微生物在自然界中可谓“无处不在、无处不有”,涵盖了有益有害的众多种类,广泛涉及健康、医药、工农业、环保等诸多领域。利用微生物,在适宜条件下,将原料经过特定代谢途径转化为人类所需要产物的过程称为微生物发酵。当下微生物与人类的关系最为密切,绝大多数微生物对人类、动物及植物都是有益的,假设自然界没有微生物的存在,植物就不能进行代谢,人类及动物也难以生产。
抗生素、氨基酸等产品之所以通过微生物来发酵生产是因为微生物会产生蛋白酶、纤维素酶和淀粉酶,将营养物质水解成可吸收小分子多肽或氨基酸、葡萄糖。且微生物细胞会通过合成或分解代谢生产它必需的一些物质,包括氨基酸、核苷酸等。甚至某些微生物因争夺生态环境或营养物,会产生抗生素将其他种类的微生物杀死。
旭能生物科技自成立伊始就一直致力于海洋微藻生物固碳、微藻生物质能及其高附加值天然衍生产品的研究与开发。经过数年胼手胝足的戮力发展,目前开发了微藻高密度发酵培养控制体系,创新集成了微藻制备天然生物活性物质制备工程化新技术。
于福河戎马27年,卸甲亦不忘忧国,转业之际洞察到了微生物发酵的商机。他讲到,微藻生物产业的成功商业化要拥有一个集成的微藻生物精炼系统,以促进从生物质中联合生产高价值产品和工业化学品。
例如当下开发的高密度培养裸藻项目,裸藻作为近年获批的新资源食品,具有极高的营养价值,其中含有的 β-1、3-葡聚糖的高分子体裸藻多糖对肝脏具有防御保护的作用。人体本身虽然有合成抗氧化酶的能力,不过随着年龄的增加这个抗氧化能力也在下降,特别是中高年人群,更易受到活性酸素的威胁。
目前通过发酵法生产裸藻粉,是已知的国内唯一一个进行裸藻规模化异养培养成熟度很高的项目,其条件可控,产量高,可实现连续化生产,能够实现裸藻的高密度发酵,提高细胞在发酵液中的含量,优化发酵条件,提高细胞的营养成分含量。
不仅如此,微藻的开发更是取其精华,不但完善了现有的发酵培养控制体系,实现了温度、光照、CO2特性等的实时监测分析,确保微藻工业化生产。还创新集成了微藻制备天然生物活性物质资源化、高值化利用关键技术。
据了解,微藻类作为最原始的生物之一,光合作用效率极高,生长周期短、速度快,可利用微生物发酵技术,在光反应器中高密度、高速率培养。据相关数据统计,在同样条件下,微藻细胞生长加倍时间通常在24h内,对数生长期内细胞物质加倍时间缩短至3.5h。
在全球能源危机和环境污染日益严重的情况下,生物质能由于其可再生、低污染等优势,逐渐被人们认可为最有潜力的石油代替品。微藻由于不受季节影响、油脂含量高以及环境友好性等优点,有望替代解决化石能源的危机。由于微藻异养易收,群体众多,所含脂肪酸等生物质能巨大,因此微藻是新型生物柴油原料油源之一也是未来生物柴油发展的趋势之一。
现如今,许多国家都在开展微藻的基础研究和产业化推广,尤其在微藻制备生物柴油的研究已取得了一定的成果。我们要始终秉持“努力开创食品资源新领域,为大健康战略保驾护航”的历史使命,确立“引领中国微藻产业”的奋斗目标,要积极振兴民族企业,打破“月亮总是外国的圆”的消费意识,实现“铸长青基业,建百年旭能”的宏伟愿景。
(编审:陈坤瑛)
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