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。十多年前,微藻生物能源的概念非常流行。但由于其增殖速度慢、成本高,微藻从未在能源行业引起大轰动。如今,随着可持续发展理念深入人心,人们发现微藻在食品工业乃至纺织日化领域有着良好的应用潜力。
今天我们关注的是微藻生物技术应用的新兴领域。希望本文能给相关行业专业人士和读者带来一些启发和帮助。
微藻
好东西还是坏东西?
在巴黎市中心,居里夫人旧实验室对面,索邦大学副教授皮埃尔克罗泽正在研究光合作用。他的研究重点是设计更容易操作的工程微藻,从而增加它们对工业的吸引力。 “微藻的光合作用非常有效,并且比陆地植物需要更少的空间和营养,”他说。
新技术应服务可持续发展的理念已在当今社会扎根。将光合微生物应用于生物技术似乎是一件很自然的事情。藻类只需要水、二氧化碳和无机养分就可以在空气稀薄的环境中生长,而且许多藻类生长在海水和不适合耕种的陆地上。
克罗泽说:“今天,我们非常擅长改造藻类,所以我认为这不会很困难。”他指出,现在只需几周的时间就可以利用基因工程获得新的藻类菌株。因此从技术上讲,它有效地取代了细菌和酵母,而细菌和酵母通常需要更复杂的生长条件和糖输入来生产产品。
然而,从历史上看,由于藻类生长速度较慢,因此并未被认为是酵母和细菌的良好替代品。此外,大约十年前许多藻类生物燃料公司的倒闭对该行业造成了打击,该行业一直在努力恢复。
生物燃料灾难
2010 年初,几家美国初创企业开始生产生物燃料。这些公司声称以极具竞争力的市场价格提供藻类生物燃料。 Sapphire Energy、Solazyme 和Algenol 等公司获得了大量公共和私人投资并寄予厚望。但由于技术挑战和2015-2016 年油价下跌,这些公司要么破产,要么不得不彻底改变方向,从而无法提供商业上可行的产品。
澳大利亚新南威尔士州第一产业部的研究科学家休古尔德说:“藻类和蓝藻面临的挑战始终是它们的缓慢生长速度和所需的生产成本。”古尔德认为,维持光合作用所需的资源非常高。这意味着它们的繁殖速度不如生物技术应用中常用的细菌和酵母。
多年来,细菌和酵母已被应用于多种生物技术,例如日用化学品和药品等高价值化合物的生产,并经历了多轮优化,这意味着光合生物很难在这些应用中具有更强的性能。竞争力。 “投资者必须知道,你可以比其他人制造出更便宜的产品,”古尔德说。 “仅仅出于一些平凡的原因,用藻类代替大肠杆菌是不值得的。”
尽管面临这一挑战,微藻仍引起了新兴市场领域的兴趣,在这些领域,微藻可以提供比传统生物生产方法显着的优势。
数字。 AlgaEnergy 的藻类生物反应器
瞄准食品行业
微藻利用叶绿素、类胡萝卜素和藻蓝蛋白等颜色鲜艳的色素捕获阳光。尤其是螺旋藻和小球藻,早已作为食品补充剂和食品着色剂进入市场。此外,藻类是极好的蛋白质来源,这为人造肉和素食食品的生产创造了许多机会。
联合利华是食品和其他消费品的大型生产商,已经看到了微藻的营养潜力。 2020 年7 月,该公司与英国Algenuity 建立合作伙伴关系。
联合利华科技副总裁曼弗雷德阿本(Manfred Aben) 表示:“藻类是优质植物蛋白的来源。这些产品将吸引各种消费者,既适合素食者,也适合严格素食者,以及那些希望减少摄入量的消费者。” “他们对动物产品的消费。弹性素食主义者和肉食者的需求。”
(编者注:弹性素食者是指坚持素食、基本不吃肉的人,但不是强制性的,偶尔会因为环境和个人原因吃肉。)
Altreity 首席执行官Andrew Spicer 解释道:“食品和饮料行业中微藻成分的机会是巨大且真实的。” “我们真心希望微藻成分能够在食品和饮料以外的市场中找到应用。可持续性、植物性和天然成分来源仍将是这些市场的强劲驱动力。”
去年,荷兰食品和生化公司Corbion 宣布与雀巢建立类似的合作伙伴关系,这表明食品行业的主要参与者越来越认识到藻类产品的潜在价值。其他在该领域取得进展的公司包括寻求提供肉类替代品的法国公司Algama 和利用藻类生产食品、饲料、化妆品和肥料的西班牙公司AlgaEnergy。
数字。 AlgaLife 的藻类纺织品
超越食品和饲料
2011 年,Renana Krebs 毕业于特拉维夫Shenkar 工程、设计与艺术学院,获得时尚学位。在为时尚品牌工作时,她意识到该行业对环境的巨大影响。服装和纺织品制造占全球碳排放量的10% 和废水排放量的20%。为了寻找替代解决方案,克雷布斯与父亲联手创立了Algalife,这是一家德国-以色列合资企业,供应藻类纤维和纺织品。
Krebs 表示:“Algalife 代表着更美好的地球和更美好的时尚产业。我们为每个人提供新的选择和机会,让他们做出更好的决策,以实现健康、可持续的福祉。 ”。该公司与愿意学习和调整其做法的时尚品牌合作,包括使用“绿色”纤维,甚至为可持续解决方案支付更多费用。
Renana Krebs 认为藻类是对可持续发展最具影响力的资源之一,并指出她还收到了时尚行业以外公司的请求。
在加利福尼亚州圣地亚哥,初创公司Algenesis 一直在使用藻油作为石油的替代品。这家初创公司的创始人都是冲浪者,其首款产品是由可生物降解的藻类生物聚合物制成的冲浪板和人字拖。
除了时尚之外,藻类还可以用于生产日常石化产品的可持续替代品。例如,总部位于美国的初创公司Living Ink 旨在提供一种使用蓝细菌印刷油墨的环保替代品。
经过最初的一些挫折后,藻类似乎已经找到了进入市场的途径。该领域的新一代初创企业更加注重企业与企业的关系,以打造自己的品牌,以满足客户对环保产品的需求。
显然,蓝藻和藻类不会取代细菌和酵母作为传统应用中的发酵生物。然而,未来更多的研究和大胆的商业想法将有机会发现并释放其独特的潜力。 “我认为我们如何利用藻类的唯一限制是我们自己的想象力,”克罗泽说。