中國與歐洲微藻產業(yè)概況及生物質精準應用

高風正, 秦 松, 葛保勝

中國與歐洲微藻產業(yè)概況及生物質精準應用

高風正1, 2, 秦 松3, 葛保勝1

(1. 中國石油大學(華東) 化學工程學院生物工程與技術中心, 山東 青島 266580; 2. 荷蘭瓦赫寧根大學生物工程藻類生產與研究中心, 荷蘭 瓦赫寧根 6700AA; 3. 中國科學院煙臺海岸帶研究所, 山東 煙臺 264003)

中國是全球微藻生產第一大國, 微藻產量占世界總產量的一半以上, 其中螺旋藻占世界螺旋藻總產量的七八成。近年來, 微藻產能的迅速提升加劇了供大于求的市場矛盾。中國微藻產業(yè)正處于發(fā)展的十字路口, 實現(xiàn)微藻的精準應用是擴大市場需求的主要解決途徑。本文簡述了中國和歐洲微藻產業(yè)概況, 對中國和歐洲微藻產量、養(yǎng)殖區(qū)域、生產模式等進行了對比。從精準應用出發(fā), 分析了微藻在人類健康及農業(yè)(漁業(yè)、畜牧業(yè)、種植業(yè))中的精準應用, 為中國微藻產業(yè)的未來發(fā)展尋找方向。微藻作為營養(yǎng)豐富的新資源食品原料, 同時也是水產養(yǎng)殖中重要的餌料和飼料, 具有多元化的應用前景。通過產學研深度融合, 實現(xiàn)微藻的精準應用, 將進一步助推中國微藻產業(yè)發(fā)展, 從而為拓寬微藻應用市場和促進產業(yè)轉型升級奠定基礎。

微藻產業(yè); 精準應用; 人類健康; 農業(yè)

微藻是一類在陸地和海洋分布廣泛, 體積微小, 需要借助顯微鏡才能分辨其形態(tài)的藻類群體。微藻可以利用光照、二氧化碳和水進行光合作用, 高效生產蛋白質、多糖、油脂、色素等多種功能活性物質。目前, 螺旋藻()、小球藻()、雨生紅球藻()等多個微藻品種已實現(xiàn)了大規(guī)模產業(yè)化生產。經過幾十年的發(fā)展, 中國已成為世界上最大的微藻生產國, 微藻生產規(guī)模超過美國和歐洲[1-2]。微藻生物質產能的迅速提升與市場需求不足的矛盾促使人們開始思考微藻產業(yè)發(fā)展的定位和未來方向。隨著人們生活水平的提高, 追求營養(yǎng)健康成為首要需求, 中國也提出了“健康中國2030”的發(fā)展目標, 這給微藻產業(yè)發(fā)展提供了良好契機。微藻具有多種生物學功能, 可用于開發(fā)功能食品、特醫(yī)食品等, 從而對接營養(yǎng)健康產業(yè)。此外, 微藻具有高蛋白、油脂含量豐富等優(yōu)點, 也是水產養(yǎng)殖和畜牧養(yǎng)殖產業(yè)中重要的餌料和飼料。近年來, 微藻及提取物作為生物肥料、植物刺激素等在農業(yè)中的應用也越來越受到重視。如何充分發(fā)揮微藻多元化的應用形式, 將生物質產能優(yōu)勢轉化為精準應用, 擴大微藻產品應用市場, 是今后微藻產業(yè)發(fā)展的重點方向。

1 中國與歐洲微藻產業(yè)概況

中國和歐洲是世界上兩大主要的微藻生產區(qū)域(表1)。從產量上看, 中國的微藻年產量超過10 000 t干重, 產值約為20億美元, 占世界微藻生物質總產量的一半以上, 其中螺旋藻產量約占到世界螺旋藻總產量的七八成[1]。歐洲微藻年產量約為500～2 500 t干重, 為中國的1/20～1/4。從生產區(qū)域看, 中國幾乎所有的省份都有微藻產業(yè)分布, 其中內蒙古、云南、廣東、江蘇、山東、廣西、海南等地是微藻生產大省。歐洲大多數國家擁有微藻產業(yè), 其中葡萄牙、德國、法國、西班牙、意大利、荷蘭等國家是主要的微藻生產國。在企業(yè)數量上, 中國擁有超過150家微藻企業(yè), 而歐洲擁有約480家, 其中170家歐洲微藻企業(yè)的員工數量少于5人。中國微藻企業(yè)的生產規(guī)模遠超歐洲, 中國多家企業(yè)的微藻年產量都在1 000 t以上; 而歐洲微藻企業(yè)的生產規(guī)模都較小, 單家企業(yè)最大年產量不足300 t。中國和歐洲微藻產業(yè)發(fā)展的相似點是, 近年來微藻企業(yè)的數量和產量均呈現(xiàn)增長趨勢, 同時中國和歐洲均擁有從微藻生產到加工利用的完整產業(yè)鏈。

表 1 中國和歐洲微藻產業(yè)概況與比較

微藻的生產系統(tǒng)主要分為封閉式光生物反應器、發(fā)酵罐和開放式跑道池等三大類。中國主要采用開放式跑道池進行微藻生產, 實現(xiàn)了螺旋藻、小球藻和鹽生杜氏藻()的大規(guī)模開放式養(yǎng)殖, 其次是利用發(fā)酵罐對小球藻、裸藻()等進行異養(yǎng)發(fā)酵, 利用封閉式光生物反應器生產的比例低, 主要應用于雨生紅球藻生產。而歐洲微藻企業(yè)主要使用封閉光生物反應器進行微藻生產, 比例接近75%, 其次部分企業(yè)也采用開放系統(tǒng)進行微藻培養(yǎng), 使用發(fā)酵罐生產微藻的企業(yè)占比較低(歐盟委員會生物經濟知識中心數據)。跑道池等開放系統(tǒng)的投資和運營成本較低, 但生產效率不高, 品質控制相對封閉式光生物反應器難度較大。中國和歐洲微藻產業(yè)生產系統(tǒng)的差異主要與其氣候、經濟發(fā)展等有關。中國幅員遼闊, 適合開放跑道池生產的區(qū)域多, 勞動力相對廉價, 開放式跑道池系統(tǒng)滿足了低成本、高回報的企業(yè)需求, 而歐洲人力資源成本高, 開放跑道池的生產運營成本與光生物反應器相差不多[3]。此外, 歐盟高緯度地區(qū), 如挪威和瑞典等, 氣溫較低, 無法使用開放跑道池進行戶外微藻生產。

微藻是重要的食品或新資源食品資源。目前已有多個微藻品種或提取物被中國或歐洲認可為食品、新資源食品或原料、添加劑等(表1)。有8個微藻品種被中國政府批準可以在食品工業(yè)中直接使用, 分別是螺旋藻(2004年)、鹽生杜氏藻(2009年)、雨生紅球藻(2010年)、小球藻(2012年)、裸藻(2013年)、葛仙米(, 2018年)、擬微球藻(, 2021年)和萊茵衣藻(, 2022年)。其中, 螺旋藻已被批準認可為普通食品。除可直接食用的微藻品種外, 微藻來源[裂壺藻(sp.)、吾肯氏壺藻()、寇氏隱甲藻()]的DHA(二十二碳六烯酸)藻油也被中國批準為新資源食品(2010年)。歐洲允許在食品工業(yè)中直接使用的微藻品種相對較少, 螺旋藻、小球藻和水華束絲藻()已被歐盟批準為新資源食品(novel food), 鹽生杜氏藻、金色奧杜藻()和雨生紅球藻蝦青素等被批準可以作為食品添加劑使用。相較歐洲而言, 中國擁有開發(fā)微藻功能食品更有利的政策支持和市場需求。

藻類行業(yè)協(xié)會在微藻產業(yè)發(fā)展進步中發(fā)揮了重要作用。國家級行業(yè)協(xié)會如中國藻業(yè)協(xié)會、中國海洋湖沼學會均設有相應的微藻分會。歐洲微藻行業(yè)間交流合作主要由歐洲藻類生物質協(xié)會組織進行。隨著微藻產業(yè)的不斷發(fā)展壯大, 一些地方級協(xié)會也相繼成立, 例如國內的青島微藻產業(yè)學會及歐洲的葡萄牙藻類協(xié)會等。

2 微藻精準應用

微藻是食品、飼料、藥品、化妝品、生物能源等的重要原料。隨著微藻產能的不斷提升, 實現(xiàn)生物質的精準應用成為微藻產業(yè)的重要發(fā)展目標。目前, 絕大部分微藻被用作食品、功能食品、水產餌料或飼料等, 少部分被開發(fā)為化妝品、藥品等高價值終端產品。

2.1 微藻在健康產業(yè)中的應用

2.1.1 微藻與營養(yǎng)健康

健康是全人類的共同追求。2016年, 中共中央國務院印發(fā)了《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》, 健康產業(yè)迎來新的發(fā)展契機。2020年, 新型冠狀病毒(COVID-19)的全球流行增強了人們對健康的重視。2020年8月, 《人民日報》刊文: 全民健康托起全面小康——習近平總書記關心推動健康中國建設紀實。國家和人民對健康的重視程度日益增加, 健康產業(yè)的作用越來越重要。

微藻富含蛋白質、功能性色素、脂肪酸、礦物質等營養(yǎng)元素, 具有多種生物學功能, 包括抗病毒活性。例如, Nagle等[4]分析了紫球藻(sp.)中的多糖用于抗COVID-19的可行性, 并列舉了法國利用管道、平板和跑道池培養(yǎng)紫球藻的案例。微藻作為重要的健康資源, 過去幾十年, 許多臨床功效被證實(表2)。例如, 螺旋藻具有降血脂、控制血糖、提高免疫力等功效[5-8]; 小球藻可以維持血脂平衡、改善肝功、預防貧血等[9-12]; 雨生紅球藻蝦青素可以提高人的認知能力, 緩解抑郁和疲勞[13-14]; 鹽生杜氏藻β-胡蘿卜素具有皮膚保護作用[15]; 裸藻可以顯著提高機體抵抗力[16]。除以上可直接食用的微藻外, 一些潛在的微藻及提取物, 如紫球藻硫酸多糖、擬微球藻二十碳五烯酸(EPA)、柵藻()等也被證實具有一定的健康功效[17-19]。

表2 微藻及提取物健康功效臨床案例

微藻及其活性物質的臨床研究主要集中在日韓等國家, 中國和歐洲主要利用動物或細胞模型進行體內或體外功能實驗。中國科研人員利用動物或細胞模型對微藻功能做了大量研究(表3)。例如, 螺旋藻藻藍蛋白對便秘及肺部纖維化具有顯著改善作用[20-26]。小球藻熱水提取物具有促進組織修復的功效[27-28]。Zhang等[29]用富含蝦青素的雨生紅球藻飼喂小鼠, 發(fā)現(xiàn)中劑量(1.3 mg/kg 體重)蝦青素顯著提高了小鼠的記憶力。鹽生杜氏藻β-胡蘿卜素的視力改善作用[30], 葛仙米多糖[31]及裸藻膳食纖維[32]在免疫調節(jié)中的作用同樣被陸續(xù)證實。歐洲的研究人員同樣利用動物或細胞實驗對微藻及活性物質功能做了相關研究: 螺旋藻藻藍蛋白對2型糖尿病有改善作用[33]; 裸藻膳食纖維[34]和小球藻多糖[35]具有免疫調節(jié)作用; 雨生紅球藻蝦青素具有強抗氧化活性[36]; 鹽生杜氏藻β-胡蘿卜素具有防紫外線損傷的功能[37]。

表3 微藻的精準功能研究中國案例

臨床及動物或細胞實驗均證明, 微藻及其提取物具有改善人類健康的多種功效。這些功效值得進一步驗證和推廣。值得注意的是, 企業(yè)在宣傳推介微藻時, 往往羅列多種相關功效, 缺乏具體研究和案例分析, 難以獲得消費者的認同和消費熱情。因此, 如何進一步明確微藻營養(yǎng), 并對微藻功能進行精準化, 是獲得消費認可及擴寬市場的關鍵步驟。健康產業(yè)是“健康中國2030”發(fā)展計劃中的重點支持對象, 微藻產業(yè)應抓住契機, 加大研究, 明確功能, 積極推廣宣傳, 主動融入大健康產業(yè)。

2.1.2 蛋白質補充與食品添加

微藻富含蛋白質, 是重要的蛋白質資源。16世紀起, 螺旋藻就被作為食物被人類食用。西班牙人發(fā)現(xiàn)阿茲特克人食用一種藍綠色薄餅, 其原材料就是螺旋藻[38]。20世紀六七十年代, 小球藻因高蛋白、營養(yǎng)豐富的特點被重視。在1959—1961年, 國家重視發(fā)展小球藻養(yǎng)殖, 作為糧食替代資源, 為全民補充蛋白質。生產微藻蛋白相比動物蛋白具有耕地占用面積少的優(yōu)勢, 生產1 kg微藻蛋白所需的耕地面積小于2.5 m2, 而生產等量蛋白質的豬肉、雞肉、牛肉分別需要47～ 64 m2、42～52 m2和144～258 m2[39]。此外, 根據WHO/ FAO等的建議, 微藻蛋白質含有多種人體所必需的氨基酸, 是高品質蛋白資源[40]。據預測, 到21世紀中期, 藻類有望占據18%的蛋白質市場[41]。

目前, 中國對微藻蛋白質的消費相對歐洲較低。歐美人群中的素食主義者比例高, 因此對植物蛋白的需求較大。在綠色消費日益得到重視的今天, 攝食植物蛋白質將成為一種趨勢。2020年5月, 歐盟委員會公布的“從農場到餐桌”(Farm to Fork)戰(zhàn)略指出, 到2030年歐盟將通過減少50%的農藥使用, 減少50%的抗生素使用, 完成25%的有機農業(yè)占比等手段, 實現(xiàn)人與自然、糧食系統(tǒng)和生物多樣性之間的平衡。植物蛋白替代動物蛋白是該戰(zhàn)略中的重要組成部分。2021—2027年, 歐盟將提供至少100億歐元用于支持蛋白質的綠色替代。微藻蛋白有望在植物蛋白替代動物蛋白中占有一席之地。

微藻不僅可以作為代餐食品被直接食用, 也可用作食品添加劑, 達到增加食品營養(yǎng)價值, 改善產品品質等效果(表4)。例如, 添加螺旋藻, 可以提高掛面的營養(yǎng)[42]。添加1%的螺旋藻可以提高面包的品質, 達到營養(yǎng)強化的效果[43]。添加0.1%～0.75%的螺旋藻可提高素食中的ω-3多不飽和脂肪酸含量[44]。在餅干中添加1%～3%螺旋藻可以起到增色目的[45]。添加1%～5%的小球藻可以改變面包的流變特性[46]。素食凝膠中添加0.75%的雨生紅球藻可達到營養(yǎng)強化和增色等目的[47]。在普通食品中添加微藻成分是提高食品營養(yǎng)價值, 實現(xiàn)微藻廣泛利用的一種形式, 但微藻作為食品或食品添加劑使用需嚴格遵守相關標準規(guī)范。中國和歐盟對微藻及相關制品均有嚴格的管理條例和標準規(guī)范(表5)。目前, 中國螺旋藻、雨生紅球藻藻粉的國家標準已經建立并發(fā)布實施, 藻藍蛋白的食品安全國家標準、雨生紅球藻蝦青素和β-胡蘿卜素等微藻提取物的相關檢測、添加等標準也相繼制定并實施(表5)。2022年, 鮮食螺旋藻的團體標準由青島微藻產業(yè)學會發(fā)布, 為拓展鮮食微藻市場提供了標準依據。在歐盟, 微藻及提取物作為新資源食品及添加劑的審批和使用需按照新資源食品審批管理條例(EU)2015/2283和新資源食品監(jiān)管條例(EU)2018/102進行審批和監(jiān)管。雖然中國和歐盟都有針對微藻及其制品的相關標準規(guī)范, 但標準體系并不完善, 這在一定程度上制約了微藻及其制品的使用和發(fā)展。中國和歐洲關于其他幾種藻種的質量標準(小球藻、鹽生杜氏藻、裸藻、葛仙米等)、食品安全標準、生產技術規(guī)范標準等仍有待建立和完善。建立健全微藻標準體系是科研和企業(yè)人員的共同目標, 也是確保產業(yè)健康發(fā)展的重要保障。目前, 中國各種可食用微藻及其制品的相關國家、地方和企業(yè)標準及技術規(guī)范都在制定中。

表4 微藻作為食品原料的案例

表5 微藻及提取物作為食品或食品添加劑使用的相關標準規(guī)范

注: 數據來源于國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局等官方公告[48-55]及歐盟委員會官方網站

2.2 微藻在水產養(yǎng)殖與畜牧業(yè)中的應用

微藻富含蛋白質、脂肪酸、色素等, 可提供動物(包括水產養(yǎng)殖動物和家禽家畜)所需要的營養(yǎng), 是動物飼料或添加劑的重要來源(表6)。除螺旋藻、小球藻等產業(yè)化經濟微藻外, 擬微球藻(sp.)、三角褐指藻()、角毛藻()、球等鞭金藻()等微藻品種也是重要的餌料或飼料。據估計, 全球用于飼料或餌料的微藻約占生物質總量的三成[56], 達到3 000 t以上, 且比例將持續(xù)升高。

中國是全球水產養(yǎng)殖第一大國, 據《2019中國漁業(yè)統(tǒng)計年鑒》數據, 2018年中國水產養(yǎng)殖總量接近50 000 000 t, 約占水產總量的77%。中國水產飼料年需求量超過20 000 000 t, 微藻在水產養(yǎng)殖中的應用十分重要。例如, Qiao等研究發(fā)現(xiàn)擬微球藻可促進牙鲆生長, 提高魚肉品質[57]。Zhou等利用螺旋藻飼喂扇貝, 可以提高扇貝的繁殖能力[58]。飼喂雨生紅球藻藻粉可以改善七彩神仙魚和紅白錦鯉的體色[56-60]。除藻粉外, 微藻活細胞在水產養(yǎng)殖中同樣具有廣泛應用。例如, 利用卵囊藻()調節(jié)對蝦養(yǎng)殖水質, 水體溶氧量提高13.0%, 氨氮含量降低51.7%, 對蝦養(yǎng)殖的成活率、養(yǎng)成率和產量均得到顯著改善[61]。小球藻、三角褐指藻、球等鞭金藻、角毛藻等微藻活細胞可顯著改善蝦或貝類的成活率和產量[62-64]。2015年, 歐洲水產養(yǎng)殖總量約為3 000 000 t, 占水產總量的17.5%。雖然歐洲水產養(yǎng)殖總量僅為中國的6%, 但微藻在歐洲水產養(yǎng)殖中的應用更廣泛, 如虹鱒魚、對蝦等養(yǎng)殖中均使用微藻餌料[65-69]。歐洲有多家企業(yè)專門從事微藻水產餌料生產和商業(yè)化研發(fā)。除作為水產餌料、飼料外, 微藻在水產養(yǎng)殖的水質調節(jié)中同樣發(fā)揮重要作用。建立和維持養(yǎng)殖水體中特定微藻種群的過程稱為調水色。利用微藻進行水質調節(jié), 可顯著提高養(yǎng)殖水產品的品質和生產效率。微藻調水可顯著改善水產動物健康, 產生經濟效益。總之, 微藻在水產餌料、飼料及水質調節(jié)中有著巨大的市場需求和利潤空間。但目前中國水產養(yǎng)殖所用微藻餌料多采用自家簡易池塘養(yǎng)殖, 生產效率低, 使用方法欠科學, 效果往往大打折扣。這方面可借鑒歐洲模式, 支持專業(yè)化微藻餌料、調水劑公司發(fā)展, 開發(fā)商業(yè)化產品, 以便更好地對接和服務水產養(yǎng)殖需求。

表6 微藻在水產與畜牧養(yǎng)殖中的應用

微藻還可提供或補充畜牧業(yè)家禽家畜所需要的營養(yǎng), 提高相關畜牧制品品質(表6)。研究表明, 將微藻作為飼料或飼料添加劑投喂雞、牛、豬、山羊等家禽家畜, 可提供豐富的蛋白質和長鏈脂肪酸, 從而提高肉類品質[70-75]。相對歐洲, 中國對微藻作為飼料提供畜牧業(yè)動物營養(yǎng)的研究較少, 而中國對肉制品的需求量較大, 因此利用微藻改善動物營養(yǎng), 生產高品質肉制品應得到更多關注。目前, 微藻應用于水產養(yǎng)殖和畜牧業(yè)養(yǎng)殖在中國面臨的主要問題仍是成本偏高。隨著生產成本的不斷降低, 微藻有望在水產和畜牧養(yǎng)殖領域發(fā)揮更多更大的作用。

2.3 微藻在植物種植中的應用

微藻在植物種植中的應用同樣值得關注。微藻或提取物可作為生物肥料、生物刺激素及種子涂層等應用于植物種植(表7)。減少化肥、農藥使用量是全球農業(yè)發(fā)展共同努力的方向。過去幾十年, 中國農業(yè)生產依靠大量的農藥和化肥, 造成嚴重的土壤污染。此外, 過度種植也造成土壤肥力嚴重下降。因此, 發(fā)展生物肥料和有機農藥等成為中國農業(yè)發(fā)展的必經之路和大勢所趨。20世紀80年代, 中科院水生所就嘗試利用藍藻提高水稻產量[76]。近年來, 微藻在種植業(yè)中的應用得到較大關注。例如, Lv等研究發(fā)現(xiàn)魚腥藻()、柵藻藻液可提高黃瓜根部菌群豐度, 促進黃瓜生長[77]。歐洲的植物種植業(yè)發(fā)達, 研究人員對微藻及提取物在促進植物種子萌發(fā)及生長等方面做了大量研究。結果發(fā)現(xiàn), 微藻及提取物在促進大麥、小麥等種子萌發(fā), 提高西紅柿品質, 促進甜菜根和矮牽牛花生長中的作用顯著[78-83]。中國微藻應用于種植業(yè)尚處于實驗階段, 面臨的主要挑戰(zhàn)依然是成本偏高。相對歐洲, 中國農產品的價格較低, 現(xiàn)階段大量使用微藻肥料難以獲得較高收益。微藻應用于種植業(yè)可從生物激素、種子涂層等較高價值的產品出發(fā), 逐步向大農業(yè)拓展。

表7 微藻在植物種植中的應用

3 微藻產業(yè)的發(fā)展方向與思考

3.1 微藻其他經濟利用途徑

除作為健康食品、飼料等主要的利用形式外, 微藻還有多種利用途徑(圖1)。例如, 微藻具有顯著的固碳效率, 可用于進行生物固碳, 緩解碳排放[84]。擬微球藻等微藻品種含有豐富的甘油三酯, 可用于生產生物能源[85]。小球藻、柵藻等微藻具有良好的氮磷清除效率, 可用于污水處理[86]。此外, 微藻所含有的色素、多糖等活性成分可進一步被開發(fā)成為化妝品、藥品等高價值產品[87]。目前, 微藻在收益相對較低的領域如食品、飼料領域的應用度較高, 但在需要精深加工的領域如化妝品、藥品等應用度較低。因此, 進一步明確微藻功能, 提高精深加工程度, 實現(xiàn)精準應用, 是擴大市場需求, 推動微藻產業(yè)發(fā)展的重要途徑。

目前微藻的生產成本仍較高, 即使生產成本最低的螺旋藻, 其價格仍趨近或高于20 000元/t, 約是魚粉價格的3倍。因此, 進一步降低微藻生產成本, 是拓寬微藻應用范圍, 發(fā)展形成微藻經濟的前提[88]。定向改良藻種、創(chuàng)新培養(yǎng)模式是降低成本的重要途徑。例如, 通過改良雨生紅球藻藻株, 蝦青素的含量和產量均可提高一倍以上[89-91]。通過創(chuàng)新培養(yǎng)方式, 利用異養(yǎng)-稀釋-光誘導的復合培養(yǎng)模式, 小球藻的密度高達40～100 g/L[92-93]。這些有助于降低成本的生物技術值得大力發(fā)展。

3.2 產學研助推微藻產業(yè)轉型升級

中國和歐洲均擁有較為完整的微藻產業(yè)鏈, 但也存在顯著差異。歐洲微藻生產企業(yè)除進行生物質生產外, 擁有較強的科研能力, 員工中擁有博士學位的比例較高。例如, 2014年, 歐盟公布的歐盟地平線2020計劃, 批準7年共計800億歐元用于科學研究, 近100項微藻相關研究項目(如MAGNIFICENT、ALGAE4A-B、MIRACLES、SABANA、ProFuture等)獲得重點資助(資助金額共約1.8億歐元)[94], 多家歐洲微藻企業(yè)(如Necton、Allmicroalgae等)直接參與其中, 通過產學研合作, 科研成果可直接轉化為經濟成果。目前, 中國科研院所的研究能力較強, 微藻生物技術研究已達到或接近世界先進水平, 但中國微藻相關企業(yè)的研發(fā)能力較弱。企業(yè)應加強高層次人才引進力度, 增強研發(fā)能力, 進一步加強與科研院所的產學研合作, 促進產業(yè)科學健康發(fā)展。

對微藻進行科學的宣傳推廣是全球微藻產業(yè)面臨的共同挑戰(zhàn), 促進微藻消費的前提是人們認識微藻, 認可微藻。高校應針對微藻知識和技術, 設立專門的教育、培訓課程, 培養(yǎng)專業(yè)化微藻人才, 同時加強微藻科普宣傳, 明確微藻功能, 以實現(xiàn)微藻的精準化應用。中國具有全球最大的微藻產業(yè), 擁有生產微藻得天獨厚的條件和巨大的消費市場。中國微藻產業(yè)通過產學研通力合作, 共同發(fā)展, 一定可以實現(xiàn)轉型升級, 贏得更廣闊的發(fā)展空間。

[1] CHEN J, WANG Y, BENEMANN J R, et al. Microalgal industry in China: challenges and prospects[J]. Jour-nal of Applied Phycology, 2016, 28(2): 715-725.

[2] 劉建國. 紅球藻蝦青素資源開發(fā)歷程與趨勢展望[J]. 海洋科學, 2020, 44(8): 130-146.

LIU Jianguo. Development history and future pro-spects of culturingfor natural astaxanthin[J]. Marine Sciences, 2020, 44(8): 130-146.

[3] RUIZ J, OLIVIERI G, DE VREE J, et al. Towards in-dustrial products from microalgae[J]. Energy & En-vi-ro-nmental Science, 2016, 9(10): 3036-3043.

[4] NAGLE V, GAIKWAD M, PAWAR Y, et al. Marine red algasp. as a source of sulfated polysac-cha-rides (SPs) for combating against COVID-19[J]. Preprints, 2020, 2020040168.

[5] PARIKH P, MANI U, IYER U. Role ofin the control of glycemia and lipidemia in type 2 diabetes mellitus[J]. Journal of Medicinal Food, 2001, 4(4): 193- 199.

[6] SAMUELS R, MANI U V, IYER U M, et al. Hypo-cho-le-sterolemic effect ofin patients with hyper-lipidemic nephrotic syndrome[J]. Journal of Medicinal Food, 2002, 5(2): 91-96.

[7] KIM W Y, KIM M H. The change of lipid metabolism and immune function caused by antioxidant material in the hypercholesterolemic elderly women in Korea[J]. Journal of Nutrition and Health, 2005, 38(1): 67-75.

[8] PARK H J, LEE Y J, RYU H K, et al. A randomized double-blind, placebo-controlled study to establish the effects ofin elderly Koreans[J]. Annals of Nutrition and Metabolism, 2008, 52(4): 322-328.

[9] MIZOGUCHI T, TAKEHARA I, MASUZAWA T, et al. Nutrigenomic studies of effects ofon sub-jects with high-risk factors for lifestyle-related disea-se[J]. Journal of Medicinal Food, 2008, 11(3): 395-404.

[10] KIM S, KIM J, LIM Y, et al. A dietary cholesterol chal-lenge study to assesssupplementation in main-taining healthy lipid levels in adults: a double-blinded, randomized, placebo-controlled study[J]. Nutrition Jour-nal, 2015, 15(1): 54.

[11] NAKANO S, TAKEKOSHI H, NAKANO M.pyrenoidosa supplementation reduces the risk of anemia, proteinuria and edema in pregnant women[J]. Plant Foods for Human Nutrition, 2010, 65(1): 25-30.

[12] EBRAHIMI-MAMEGHANI M, SADEGHI Z, FARHANGI M A, et al. Glucose homeostasis, insulin resistance and inflammatory biomarkers in patients with non-alcoholic fatty liver disease: Beneficial effects of supplementation with microalgae: A double-blind placebo-controlled randomized clinical trial[J]. Clinical Nutrition, 2017, 36(4): 1001-1006.

[13] TALBOTT S, HANTLA D, CAPELLI B, et al. Asta-xanthin supplementation reduces depression and fati-gue in healthy subjects[J]. EC Nutrition, 2019, 14(3): 239-246.

[14] ITO N, SAITO H, SEKI S, et al. Effects of composite supplement containing astaxanthin and sesamin on cognitive functions in people with mild cognitive impairment: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial[J]. Journal of Alzheimer’s Disease, 2018, 62(4): 1767-1775.

[15] STAHL W, HEINRICH U, JUNGMANN H, et al. Carotenoids and carotenoids plus vitamin E protect agai-n-st ultraviolet light–induced erythema in humans[J]. The American Journal of Clinical Nutrition, 2000, 71(3): 795-798.

[16] ISHIBASHI K, NISHIOKA M, ONAKA N, et al. Effects ofEOD-1 ingestion on Sali-vary IgA reactivity and health-related quality of life in humans[J]. Nutrients, 2019, 11(5): 1144.

[17] MATSUI M S, MUIZZUDDIN N, ARAD S, et al. Sulfated polysaccharides from red microalgae have antiinflammatory properties in vitro and in vivo[J]. Applied Biochemistry and Biotechnology, 2003, 104(1): 13-22.

[18] KAGAN M L, WEST A L, ZANTE C, et al. Acute appearance of fatty acids in human plasma–a comparative study between polar-lipid rich oil from the microalgaeand krill oil in healthy young males[J]. Lipids in Health and Disease, 2013, 12(1): 1-10.

[19] FELDHEIM W, PAYER H D, SAOVAKONTHA S, et al. The uric acid level in human plasma during a nutrition test with microalgae in Thailand[J]. The Southeast Asian Journal of Tropical Medicine and Public Health, 1973, 4(3): 413-416.

[20] XIE Y Y, LI W J, LU C Y, et al. The effects of phy-co-cyanin on bleomycin-induced pulmonary fibrosis and the intestinal microbiota in C57BL/6 mice[J]. Applied Microbiology and Biotechnology, 2019, 103(20): 8559- 8569.

[21] XIE Y Y, LI W J, ZHU L M, et al. Effects of phycocya-nin in modulating the intestinal microbiota of mice[J]. MicrobiologyOpen, 2019, 8(9): e00825.

[22] LI C C, YU Y, LI W J, et al. Phycocyanin attenuates pulmonary fibrosis via the TLR2-MyD88-NF-κB signaling pathway[J]. Scientific Reports, 2017, 7(1): 1-12.

[23] LIU Q, LI W J, LU L N, et al. Phycocyanin attenuates X-ray-induced pulmonary inflammation via the TLR2- MyD88-NF-κB signaling pathway[J]. Journal of Ocea-nology and Limnology, 2019, 37(5): 1678-1685.

[24] LU L N, LI W J, SUN C, et al. Phycocyanin ameliora-tes radiation‐induced acute intestinal toxicity by regu-la-ting the effect of the gut microbiota on the TLR4/ Myd88/NF‐κB pathway[J]. Journal of Parenteral and Enteral Nutrition, 2020, 44(7): 1308-1317.

[25] SUN Y X, ZHANG J, YAN Y J, et al. The protective effect of C-phycocyanin on paraquat-induced acute lung injury in rats[J]. Environmental Toxicology and Pharmacology, 2011, 32(2): 168-174.

[26] MA H T, XIONG H Y, ZHU X L, et al. Polysaccharide fromplatensis ameliorates diphenoxylate- induced constipation symptoms in mice[J]. Internatio-nal Journal of Biological Macromolecules, 2019, 133: 1090-1101.

[27] ZHUANG X Y, ZHANG D J, QIN W, et al. A com-parison on the preparation of hot water extracts from(CPEs) and radical scavenging and macrophage activation effects of CPEs[J]. Food & Function, 2014, 5(12): 3252-3260.

[28] 莊秀園, 黃英明, 張道敬, 等. 小球藻高附加值生物活性物質“小球藻熱水提取物”的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 生物工程學報, 2015, 31(1): 24-42.

ZHUANG Xiuyuan, HUANG Yingming, ZHANG Dao-jing, et al.Research status and prospect on hot water extract of: the high value-added bioactive substance from[J]. Chinese Journal of Biotechnology, 2015, 31(1): 24-42.

[29] ZHANG X L, PAN L S, WEI X L, et al. Impact of astaxanthin-enriched algal powder ofon memory improvement in BALB/c mice[J]. Environmental Geochemistry and Health, 2007, 29(6): 483-489.

[30] TSAI C F, LU F J, HSU Y W. Protective effects of–a carotenoids-rich alga–against ultra-violet B-induced corneal oxidative damage in mice[J]. Molecular Vision, 2012, 18: 1540.

[31] 方倩. 葛仙米對小鼠生長和免疫功能的影響[D]. 新鄉(xiāng): 河南師范大學, 2015.

FANG Qian. Study on the effects ofon the growth and immune function of mouse[D]. Xin-xiang: Henan Normal University, 2015.

[32] GUO Q Q, BI D C, WU M C. et al. Immune activation of murine RAW264.7 macrophages by sonicated and alkalized paramylon from[J]. BMC Microbiology 2020, 20(1): 171.

[33] LI Y C, AIELLO G, BOLLATI C, et al. Phycobi-lip-ro-teins from(): A new source of peptides with dipeptidyl peptidase-IV inhibitory activity[J]. Nutrients, 2020, 12(3): 794.

[34] RUSSO R, BARSANTI L, EVANGELISTA V, et al.paramylon activates human lym-pho-cytes by upregulating pro-inflammatory factors[J]. Food Science & Nutrition, 2017, 5(2): 205-214.

[35] GUZMAN S, GATO A, LAMELA M, et al. Anti- inflammatory and immunomodulatory activities of poly-saccharide fromand[J]. Phytotherapy Research, 2003, 17(6): 665-670.

[36] RéGNIER P, BASTIAS J, RODRIGUEZ-RUIZ V, et al. Astaxanthin fromprevents oxidative stress on human endothelial cells without toxicity[J]. Marine Drugs, 2015, 13(5): 2857-2874.

[37] RUPEREZ F J, GARCIA-MARTINEZ D, BAENA B, et al.extract effect on diabetic rats: metabolic fingerprinting and target metabolite ana-lysis[J]. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Ana-lysis, 2009, 49(3): 786-792.

[38] ALI S K, SALEH A M.-an overview[J]. International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, 2012, 4(3): 9-15.

[39] DE VRIES M, DE BOER I J M. Comparing environmental impacts for livestock products: A review of life cycle assessments[J]. Livestock Science, 2010, 128(1/3): 1-11.

[40] BECKER E W. Micro-algae as a source of protein[J]. Biotechnology Advances, 2007, 25(2): 207-210.

[41] CAPORGNO M P, MATHYS A. Trends in microalgae incorporation into innovative food products with potential health benefits[J]. Frontiers in Nutrition, 2018, 5: 58.

[42] 楊生輝. 螺旋藻仙人掌強化營養(yǎng)掛面制作工藝研究[J]. 食品科技, 2009, 34(4): 146-149.

YANG Shenghui. Study on the production process for the strengthening nutrition vermicelli ofand cactus[J]. Food Science and Technology, 2009, 34(4): 146-149.

[43] 王寶貝, 邱穎輝, 陳玟璇, 等.小球藻對青稞面包品質的影響及其抗氧化特性[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè), 2019, 45(23): 157-162.

WANG Baobei, QIU Yinghui, CHEN Wenxuan, et al. Effects of Chlorella on the quality of highland barley bread and its antioxidant properties[J]. Food and Fermentation Industries, 2019, 45(23): 157-162.

[44] BLADES M, GOUVEIA L, BATISTA A P, et al.andmicroalgae in vegetable gelled desserts[J]. Nutrition & Food Science, 2008, 38: 492-501.

[45] ONACIK-GüR S, ?BIKOWSKA A, MAJEWSKA B. Effect of() addition on textural and quality properties of cookies[J]. Italian Journal of Food Science, 2018, 30: 1-12.

[46] GRA?A C, FRADINHO P, SOUSA I, et al. Impact ofon the rheology of wheat flour dough and bread texture[J]. LWT-Food Science and Technology, 2018, 89: 466-474.

[47] BATISTA A P, NUNES M C, FRADINHO P, et al. Novel foods with microalgal ingredients–Effect of gel setting conditions on the linear viscoelasticity ofandgels[J]. Journal of Food Engineering, 2012, 110(2): 182-189.

[48] 中國國家標準化管理委員會. 食用螺旋藻粉質量通則: GB/T 16919—2022[S]. 北京: 中國標準出版社, 2022.

Standardization Administration of the People’s Repu-blic of China. General quality standard of ediblepowder: GB/T 16919—2022[S]. Beijing: Standards Press of China, 2022.

[49] 中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局. 進出口螺旋藻粉中藻藍蛋白、葉綠素含量的測定方法: SN/T 1113—2002[S]. 北京: 中國標準出版社, 2002.

General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People’s Republic of China. Determination method of phycocyanin and chlorophyll contents inpowder: SN/T 1113—2002[S]. Beijing: Standards Press of China, 2002.

[50] 中華人民共和國國家衛(wèi)生健康委員會. 食品添加劑藻藍: GB 1886.309—2020[S]. 北京: 中國標準出版社, 2020.

National Health Commission of the People’s Republic of China. Food additive Phycocyanin: GB 1886.309—2020[S]. Beijing: Standards Press of China, 2020.

[51] 中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局. 雨生紅球藻粉: GB/T 30893—2014[S]. 北京: 中國標準出版社, 2015.

General Administration of Quality Supervision. Ins-pe-ction and Quarantine of the People’s Republic of China.powder: GB/T 30893—2014[S]. Beijing: Standards Press of China, 2015.

[52] 中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局. 紅球藻中蝦青素的測定液相色譜法: GB/T 31520—2015[S]. 北京: 中國標準出版社, 2015.

General Administration of Quality Supervision, Inspec-tion and Quarantine of the People’s Republic of China. Determination of astaxanthin inLiquid Chromatography: GB/T 31520—2015[S]. Beijing: Standards Press of China, 2015.

[53] 中華人民共和國衛(wèi)生部. 食品安全國家標準食品添加劑β-胡蘿卜素: GB 8821—2011[S]. 北京: 中國標準出版社, 2011.

Ministry of Health of the People’s Republic of China. Food Additive β-carotene: GB 8821—2011[S]. Beijing: Standards Press of China, 2011.

[54] 國家衛(wèi)生和計劃生育委員會. 食品安全國家標準食品添加劑天然胡蘿卜素: GB 31624—2014[S]. 北京: 中國標準出版社, 2015.

National Health and Family Planning Commission of the People’s Republic of China. Food Additive natural carotene: GB 31624—2014[S]. Beijing: Standards Press of China, 2015.

[55] 湖北省質量技術監(jiān)督局. 地理標志產品鶴峰葛仙米: DB42/T 1156—2016[S]. 武漢: 湖北省質量技術監(jiān)督局, 2016.

Quality and Technical Supervision of Hubei provin-ce. Product of geographical indication—Hefeng Gexia-n-mi: DB42/T 1156—2016[S]. Wuhan: Quality and Te-chnical Supervision of Hubei province, 2016.

[56] LUM K K, KIM J, LEI XG. Dual potential of mi-croalgae as a sustainable biofuel feedstock and animal feed[J]. Journal of Animal Science and Biotechnology, 2013, 4(1): 1-7.

[57] QIAO H, WANG H, SONG Z, et al. Effects of dietary fish oil replacement by microalgae raw materials on growth performance, body composition and fatty acid profile of juvenile olive flounder,[J]. Aquaculture Nutrition, 2014, 20(6): 646-653.

[58] ZHOU B C, LIU W C, QU W Y, et al. Application ofmixed feed in the breeding of bay scallop[J]. Bioresource Technology, 1991, 38(2/3): 229-232.

[59] 王磊, 陳再忠, 冷向軍, 等. 飼料中添加雨生紅球藻對七彩神仙魚生長、體色及抗氧化力的影響[J]. 淡水漁業(yè), 2016, 46(6): 92-97.

WANG Lei, CHEN Zaizhong, LENG Xiangjun, et al. Effect ofon growth, body color and antioxidation capacity of discus fish[J]. Freshwater Fisheries, 2016, 46(6): 92-97.

[60] 趙子續(xù), 張寶龍, 曲木, 等. 飼料中添加雨生紅球藻對紅白錦鯉生長、體色及抗氧化能力的影響[J]. 生物化工, 2019, 5(1): 119-123, 131.

ZHAO Zixu, ZHANG Baolong, QU Mu, et al. Effect ofon growth, body color and antioxidation capacity of discus fish[J]. Biological Chemical Engineering, 2019, 5(1): 119-123, 131.

[61] 黃翔鵠, 李長玲, 劉楚吾, 等. 兩種微藻改善蝦池環(huán)境增強凡納對蝦抗病力的研究[J]. 水生生物學報, 2002, 26(4): 342-347.

HUANG Xianghu, LI Changling, LIU Chuwu, et al. Studies on two microalgae improving environment of shrimp pond and strengthening anti-disease ability of[J]. Acta Hydrobiologica Sinica, 2002, 26(4): 342-347.

[62] 許家輝, 陳世雄, 俞興發(fā), 等. 投喂海水小球藻和三角褐指藻對泥蚶成貝鎘排出的影響[J]. 海洋與湖沼, 2018, 49(3): 624-629.

XU Jiahui, CHEN Shixiong, YU Xingfa, et al. effects of feedingandon cadmium depuration from adult clam[J]. Oceanologia et Limnologia Sinica, 2018, 49(3): 624-629.

[63] 周率, 冉照收, 徐繼林, 等. 不同微藻對縊蟶稚貝肉質風味的影響[J]. 食品科學, 2017, 38(6): 173-178.

ZHOU Lv, RAN Zhaoshou, XU Jilin, et al. Effects of different dietary micoalgae on flavor compounds of Juvenile[J]. Food Science, 2017, 38(6): 173-178.

[64] 陳倩伶, 趙永貞, 張瑞杰, 等. 不同微藻餌料對生物絮團育苗系統(tǒng)水質和凡納濱對蝦蝦苗生長的影響[J]. 水產科技情報, 2018, 45(2): 108-113.

CHEN Qianling, ZHAO Yongzhen, ZHANG Ruijie, et al. Effects of different microalgae bait on water quality of biofloc culture system and young shrimps of[J]. Fisheries Science & Technology Information, 2018, 45(2): 108-113.

[65] SKOV J, KANIA P W, HOLTEN-ANDERSEN L, et al. Immunomodulatory effects of dietary β-1, 3-glucan fromin rainbow trout () immersion vaccinated against Yersinia ruckeri[J]. Fish & Shellfish Immunology, 2012, 33(1): 111-120.

[66] GONG Y, GUTERRES H A D S, HUNTLEY M, et al. Digestibility of the defatted microalgaesp. andsp. when fed to A tlantic salmon,[J]. Aquaculture Nutrition, 2018, 24(1): 56-64.

[67] KIRON V, PHROMKUNTHONG W, HUNTLEY M, et al. Marine microalgae from biorefinery as a potential feed protein source for Atlantic salmon, common carp and whiteleg shrimp[J]. Aquaculture Nutrition, 2012, 18(5): 521-531.

[68] GOUVEIA L, REMA P, PEREIRA O, et al. Colouring ornamental fish (and) with microalgal biomass[J]. Aquaculture Nutrition, 2003, 9(2): 123-129.

[69] MCCAUSLAND M A, BROWN M R, BARRETT S M, et al. Evaluation of live microalgae and microalgal pastes as supplementary food for juvenile Pacific oysters ()[J]. Aquaculture, 1999, 174(3/4): 323-342.

[70] FAN C M, WU J H, XU L, et al. A mutated rabbit defensin NP-1 produced bycan improve the growth performance of broiler chickens[J]. Scientific Reports, 2019, 9(1): 1-9.

[71] FREDRIKSSON S, ELWINGER K, PICKOVA J. Fatty acid and carotenoid composition of egg yolk as an effect of microalgae addition to feed formula for laying hens[J]. Food Chemistry, 2006, 99(3): 530-537.

[72] WALDENSTEDT L, INBORR J, HANSSON I, et al. Effects of astaxanthin-rich algal meal () on growth performance, caecal campylobacter and clostridial counts and tissue astaxanthin concen-tration of broiler chickens[J]. Animal Feed Science and Technology, 2003, 108(1/4): 119-132.

[73] SAEID A, CHOJNACKA K, KORCZY?SKI M, et al. Effect on supplementation ofenri-ched with Cu on production performance, metabolical and physiological parameters in fattening pigs[J]. Journal of Applied Phycology, 2003, 25(5): 1607-1617.

[74] LAMMINEN M, HALMEMIES-BEAUCHET-FILLEAUA, KOKKONEN T, et al. Different microalgae species as a substitutive protein feed for soya bean meal in grass silage based dairy cow diets[J]. Animal Feed Science and Technology, 2019, 247: 112-126.

[75] DEWANCKELE L, VLAEMINCK B, HERNANDEZ- SANABRIA E, et al. Rumen biohydrogenation and microbial community changes upon early life supplementation of 22: 6-3 enriched microalgae to goats[J]. Frontiers in Microbiology, 2018, 9: 573.

[76] LIU Y D, LI S H. Species composition and vertical distribution of blue-green algae in rice field soils, Hubei, China[J]. Nova Hedwigia, 1989, 48(1/2): 55-67.

[77] LV J P, LIU S F, FENG J, et al. Effects of microalgal biomass as biofertilizer on the growth of cucumber and microbial communities in the cucumber rhizosphere[J]. Turkish Journal of Botany, 2020, 44(2): 167-177.

[78] RONGA D, BIAZZI E, PARATI K, et al. Microalgal biostimulants and biofertilisers in crop productions[J]. Agronomy, 2019, 9(4): 192.

[79] PAINTER T J. Carbohydrate polymers in desert recla-mation: the potential of microalgal biofertilizers[J]. Carbohydrate Polymers, 1993, 20(2): 77-86.

[80] FERREIRA A, RIBEIRO B, FERREIRA A F, et al. Scenedesmus obliquus microalga-based biorefinery- from brewery effluent to bioactive compounds, biofuels and biofertilizers–aiming at a circular bioeconomy[J]. Biofuels, Bioproducts and Biorefining, 2019, 13(5): 1169-1186.

[81] COPPENS J, GRUNERT O, VAN DEN HENDE S, et al. The use of microalgae as a high-value organic slow- release fertilizer results in tomatoes with increased carotenoid and sugar levels[J]. Journal of Applied Phycology, 2016, 28(4): 2367-2377.

[82] BARONE V, BAGLIERI A, STEVANATO P, et al. Root morphological and molecular responses induced by microalgae extracts in sugar beet (L.)[J]. Journal of Applied Phycology, 2018, 30(2): 1061-1071.

[83] PLAZA B M, GóMEZ-SERRANO C, ACIéN- FERNáNDEZ F G, et al. Effect of microalgae hydrolysate foliar appli-cation (andsp.) ongrowth[J]. Journal of Applied Phycology, 2018, 30(4): 2359-2365.

[84] ZHOU W G, WANG J H, CHEN P, et al. Bio-mitigation of carbon dioxide using microalgal systems: advances and perspectives[J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2017, 76: 1163-1175.

[85] WIJFFELS R H, BARBOSA M J. An outlook on microalgal biofuels[J]. Science, 2010, 329(5993): 796-799.

[86] LI K, LIU Q, FANG F, et al. Microalgae-based wastewater treatment for nutrients recovery: A review[J]. Bioresource Technology, 2019, 291: 121934.

[87] BHALAMURUGAN G L, VALERIE O, MARK L, et al. Valuable bioproducts obtained from microalgal bio-mass and their commercial applications: A review[J]. Environmental Engineering Research, 2018, 23(3): 229-241.

[88] 高風正, 葛保勝, 向文洲, 等. 生物技術研究引領中國微藻產業(yè)發(fā)展的六十年: 回顧與展望[J]. 中國科學: 生命科學, 2021, 51(1): 26-39.

GAO Fengzheng, GE Baoheng, XIANG Wenzhou, et al. Development of microalgal industries in the past 60 years due to biotechnological research in China: a review[J]. Scientia Sinica Vitae, 2021, 51(1): 26-39.

[89] SUN Y H, LIU J G, ZHANG X L, et al. Strain H2-419-4 ofinduced by ethyl methanesulphonate and ultraviolet radiation[J]. Chinese Journal of Oceanology and Limnology, 2008, 26(2): 152-156.

[90] CHEN Y, LI D F, LU W Q, et al. Screening and characterization of astaxanthin-hyperproducing mutants of[J]. Biotechnology Letter, 2003, 25(7): 527-529.

[91] LIU J H, CHEN J, CHEN Z, et al. Isolation and characterization of astaxanthin-hyperproducing mutants of(Chlorophyceae) produced by dielectric barrier discharge plasma[J]. Phycologia, 2016, 55(6): 650-658.

[92] FAN J H, HUANG J K, LI Y G, et al. Sequential heterotrophy-dilution-photoinduction cultivation for efficient microalgal biomass and lipid production[J]. Bioresource Technology, 2012, 112: 206-211.

[93] HAN F F, HUANG J K, LI Y G, et al. Enhancement of microalgal biomass and lipid productivities by a model of photoautotrophic culture with heterotrophic cells as seed[J]. Bioresource Technology, 2012, 118: 431-437.

[94] MENDES M C, NAVALHO S, FERREIRA A, et al. Algae as food in Europe: an overview of species diversity and their application[J]. Foods, 2022, 11(13): 1871.

Microalgal industry and biomass application in China and Europe: a review

GAO Feng-zheng1, 2, QIN Song3, GE Bao-sheng1

(1. College of Chemical Engineering and Center for Bioengineering and Biotechnology, China University of Petroleum (East China), Qingdao 266580, China; 2. Wageningen University, Bioprocess Engineering, AlgaePARC, Wageningen 6700AA, Netherlands; 3. Yantai Institute of Coastal Zone Research, Chinese Academy of Sciences, Yantai 264003, China)

China is the major producer of microalgal biomass in the world, sharing more than half of the global market, among which,produced in China accounts for 70%–80% of the totalbiomass in the world. In recent years, the contradiction between supply and demand is aggravating due to the increase in the production yield of microalgal biomass. The development of the microalgal industry in China is at a crossroads. The microalgae market expansion relies on the precise application of biomass. This article briefly described and compared the microalgal industries of China and Europe in terms of biomass production yield, production locations, and cultivation systems. Applications of microalgae in human health and agriculture were also discussed from the viewpoint of precise application. Microalgae are promising novel foods and important feeds with diverse applications. University-Industry Cooperation is the key to achieving the goal of precise application of microalgal biomass, enlarging microalgal markets, and promoting the development of the microalgal industry.

microalgal industry; precise application; human health; agriculture

Sep. 4, 2020

Q-1

A

1000-3096(2022)09-0146-13

10.11759/hykx20200904002

2020-09-04;

2020-10-15

國家自然科學基金(42061134020, 32070380), 山東省自然科學基金重大基礎項目(ZR2019ZD17)

[National Natural Science Foundation of China, Nos. 42061134020, 32070380; Natural Science Foundation of Shandong Province, No. ZR2019ZD17]

高風正(1989—), 男, 山東壽光人, 博士, 博士后, 研究方向為微藻生物技術, 電話: 0031-645071791, E-mail: gaofengzheng@outlook.com; 葛保勝(1977—),通信作者, 男, 山東莘縣人, 教授, 博士, 研究方向為微藻生物工程, 電話: 0532-86981135, E-mail: gebaosheng@upc.edu.cn

(本文編輯: 楊 悅)