微藻是什么？

微藻是什么？

微藻是一类在陆地、海洋分布广泛，营养丰富、光合利用度高的自养植物，属于低等水生植物，每个微藻平均大约只有5微米。微藻种类繁多，通常是指含有叶绿素A并能进行光合作用的微生物的总称。截至21世纪初已发现的藻类有三万余种，其中微小类群就占了70%，即两万余种。但是，限于不同藻类对生存环境的需求，并不是所有的微藻都能用于人工培养，目前(2012年)有大量培养或生产的微藻分属于4个藻门：蓝藻门、绿藻门、金藻门和红藻门。微藻 - 生物学特性与其他生物相比，微藻具有如下特点：1、最低等的、自养的放氧植物;2、单细胞结构，呈群体或丝状的，大多数是浮游藻类;3、种类繁多、分布极其广泛的一个类群;4、在海洋、淡水湖泊等水域，或是潮湿的土壤、树干等处，在有光及潮湿的任何地方都能生存;5、生长周期短(几天);6、微藻可直接利用阳光、二氧化碳和含氮、磷等元素的简单营养物质快速生长，并在细胞内合成大量油脂，含量可达细胞干重的30%~70%，其中生长快的微藻藻种通常含油量为10%～20%，含油量大于60%的藻种则生长速度较慢;7、微藻细胞小、细胞壁大多坚硬，因此用于制造生物柴油需要具有较好的藻体收获和细胞破壁技术;8、对水有净化作用。微藻 - 成分微藻细胞中含有：蛋白质、脂类、藻多糖、β-胡萝卜素、多种无机元素，如Cu、Fe、Se、Mn、Zn等高价值的营养成分和化工原料。1、蛋白质微藻的蛋白质含量很高，粗蛋白含量超过60%，生物学产量高于任何作物，是单细胞蛋白(SCP)的一个重要来源。2、多种维生素微藻所含的维生素A、维生素E、硫胺素、核黄素、吡多醇、维生素B12、维生素C、生物素、肌醇、叶酸、泛酸钙和烟酸等增加了其作为SCP的价值。3、胡萝卜素微藻中类胡萝卜素含量较高，藻粉中β-胡萝卜素含量高达14%，具有着色和营养的作用。4、甘油藻细胞中甘油含量较高，是优质的化妆品原料，也是化工、轻工和医药工业中用途极广的有机中间体。5、藻多糖藻多糖复合物可作为免疫佐剂增强抗原性和机体免疫功能，明显抑制实体瘤S180起到抗肿瘤的作用。微藻 - 用途医药工业截至2012年，已开发出的产品有天然胡萝卜素口服液、冲剂、口含片、水分散型干粉等产品。21世纪初对不饱和脂肪酸(DHA、RHA)在婴儿食品和保健品中的使用都深受人们的欢迎。微藻胶体(ECP)有较强的抗肿瘤活性引起国内外专家的关注。食品工业藻类蛋白的生产正在迅速发展，小球藻、栅列藻、新月藻、螺旋藻己被用作蛋白质来源，小球藻、螺旋藻、杜氏盐藻还以粉剂、丸剂、提取物等形式投放保健品市场或用作食品添加剂。动物饲料人工培养用作浮游动物的饵料，成功地用在饲养鱼类或作动物性浮游生物(如红虫、牡蛎等)。环境检测微藻的生长状况能直接反映水质情况，判断空气中的毒性气体，打破常规气体样品的分析和检测，Naessens. M等人将小球藻固定在疏水膜上和膜电极相连制成生物反应器，反映空气甲醇蒸气和四氯乙烯含量。Podola B等人改用调制荧光仪检测(PAM -2000)莱茵衣藻以监测气体中的甲醇、甲醛 。环境净化Chung P.废将水处理和单细胞蛋白(SCP)的生产结合，对沼气厌养发酵的猪粪废水进行处理，螺旋藻产量为5g /m2 /d。利用反应器挂膜技术可解决藻类和水的后续分离的问题。微藻生长脱氮除磷、难降解有机物、及Co、Mn、Hg等重金属离子。微藻还能吸收一定浓度NOx, SOx, H2S，在挪威、日本早已开始研究培养微藻进行环境保护。生物技术微藻生长周期短、耐受性的基因是生物技术关注的热点，开发新型的微藻-生物反应器，利用藻类蛋白生产口服疫苗等，用活性物质制成干粉，口服。王义琴等人将防御素基因转入椭圆小球藻细胞内，生产昂贵的防御素已取得一定的成果，但仍有一个巨大的未知藻类待人们去开发。可再生能源制造微藻是制备液体燃料的良好原料。微藻热解制备的生物质燃油热值高，是木材或农作物秸秆的1.4～2倍。与其他生物材料相比，微藻的产油效率相当高，在一年的生长期内，一公顷玉米能产172升生物质燃油，一公顷大豆能产446升，一公顷油菜籽能产1190升，一公顷棕榈树能产5950升，而一公顷的微藻能产生物质燃油95000升。而且不和食物争夺农田，它们可生长在田边地角，甚至是农业和生活废水中。微藻制油的原理其实就是利用光合作用，将二氧化碳转化为微藻自身的生物质从而固定了碳元素，再通过诱导反应使微藻自身的碳物质转化为油脂，然后利用物理或化学方法把微藻细胞内的油脂转化到细胞外，进行提炼加工从而生产出生物柴油。