瑪蒂娜·德布林 阿比蓋爾·比奧

到2050年,全世界對大豆等作物的需求量預計將增加80%。而隨著全球變暖,適宜耕種的土地卻在減少。為應對日益嚴峻的全球饑餓問題,開發新的糧食來源迫在眉睫。
一種潛在的解決方案是養殖微藻——含有大量營養物質的微小藻類。微藻是單細胞生物,看著像小藥丸,吃著像草。與種植傳統作物相比,養殖微藻有很多優勢。
養殖微藻不需占用耕地。常見的微藻養殖系統有兩種:開放式池塘系統和光生物反應器(一種帶有光源的封閉容器)。這些系統幾乎可以建在任何地方,包括非生產用地和海里。開放式池塘比較淺(10到50厘米深),配有槳輪幫助循環。封閉的光生物反應器一般使用管道或平板來實現循環流動,可根據環境進行調整。
此外,微藻也不需要淡水。與在淡水中相比,數千種海洋及河口微藻都是在海水中長得更好。這有助于減少人們在食品生產方面對淡水的依賴。
微藻具有很高的生長繁殖速率。這意味著,微藻的生物量可以在短短的一至三天內翻倍。盡管微藻在冬季生長較慢,但它并不像很多植物那樣受到生長季節的限制,也不像動物那樣需要很長的成熟期。因此,當土地面積一定時,微藻每年生產的生物量要多于動物或植物。

生長在光生物反應器中的微藻科。研人員不斷努力提升微藻培養技術。
當面對突發、極端天氣事件時,微藻養殖者可能只會損失幾天的產量,而不是一整年的收成。
而且,頻繁的收獲也意味著更強的抗風險能力。當面對突發、極端天氣事件時,微藻養殖者可能只會損失幾天的產量,而不是一整年的收成。
微藻含有蛋白質、脂肪、碳水化合物等營養成分,在食品產業具有廣闊的應用前景。在過去的幾十年里,微藻已逐漸被用于生產維生素補充劑和健康食品,包括蛋白棒、蛋白粉、綠色冰沙和歐米伽3膠囊。目前,生產商主要將微藻以粉末的形式加入產品中。
大豆是人類食用及動物養殖所需蛋白質的主要來源。研究顯示,藻類的蛋白質含量要高于大豆。一公頃微藻每年可產出3.5—13噸蛋白質,而一公頃大豆每年產出的蛋白質約為0.5—1.8噸。
與動物蛋白相比,藻類蛋白的優勢更明顯。較高的生長速率和利用陽光自己“制造”食物的能力使藻類的蛋白質產量高出動物上百倍。
除了保健品和食品,微藻還被用于生產其他產品,如化妝品、工業酶和生物塑料等。

微藻已逐漸被用于生產維生素補充劑和健康食品。
在能源領域,微藻有望成為生物質能源的原材料,在利基市場上取代化石燃料。
許多微藻的棕櫚酸(棕櫚油中常見的一種脂肪酸)含量很高。人們對棕櫚油的大量需求導致大片森林被砍伐、動物棲息地消失。藻油的開發或可減少人們對棕櫚油的依賴。
此外,微藻還不用靠農藥維持生產力。微藻可以在廢水(生活及部分工業污水)中生長,吸收其中可利用的營養物質。近年來,基于微藻培養的污水處理技術逐漸受到重視,這將幫助我們減少污染物的排放,降低對環境的影響。
養殖微藻沒有過高的技術門檻,對基礎設施也沒有很高的要求。這將為發展中國家的經濟帶來新機遇。研究顯示,一些非洲國家擁有合適的土地、勞動力和氣候條件養殖微藻,可利用微藻解決能源問題。
[編譯自美國《對話》]
編輯:馬果娜