微藻通常是指含有葉綠素 a 并能進行光合作用的微生物的總稱。十多年前，微藻生物能源概念曾紅極一時，然而由于其增殖速率慢、成本高的原因，微藻始終沒在能源行業大展拳腳。如今，隨著可持續發展的觀念深入人心，人們發現微藻在食品行業，甚至紡織日化品領域都有很好的應用潛力。

　　今天我們共同關注微藻生物技術應用的新興領域，希望本文能夠為相關的產業人士和讀者帶來一些啟發和幫助。

　　微藻

　　好東西or壞東西？

　　在巴黎市中心，Marie Curie（居里夫人）的老實驗室對面，索邦大學副教授 Pierre Crozet 正在研究光合作用。他的研究重點是設計更易被操作的工程化微藻，從而增強其對行業的吸引力。他表示：“微藻能進行光合作用且效率很高，而需要的空間和營養卻比陸地植物少得多。”

　　新技術應該為可持續發展服務的思想已在當今社會生根發芽。將能夠進行光合作用的微生物應用于生物技術似乎是一件水到渠成的事情。藻類只需要水、二氧化碳和無機營養素就可在空氣稀薄的環境中生長，它們中的很多都生長在海水中和不適合農耕的土地上。

　　Crozet 說：“今天，我們在改造藻類方面做得相當好。因此，我認為這并不困難。”他指出，如今利用基因工程獲得一種新的藻株只需要幾周的時間。因此從技術上講，它能夠有效地替代細菌和酵母，而后兩者通常需要更復雜的生長條件以及糖源輸入才能產出產品。

　　然而，從歷史上看，藻類一直不被認為是酵母和細菌的良好替代品，因為它們的生長速度較慢。此外，大約 10 年前，許多藻類生物燃料公司的倒閉對該領域造成了打擊，并且至今難以恢復。

　　生物燃油的災難

　　2010 年初，有幾家誕生于美國的初創企業開始生產生物燃料。這些公司聲稱將以極具競爭力的市場價格提供藻類生物燃料。Sapphire Energy、Solazyme 和 Algenol 等公司獲得了大量的公共和私人投資，并被人們寄予厚望。但由于技術挑戰和 2015 年至 2016 年的油價下跌，使它們無法提供具有商業可行性的產品，這些企業要么破產，要么不得不徹底改變方向。

　　澳大利亞新南威爾士州初級工業部的研究科學家 Hugh Goold 說：“藻類和藍藻的挑戰始終在于它們緩慢的生長速度和所需的生產成本。”根據 Goold 的說法，維持光合作用所需的資源非常高，這意味著它們的增殖速度不像生物技術應用中常用的細菌和酵母那樣快。

　　多年來，細菌和酵母被應用于多種生物技術，如生產日用化學品以及藥品等高價值化合物，并且經歷了多輪優化，這意味著光合作用生物很難在這些應用上具有更強的競爭力。Goold 說：“投資者必須知道你可以生產出比其他人更便宜的產品。如果僅僅是因為某些普通的原因，用藻類代替大腸桿菌是不值得去做的。”

　　盡管面臨這一挑戰，但是微藻已經引起了新興市場領域的興趣，在這些市場上，它們可以提供比傳統生物生產方法更大的優勢。

　　圖.AlgaEnergy 公司的藻類生物反應器

　　瞄準食品工業

　　微藻利用色彩鮮艷的色素（如葉綠素、類胡蘿卜素和藻藍蛋白）捕獲陽光。特別是螺旋藻和小球藻很久以前就已經作為食品補充劑和食品著色劑進入了市場。此外，藻類還是蛋白質的極好來源，這為人造肉和素食食品的生產創造了許多機會。

　　食品和其他消費品的大型生產商——Unilever （聯合利華）已經看到了微藻的營養潛力。2020 年 7 月，該公司與英國的 Algenuity 公司達成了合作伙伴關系。

　　聯合利華科技副總裁 Manfred Aben 說：“藻類是高質量植物蛋白的來源。這些產品將吸引各種各樣的消費者，既適合素食主義者和素食主義者，也符合希望減少動物產品消費的彈性素食者和肉食者的訴求。”

　　（編者注：彈性素食者，即堅持素食，基本上不吃肉食，但不強制性，偶爾因環境和個人原因吃肉食的人。）

　　“在食品和飲料行業，以微藻為基礎的成分的機會是強勁且切實的，”Altreity 席執行官 Andrew Spicer 解釋說，“我們真心希望微藻成分能夠在食品和飲料以外的市場得到應用，在這些市場上，可持續性、植物性和天然配料來源將依然是強大的驅動因素。”

　　去年，荷蘭食品和生化公司 Corbion （科比昂）宣布與 Nestlé （雀巢）建立類似的合作伙伴關系，這表明食品行業的大公司開始越來越多地認識到藻類產品的潛在價值。在該領域獲得進展的其他公司包括尋求提供肉類替代品的法國公司 Algama，以及使用藻類生產食品、飼料、化妝品和化肥的西班牙公司 AlgaEnergy。

　　圖.來自 AlgaLife 的藻類紡織品

　　食品和飼料之外

　　2011 年，畢業于特拉維夫申卡工程、設計和藝術學院（Shenkar College of Engineering，Design and Art）的 Renana Krebs 獲得了時尚學位。在為時尚品牌工作期間，她意識到該行業對環境的巨大影響。服裝和紡織品制造業占全球碳排放量的 10%，廢水的 20%。為了尋找替代解決方案，Krebs 與父親合作創立了 Algalife，這是一家德國-以色列合資公司，提供藻類纖維和紡織品。

　　Krebs 表示：“Algalife 代表著一個更美好的星球和一個更美好的時尚業。我們為每個人提供一個全新的選擇，可以讓其有機會做出更好的決定，以實現健康、可持續的福祉。”該公司與時尚品牌合作，這些品牌愿意學習和調整自己的做法，包括使用“綠色”纖維，甚至為可持續方案付出更多的成本。

　　Renana Krebs 認為藻類是可持續發展具影響力的資源之一，并指出她也收到了時尚行業以外的公司需求。

　　在加利福尼亞州的圣地亞哥，初創公司 Algenesis 一直使用海藻油作為石油的替代品。這家初創公司的創始人都是沖浪者，他們推出的批產品是沖浪板和人字拖，它們由一種可生物降解的藻類生物聚合物制成。

　　除了時尚，藻類還可以用來生產可持續的日常石化用品替代品。例如，美國的初創公司 Living Ink 旨在提供一種環保的替代品，使用藍藻以替代打印油墨。

　　在經歷了初的一些挫折之后，藻類似乎找到了進入市場的途徑。這一領域的新一代初創企業更多地關注商業與企業的關系，從而針對客戶對環境友好產品的需求建立其品牌。

　　顯然，在傳統的應用中，藍藻和藻類不會取代細菌和酵母菌作為發酵生物。然而，未來更多的研究和大膽的商業想法將有機會發掘與釋放它們獨特的潛力。Crozet 指出：“我認為局限我們利用藻類的就是我們自己的想象力。”