玛蒂娜·德布林 阿比盖尔·比奥
到2050年,全世界对大豆等作物的需求量预计将增加80%。而随着全球变暖,适宜耕种的土地却在减少。为应对日益严峻的全球饥饿问题,开发新的粮食来源迫在眉睫。
一种潜在的解决方案是养殖微藻——含有大量营养物质的微小藻类。微藻是单细胞生物,看着像小药丸,吃着像草。与种植传统作物相比,养殖微藻有很多优势。
养殖微藻不需占用耕地。常见的微藻养殖系统有两种:开放式池塘系统和光生物反应器(一种带有光源的封闭容器)。这些系统几乎可以建在任何地方,包括非生产用地和海里。开放式池塘比较浅(10到50厘米深),配有桨轮帮助循环。封闭的光生物反应器一般使用管道或平板来实现循环流动,可根据环境进行调整。
此外,微藻也不需要淡水。与在淡水中相比,数千种海洋及河口微藻都是在海水中长得更好。这有助于减少人们在食品生产方面对淡水的依赖。
微藻具有很高的生长繁殖速率。這意味着,微藻的生物量可以在短短的一至三天内翻倍。尽管微藻在冬季生长较慢,但它并不像很多植物那样受到生长季节的限制,也不像动物那样需要很长的成熟期。因此,当土地面积一定时,微藻每年生产的生物量要多于动物或植物。
生长在光生物反应器中的微藻科。研人员不断努力提升微藻培养技术。
当面对突发、极端天气事件时,微藻养殖者可能只会损失几天的产量,而不是一整年的收成。
而且,频繁的收获也意味着更强的抗风险能力。当面对突发、极端天气事件时,微藻养殖者可能只会损失几天的产量,而不是一整年的收成。
微藻含有蛋白质、脂肪、碳水化合物等营养成分,在食品产业具有广阔的应用前景。在过去的几十年里,微藻已逐渐被用于生产维生素补充剂和健康食品,包括蛋白棒、蛋白粉、绿色冰沙和欧米伽3胶囊。目前,生产商主要将微藻以粉末的形式加入产品中。
大豆是人类食用及动物养殖所需蛋白质的主要来源。研究显示,藻类的蛋白质含量要高于大豆。一公顷微藻每年可产出3.5—13吨蛋白质,而一公顷大豆每年产出的蛋白质约为0.5—1.8吨。
与动物蛋白相比,藻类蛋白的优势更明显。较高的生长速率和利用阳光自己“制造”食物的能力使藻类的蛋白质产量高出动物上百倍。
除了保健品和食品,微藻还被用于生产其他产品,如化妆品、工业酶和生物塑料等。
微藻已逐渐被用于生产维生素补充剂和健康食品。
在能源领域,微藻有望成为生物质能源的原材料,在利基市场上取代化石燃料。
许多微藻的棕榈酸(棕榈油中常见的一种脂肪酸)含量很高。人们对棕榈油的大量需求导致大片森林被砍伐、动物栖息地消失。藻油的开发或可减少人们对棕榈油的依赖。
此外,微藻还不用靠农药维持生产力。微藻可以在废水(生活及部分工业污水)中生长,吸收其中可利用的营养物质。近年来,基于微藻培养的污水处理技术逐渐受到重视,这将帮助我们减少污染物的排放,降低对环境的影响。
养殖微藻没有过高的技术门槛,对基础设施也没有很高的要求。这将为发展中国家的经济带来新机遇。研究显示,一些非洲国家拥有合适的土地、劳动力和气候条件养殖微藻,可利用微藻解决能源问题。
[编译自美国《对话》]
编辑:马果娜