源生产生物。

微藻的主要生理特性包括光合作用、营养物质的摄取、代谢物的合成和分泌等。

其中,光合作用是微藻最重要的生理过程之一。

光合作用是微藻将太阳光能转化为化学能的过程,同时也是微藻生长和繁殖的重要能源来源。

微藻光合作用特点是光能吸收范围广、利用效率高、光照强度低下时生长速率较快、二氧化碳吸收能力较强等。

此外,微藻的营养需求也是其生理特性之一。

微藻需要一定的无机盐和有机物质来维持其生理过程。

微藻的营养素需求包括碳源、氮源、磷源、钾源、硫源、镁源等元素,其中氮和磷是微藻生长的限制因素。

不同种类的微藻对营养元素的需求也不尽相同。

例如,一些硅藻需要大量硅元素才能保证其壳体结构的正常生长;而一些蓝藻则能够通过氮的固氮能力来满足其氮源的需求。

因此,为了保证微藻的生长和代谢能力,需要在培养过程中适当添加必需的营养元素。

微藻还具有代谢物的合成和分泌特性。

微藻代谢过程中合成的代谢产物包括脂类、蛋白质、碳水化合物等多种生命物质。

其中,脂类是微藻的主要代谢产物之一,其合成速率和累积量受多种因素影响,如光照强度、培养时期、营养素条件等。

微藻的脂类代谢特性使其成为一种理想的生物质源,因为从微藻中提取的脂类可以用于制备生物柴油、食品添加剂、生物塑料等高附加值的化学产品。

此外,微藻还具有分泌代谢产物的特性。

微藻合成的多种生物活性物质,如抗氧化剂、抗菌素、抗肿瘤物质等,被广泛应用于医药领域和化妆品领域。

综上所述,微藻作为一种重要的生物资源,其生理和代谢特性对其培养和应用具有重要意义。

随着对微藻生理和代谢特性研究的深入,我们将能够更好地利用微藻为人类社会做出更多贡献。

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微藻研究、应用技术及发展综述微藻营养丰富,含有微量元素和各类生物活性物质,而且易于人工繁殖,生长速度快,繁殖周期短,所以在医药、保健品、水产养殖饵料、饲料添加剂、化工和环保等方面具有广阔的应用前景。

近几十年来,随着现代生物技术的应用,分离鉴别手段的提高,遗传工程、基因工程等的迅猛发展,人类对微藻的研究开发已进入一个崭新的时期。

微藻的培养和研究始于18世纪末,主要是栅藻和小球藻等淡水藻类,目的是作为研究植物生理学的试验材料。

1910年Allen和Nelson开始培养单种硅藻饲养各种无脊椎动物。

1949年,Spoehr和Milner就建议利用藻类蛋白质来解决全球的蛋白紧缺问题。

我国则从1958年开始培养作为食品和饲料的微型藻类,中科院水生所等机构先后进行了小球藻、扁藻、褐指藻等的大量培养,建立了培养池,为我国的微藻生产打下了基础。

1972年,中科院水生所、海洋所、植物所等不少单位又开展了螺旋藻的培养研究,而中科院水生所大量培养鱼腥藻已有20多年。

我国在藻种选育、培养基配制及某些培养技术方面,已经达到或接近国际水平。

在藻类蛋白的工厂化生产试验、藻类采收、浓缩、干燥和加工及藻类饲料的应用试验中也取得了重大成果。

微藻研究1. 微藻化学组成研究1.1蛋白质微藻的蛋白质含量很高,可作为单细胞蛋白(SCP)的一个重要来源。

微藻蛋白质为优质蛋白质,含有人体所需的全部必须氨基酸,但是微藻蛋白一般缺少含硫氨基酸如胱氨酸和甲硫氨酸。

1.2 脂肪微藻的总脂类含量占干物质的1~70%,多数为甘油的脂肪酸酯,主要为含偶数磷原子的直链分子,多数淡水微型绿藻含有大量的α-亚麻酸,主要包含单不饱和脂肪酸,极少含有三个以上双键。

1.3 淀粉微藻中碳水化合物的含量一般少于20%。

如盐藻12%~40%、螺旋藻约15%、小球藻约20%等。

微藻淀粉低消化率的特征,为糖尿病、肠胃系统疾病及减肥辅助药物的研制提供了潜在的巨大商机。

1.4 核酸藻所含的核酸数量超过大多数常规饲料或食物,但少于其他SCP 来源,如细菌和酵母。

1.5维生素和矿物质微藻细胞中与人体生长发育直接相关的维生素十分丰富,其含量之高是天然食品所罕见的。

据Gerdes报道,6个淡水藻种和31个海洋藻种中VB1的含量占每克细胞干重的0.35~10.5mg/kg之间。

VB2的含量也约占40mg/kg(干重)。

微藻中钾、磷、钙、镁、锌和锰等矿物元素含量也较高,超过牛奶中同类元素的含量。

1.6 色素微藻的亲脂色素(如叶绿素、类胡萝卜素)占微藻干量的5%。

微藻主要含有四种基本色素:叶绿素、叶黄素、胡萝卜素和藻胆素。

但雨生红球藻中虾青素含量特别多。

2. 营养学研究许多藻类的营养价值由其收集后的加工方法决定。

除蓝绿色螺旋藻外,藻类都有一层较厚的含纤维素的细胞壁,影响了对藻类蛋白质的利用。

只要经过适当的处理和充分消化,微藻,尤其是作为SCP来源的小球藻、栅藻、螺旋藻,其营养价值均很高,特别是蛋白质,超过大多数其他植物蛋白,相当于作为标准的参考蛋白质酪蛋白的80%。

1956年,就有人证明添加了小球藻和栅藻的小麦粉和面包,其营养品质得到了改善。

3. 毒理学研究对螺旋藻和栅藻采样进行的化学和生化分析,均未检测出任何植物毒素、真菌毒素或细菌毒素。

值得注意的是,人为的有毒化学物质,特别是重金属铅、镉、汞等对微藻的污染比较严重。

不过,微藻中存在大量的磷,可与金属形成不溶于水的金属性磷酸盐,使之不为动物所吸收。

4.微藻的收获和加工研究收获技术与生产成本密切相关。

与其它微生物过程相比,藻产物是比较稀少的,因此需要有效的脱水步骤,并迫切需要能耗低的有效装置。

微藻的培养和收获是微藻研究中比较基础的一项研究,最基础也非常重要,在许多研究需要较大的藻生物量时就需要科学的培养和收获加工技术。

5. 微藻与食品、医药推动微藻大量培养技术发展的最早因素,是世界人口的增加和全球性蛋白的缺乏以及航天的需要,而关于微藻对人类的营养价值的研究则仁智互见,莫衷一是。

不过最后的结论是:用微藻作为食物是可行的。

目前,一些微藻如小球藻、螺旋藻、杜氏藻已经从粉剂、丸剂、提取物等形式投放保健食品市场或用作食品添加剂。

自本世纪60年代以来,科学家提出了“向海洋要药”的口号,掀起了海洋药物研究的高潮。

国内外的研究表明,海洋微藻及其微藻产品有增加人体免疫力、抗肿瘤和心血管系统的保健作用,对疾病有预防和治疗功能。

藻蓝素、微藻多糖、多不饱和脂肪酸、抗生素等微藻产物被广泛应用于功能性食品或医药领域。

此外,微藻还被用于动物饲料的生产。

6.微藻固碳与生物能源6.1国际研发历程与现状1950年美国麻省理工学院在校园内建筑物的屋顶开始进行养殖藻类生产生物燃料的试验,并在研究中第一次提到微藻生物能源;1978年,受第一次石油危机的影响,美国能源部可再生能源国家实验室启动了历时19年、耗资2505万美元的水生物种项目研究,筛选出300余种产油藻种,重点开发适于微藻生物柴油生产的培养系统和制备工艺;上世纪90年代,日本国际贸易和工业部投资25亿美元,支持了一项“地球研究更新技术计划”,着力开发密闭光合生物反应器技术,利用微藻吸收火力发电厂烟气中的二氧化碳来生产生物能源;90年代后期油价大幅下降,微藻能源研究处于停滞状态。

但是进入21世纪,石油价格大幅上扬,微藻固碳与生物能源技术重新受到高度关注,多国政府、研究机构、高校和大公司等都纷纷投入巨资,以期占领战略制高点和实现技术垄断。

2002年,美国圣地亚国家实验室进行了增加微藻细胞含油量和产量方面的研究。

2005年,第一辆采用海藻燃料和大豆油(调合体积比为1:9)的示范轿车在印度成功完成了1500km的实车试验,开辟了微藻生物能源在交通运输领域应用的新纪元。

美国国际能源公司于2007年启动了“海藻变油”研发计划,从基于海藻的光合作用生产可再生柴油和喷气燃料。

Solazyme利用异养法养殖高含油微藻,炼制出的微藻生物航油已成功用于试飞。

我国微藻固碳与生物能源技术研究起步较晚,但是后期发展迅速,目前,在高产油藻种的选育与改造、高效微藻光反应器、高密度培养、高效加工等技术研究方面有了显著进步。

6.2应对世界各国发展窘境在温室效应、能源危机和粮食问题并存的国际局势下,各国都在积极寻找对策;针对能源问题,各国在核能、风能、水能、潮汐能和生物能等领域开展了研究;而粮食危机同样给人们带来很多困扰。

发展微藻固碳和生物能源有利于解决这些问题。

我国为推动生物能源的发展,已经批复了973、863项目等近亿元支持我国“微藻固碳与生物能源全套技术”。

7.微藻与环境20世纪50年代以来的研究证明,微藻是海洋中的主要初级生产者,是海洋食物链的基础,驱动着整个海洋生态系统的能量流和物质流,直接和间接地养育着几亿吨的海洋动物,在海洋生态系统的物质循环中起着十分重要的作用。

近年来,微藻净化环境的报道有很多。

7.1净化海水养殖业废水当今集约化海水养殖业中,废水的排放是海水受污染的一个主要原因。

微藻生长过程中,各种形式的无机氮和有机氮均可被其所利用,磷则主要以磷酸一氢根和磷酸二轻根的形式被它们吸收。

当微藻被引入到废水中时,通过光合作用向水中供氧,使好氧细菌能够不断分解有机质,进而产生二氧化碳,作为藻细胞光合作用的碳源。

因此,在净化水质中,人们常用微藻和细菌联用,也就是“藻菌共生”。

7.2分解海洋中的有机毒物有机锡化物特别是三丁基锡涂料是一种典型的内分泌干扰物,也是对人体最大的化合物之一。

三丁基锡涂料曾在20世纪后半叶被广泛用于防止海洋附着生物对船体等的污损,造成了海洋严重的污染问题。

1977~1983年,有机锡污染使法国牡蛎养殖业几乎陷入瘫痪。

国内外的研究证实,绿藻门的镰形纤维藻、硅藻门的中肋骨条藻都能将三丁基锡降解为二丁基锡,绿藻门的小球藻则能使三丁基锡分步脱丁基化为二丁基锡和一丁基锡。

7.3吸附重金属废水随着近代工业的发展,大量的重金属被排入海洋。

重金属随着食物链在高营养级生物体内富集。

同常规的重金属废水处理方法相比,利用海洋微藻作为吸附材料去除重金属具有明显的优点:原料价廉易得;不产生二次污染;吸附量大,重金属去除率高;适于低浓度重金属废水;被吸附的重金属的洗脱简便,利于吸附剂再生和金属回收。

有趣的是,利用死藻体比利用活藻体更简便、经济和高效。

主要是因为利用活藻体时需要提供一些养分,而且分离更困难。

死藻体藻细胞壁上的多糖、蛋白质、脂类等生物大分子具有羟基、氨基、磷酸基等带负电荷的官能团,可通过络合作用或静电引力结合重金属阳离子,降低水中溶解态重金属离子的浓度。

目前发现,微藻对锌。

汞、镉、铜、铅等金属离子的富集倍数可达数千倍,适宜作为工业重金属废水的高效“清洁剂”。

7.4环境监测因为微藻具有对环境的敏感性;微藻生物体的多样性;微藻重金属离子的选择性等,可以进行环境的检测。

8.微藻与生物活性物质约有2000000~800000种微藻,其中约35000种已有描述,超过15000种从藻类生物物质中产生的新型化合物已进行化学鉴定。

大部分微藻产生特有的生物活性物质,如类胡萝卜素、抗氧化剂、脂肪酸、酶类、聚合物、肽类、毒素、甾醇。

微藻的胞外产物越来越引起科学家的重视,海洋微藻在生长过程中会不断的向周围的环境释放许多代谢产物以及生长抑制和促进因子等,嗜铁素就是次级代谢产物的一种。

2.微藻应用技术微藻的应用技术主要面向能源、环境、食品和医药卫生领域,是实现微藻价值的技术保证。

在能源领域,微藻有望成为继粮食作物生物乙醇、纤维素生物乙醇和陆生作物生物柴油之后第三代生物质能源的原材料。

2.1微藻的固定化培养技术固定化技术是微生物学领域中广泛应用的一项新兴的生物工程技术,为日本微生物学家千畑伊朗首次提出。

虽然起步较晚,但是应用前景广阔。

植物细胞的固定化培养起步较晚,1979年Brodelius等人首次成功地将长春花、海巴戟和毛地黄细胞固定于藻酸盐凝胶中。

方法主要有三种:吸附法、包埋法、偶联法。

影响微藻固定化培养效果的因子主要为:固定载体的性质,微藻细胞的特性,环境条件的影响等。

微藻固定化技术广泛应用于次生代谢物质的生产,污水的处理,种质的保存。

目前微藻固定化方法大多因藻而异,也就是说,某种固定化方法只适应一定种类的微藻,这就给微藻研究中推广使用固定化方法带来一定的困难。

因此,如何寻找一种利多弊少而又具有普遍性的方法,是微藻固定化技术研究的当务之急。

2.2微藻生物能源技术能源问题是困扰全球的问题,也是制约经济发展的最为主要的问题之一。

目前为止,生物能源已经发展了三代。

第一代生物能源是以玉米为主要原料生产乙醇。

第二代生物能源以秸秆、枯草等非粮作物中的纤维素为主要原料,生产乙醇、维生素乙醇和生物柴油等。

第三代以产油微生物为主,其中又以海水微藻的研究最多。

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