蓬勃發展,盛開的微藻

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国产v亚洲v天堂a藻類:藻類科學公司的實驗室生產的微藻。

Richard Martyn-Hemphill,2019年11月25日

成千上萬種微藻漂浮在世界的水道中。只有壹小部分被分類或研究過。它給我們留下了壹個探索可能性的想象空間。

幾十年來,最熱門、最誘人的可能性集中在生物燃料上。從那時起,其他的夢想紛紛湧現。壹些人認為微藻是蛋白質的潛在替代品。其他人認為它們可以取代塑料。最重要的是,它們是營養豐富的動物飼料補充劑。它們甚至可以捕獲大量的碳。

畢竟,即使沒有精巧的人類生產系統,微藻在碳排放方面也是至關重要的。它們吸收的二氧化碳和產生的氧氣比世界上的熱帶雨林多得多。

因此,法國總統埃馬紐埃爾·馬克龍(Emmanuel Macron)等人錯了:藻類才是真正的“地球之肺”,而不是亞馬遜。“此外,這些微小的生物在許多其他方面都是重要的生命來源,它們位於食物網的底部。

1.從地球的肺,到有害的滋擾

不太積極的壹面是,它們還具有“藻華”的驚人又可怕的毒性能力。“這壹過程往往是過度施肥滲入水系統、氣候變化和高汙染水平的結果,因此在新聞媒體上遭到了廣泛的貶低。例如,在過去的幾個夏天裏,中國的赤潮使黃海變成了綠色和藍色,形成了“死區”。“美國也有許多類似的死亡區。如果妳需要壹個關於它們將在何處爆發藻華的警告,像挪威的Dynaspace這樣的公司正在模擬算法來從多光譜衛星圖像中探測它們。

除了危險的藻華威脅,微藻驚人的碳捕獲能力也引起了很多人的興趣,至少是壹些古怪的設計者。最近的壹個例子是,當城市尋找過濾空氣汙染的新方法時,生態工作室的建築師Marco Poletto和Claudia Pasquero。這兩個人已經把微藻變成了“生物窗簾”。

隨著工程技術的進步和政府對制造商施加壓力以減少他們的排放,將會有更多奇怪而美妙的早期想法出現。例如,本月早些時候,我采訪了希臘工程師兼創始人瓦西裏斯?斯滕諾斯(Vasilis Stenos)。他的早期創業公司Solmeyea與排放二氧化碳的制造商合作。它的設想是將工廠排放的廢氣匯集到壹個微型藻類養殖場。這不僅抵消了汙染物。它還作為壹種副產品加速了微藻的生長。他計劃將其作為食品著色劑、蛋白質、動物飼料、色素或類胡蘿蔔素出售。“我們獨有的凈化過程給了我們競爭優勢,”Stenos向AFN描述他的公司“精心自動化”的微藻收集過程時說。

2.幾十年錯誤的生物燃料的曙光之後,壹個新的曙光?

像Stenos這樣的創始人的想法——通常古怪、直覺敏銳、可能改變世界——在投資者持續的懷疑面前繼續掙紮。在佛羅裏達州奧蘭多舉行的年度藻類生物量峰會上,這是人們反復抱怨的問題之壹。冷淡不是因為投資者目光短淺(盡管有部分原因)。更深層的原因在於,微藻投資是壹個值得警惕的故事。上世紀70年代贖罪日戰爭(Yom Kippur War)後飆升的油價打開了人們的錢包,引發了壹系列壹廂情願的想法。數十億美元流入了微藻。希望它們能成為壹種生物燃料,使世界擺脫對化石燃料的依賴。這些希望原來只是希望。因此,即使到今天,微藻仍然無法在價格上競爭。

像埃克森美孚這樣的巨頭再次加倍下註。這家跨國公司正與合成基因組公司(Synthetic Genomics)合作,目標是到2025年每天生產1萬桶藻類生物燃料。該公司表示:“藻類每英畝產出的生物燃料比植物性生物燃料要多——目前每年每英畝產出約1500加侖燃料。”這幾乎是每英畝甘蔗或玉米的5倍。伯克利的能源生物科學研究所(EBI)則更為謹慎;這突顯出,在事情接近化石燃料的競爭力之前,仍需要進行長期的研發——英國石油(BP)等能源公司也持同樣的立場,它們更多的是采取觀望的態度。

無論是好是壞,生物燃料熱潮也定義了藻類養殖基礎設施的性質。微藻主要是通過幾種與生物燃料競爭的方法培育出來的;其中大部分利用開放池塘的陽光。從地理上看,其中許多國家分布在美國、中國、日本、加拿大和澳大利亞。這些往往是在補貼的幫助下產生的。

3.地熱碳捕獲

在加拿大,壹家值得關註的公司可能是Pond Technologies及其位於安大略省的Stelco Lake Erie工廠。今年4月,Inventiv資本管理公司(ICM)同意為Stelco項目的第壹階段提供500多萬美元,為第二階段提供1100萬美元。項目資金的余額來自安大略卓越中心(OCE)和Pond。該公司表示,該項目完工後,預計將生產3500噸藻類。該公司希望每年能隔離大約6300公噸的二氧化碳。該公司表示,該設施的藻類生物量可用於魚類和牲畜的高蛋白飼料。或作為顏料的可再生原料。生物塑料是另壹種選擇。Pond已經完成了工藝工程,目前正在為這個項目調試它的第壹個藻類生物反應器。

日本其他壹些現有的基礎設施由Virent、Solazyme、Terravia和Euglena等公司運營。(今年6月,Euglena與伊藤忠商事株式會社(Itochu Corp .)簽署了壹項協議,利用微藻從地熱發電廠捕獲碳。)在歐洲,有奧地利的Ecoduna、德國的phytol、意大利的Archimede Ricerche和比利時的Proviron。所有這些公司都使用薄膜、平板或玻璃管。管狀光生物反應器被西班牙的AlgaEnergy、Algasol和Fitoplancton Marino等公司使用,也被德國的Roquette和葡萄牙的A4F使用。

4.開放池塘還是生物反應器?

通常,關於是開放池塘還是建造生物反應器的爭論變得很激烈。“這裏需要考慮的是生物質還是人類消耗,”L.E.的生命科學專家Max Blanshard解釋道K咨詢。

他寫道:“由於價格低廉,開放式池塘通常用於生物量,但它們很容易受到汙染,而且藻類密度也沒有那麽高。”生物反應器價格昂貴,但妳可以以更高的密度種植藻類,避免汙染。”

在美國,生物精煉廠領域2019年的壹大新聞是,DSM和Evonic的合資企業Veramaris在內布拉斯加州開設了壹家新工廠。7月在內布拉斯加州州長皮特·裏基茨(Pete Ricketts)面前開放的這家工廠耗資2億美元。公司認為這個價格是值得的;生產技術背後的知識產權,藻類品種裂殖壺藻。該公司表示,下遊工序都受到專利保護。該公司在發給AFN的壹份聲明中補充道,由於其發酵過程,其藻油“不含海洋汙染物,壹年365天都保持著獨特的原始品質”。原材料的完全可追溯性和透明的生產過程讓消費者安心。”

5.Bene-fish-ial替代蛋白質

大規模的藻類生產對養魚戶很有吸引力。他們對大豆的依賴是麻煩的;還有壹種生態上貪婪的做法,就是用大豆等農作物和逐漸減少的磷蝦或鳳尾魚等野生魚類來餵養它們數量龐大的魚群。要擺脫這種令人沮喪的習慣,同時又讓它們的產品既便宜又富含營養,並不容易,但微藻可能會拯救我們。水產養殖業需要新穎和可持續的二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)來源——這兩種omega-3對鮭魚的營養健康很重要,並直接供應給消費者。Veramaris的生產能力相當於120萬噸的野生捕獲魚。這將滿足整個三文魚養殖業每年約15%的需求。它可以幫助保護我們海洋的生物多樣性,減少對海洋野生捕撈漁業的壓力。

就在今年9月,全球主要的藻類原料生產商Corbion走上了這條路。它與生產可持續水產養殖飼料的BioMar達成了壹項協議。這兩家公司公布了與總部位於挪威的三文魚集團(Salmon Group)建立的壹項新的飼料合作夥伴關系。三文魚集團是全球最大的本地家族魚類養殖和水產養殖公司網絡。

這種合作關系是未來許多水產養殖交易的模板。在政府和環保人士的監督下,三文魚集團的目標是減少飼料的總體環境足跡;它希望在保持飼料質量、飼料性能和魚類福利的同時做到這壹點。BioMar正在通過開發壹種定制飼料來達到這壹目標,這種飼料可以保持高水平的omega-3脂肪酸(EPA + DHA)。這減少了碳足跡,並顯著降低了魚進、魚出的比例和汙染物的汙染。除其他成分外,BioMar還使用了AlgaPrime?DHA。用這種新配方餵養的第壹批人工養殖三文魚將於2019年底前上市。

BioMar的全球可持續發展總監維達爾?甘德森(Vidar Gunderson)將其闡述得很好。甘德森說:“隨著對可持續食品選擇的需求達到壹個臨界量,食品服務和零售行業的主要參與者越來越依賴他們的供應鏈來改善他們對環境的影響。”“使用替代飼料成分,如基於藻類的omega-3脂肪酸,是解決三文魚行業內外可持續性問題的努力的重要組成部分。

6.基因工程的先驅者和蓬勃發展的市場

“壹個有趣的進展是微藻在基因工程中的應用,”L.E.的布蘭查德說。“它們是壹個有用的平臺,美國和歐洲的壹些組織正在致力於此,目標是它們可以直接用於患者(如口服疫苗)。”這也引起了魚類的興趣,因為特別需要對養魚場進行口服和低成本疫苗接種。不過,這還有很長的路要走。”

即使沒有誘人的基因工程前景,藻類也有大量的應用。水凈化;替代人類蛋白質來源;藥物成分;化妝品;動物、昆蟲或魚類飼料的替代或營養補充;可生物降解的紡織品;最後是“生物降解可食用塑料”。

根據Credence Research發布的最新報告《全球藻類產品市場——增長、未來展望與競爭分析,2018-2026》,2017年全球藻類產品市場價值為326億美元,預計2018-2026年的復合年增長率為5.8%。大約有12個物種是已知的實體,它們擁有進入市場和日常使用的現有監管途徑;另壹些則是在學術界之外沒有嘗試過的。更多的可能漂浮在太平洋的某個地方,也許是迄今為止尚未發現的下壹個超越肉漢堡的原料基地。值得註意的是:像Beyond或Impossible這樣的植物性蛋白質生產商壹直急於找到壹種方法來擺脫目前對大豆、豌豆或芝麻的嚴重依賴。

7.下壹代德州牛排

壹種方法是改造經典的德州牛排。孤星州以其巨大的養牛場而聞名。但據iWi首席執行官米格爾·卡拉塔尤德表示,這裏也是壹個主要的微藻場,暗示著下壹代牛排的誕生。他說,他在奧斯汀的微藻初創公司壹直在與主要的替代蛋白質生產商談判;但目前,他專註於制作美味的零食和富含Omega-3的健康膳食補充劑。這些魚肝油可能會取代更有環境問題的魚肝油補充劑。iWi的產品來自於他在德克薩斯州和亞利桑那州的工廠裏種植的微擬球藻。由於與ADM的合作,他的補品在1.3萬家商店出售,這些補品可以替代對環境有害的魚肝油補品。他告訴AFN,他的蛋白棒將在今年年底上架。

他補充說,這樣做的好處是,沙漠中有大量的鹽水,傳統上這對大多數農業活動沒有幫助,但卻是“藻類的理想之地”。他說,這是由於世界人口增長,荒漠化威脅和限制了地球上的農田;作為回應,藻類可能是壹種資源消耗較少的方式來生產復雜的、有營養的蛋白質鏈。這是研究沙漠農業的潛在線索。

8.在沙漠裏種地的另壹種方法是什麽?

任何在沙漠中耕種的方式都必然會引起以色列蓬勃發展的農業技術部門的興趣。毫不奇怪,在我9月份訪問以色列農業食品周期間,新的微藻種植技術很容易被發現。在以色列孵化器Trendlines的幫助下,我發掘並研究了Algatech、Algalo和AlgaHealth等公司。

Trendlines的薩萊?肯普(Sarai Kemp)解釋說:“大多數老牌公司都專註於生產蝦青素。”蝦青素是壹種抗氧化劑,賦予三文魚粉紅色。“該行業現在正將生產轉向巖藻黃質,這是壹種更有利可圖的產品。“最近的研究表明,巖藻黃質對健康有益,可以限制肥胖、糖尿病和腫瘤的擴散,對大腦和心臟也有好處。

由於氣候的原因,戶外的生長條件在以色列似乎是理想的;然而矛盾的是,布雷維爾更願意背對太陽。他們的設計承擔了來自LED照明和室內種植的更大成本,以確保更好的氣候控制和精確的生長條件。生物反應器方法的壹個案例研究。

高科技的室內無菌和全自動光生物反應器在高強度下從內部發光。該團隊表示,他們生產的微藻每片土地的產量是目前水平的200倍,價格也比目前水平低90%以上:“中型原型的生產性能遠高於預期,工業規模的擴大將在2019年第四季度進行。”

AFN在電子郵件報告,Yonatan戈蘭高地,Brevel的CEO,解釋說他的公司計劃如何籌集資金進入下壹階段的大規模生產和利用不同市場,開始自己的鮭魚飼料添加劑:“我們的重點是突破技術壁壘,限制了微藻產業達到其潛在的未來成為我們的食物和營養以及許多其他產品。”

9.食物垃圾和藻類黃金

我將以壹個前瞻性的筆記來結束這些藻類的塗鴉。我現在在新加坡,我正在繼續我的微藻創新空間的地圖繪制。今年早些時候,淡馬錫基金會(Temasek Foundation)為索菲廚房(Sophie’s Kitchen)設計的以藻類為基礎的另類螃蟹贏得了淡馬錫基金會頒發的100萬美元“適宜居住”獎。我在亞太農業食品創新周上品嘗了這個。這是優秀的;比鮮蝦和鮮鮭魚好多了。

其他壹些公司也有類似的跡象,比如Triton藻類創新公司,或者新加坡新的水產養殖創新中心。在AgFunder與Rocket Seeder的合作夥伴、新加坡最新推出的GROW項目中,也有相當數量的資金。

其中壹個是藻類科學(BYAS)的後院。該公司也有類似的計劃,但目的是利用藻類減少食物浪費。“我們的產品平均由50%-75%的蛋白質組成。這意味著我們只需在壹杯簡單的水中滴幾滴我們的產品,就可以滿足妳每日50%的蛋白質需求。”“我們想為未來而努力,在未來,吃剩的食物可以變成我們明天要吃的肉。這就是為什麽我們開發了壹種藻類興奮劑來幫助基於細胞的產品生長更快,產量更高,保質期更長,味道更好。我們還在研究壹種清潔土壤的藻類產品。它刺激細菌生長,清潔柴油汙染的土壤。這是壹個測試土壤是否幹凈的好基準。我們還準備了幾種產品來進入食物鏈,比如色素,用藻類做的面粉,還有‘藻金’,據測試過它的人說,它嘗起來是純鮮味。”

阿格特伯格好心地提供了壹種亮藍色的微藻飲料,他承諾這種飲料將增強本記者的活力。阿格特伯格的壹個希望是,隨著人們對藻類的興趣越來越濃厚,將出現更詳細的科學和藻類庫,用於存儲和分析各種物種。否則,如果壹些更不為人知的物種滅絕了,人類也不會更明智。

但從更積極的方面來看,進入未知領域是個不錯的選擇,他說。

“我們就像哥倫布壹樣,”他說,他的目光又回到他那兩小罐藍綠色的藻粉上。

本文轉自:藻類生態鏈

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