檢測僅對樣品負責，因為批次不同，每次測量結果稍有區(qū)別

藻類，這種古老而神奇的生物，在高效生態(tài)農業(yè)中的地位愈發(fā)重要。它們不僅富含蛋白質、維生素和礦物質，能為人類和動物提供豐富營養(yǎng)，還是生物能源生產的優(yōu)質原料，在應對能源危機方面發(fā)揮著關鍵作用。此外，藻類在環(huán)境修復領域表現(xiàn)出色，能夠有效凈化污水、吸收二氧化碳，助力改善生態(tài)環(huán)境。隨著全球對藻類應用需求的持續(xù)攀升，藻類培育技術的研發(fā)也在不斷深入，一系列先進的高科技設備應運而生，顯著提升了農業(yè)現(xiàn)代化水平。

光生物反應器：藻類培育的 “智慧溫室”

光生物反應器堪稱藻類培育技術創(chuàng)新的杰出典范，它就像一座專門為藻類生長精心打造的 “智慧溫室”，為藻類提供了近乎理想的生長環(huán)境。在傳統(tǒng)的藻類養(yǎng)殖模式中，多采用露天池塘或簡易養(yǎng)殖池，藻類生長嚴重依賴自然環(huán)境。光照強度隨天氣和時間大幅波動，溫度難以穩(wěn)定控制，營養(yǎng)物質的濃度也很難維持在最佳水平。這些不穩(wěn)定因素導致藻類產量起伏不定，質量也參差不齊，嚴重制約了藻類產業(yè)的發(fā)展。

光生物反應器則徹底改變了這一局面。它集成了先進的光學、溫控和營養(yǎng)供給系統(tǒng)，能夠精確調控藻類生長所需的各項關鍵條件。在光照調控方面，利用特制的光源和高效的光傳導技術，精準模擬不同時段、不同強度的自然光，滿足藻類在各個生長階段的獨特光照需求。比如在藻類快速生長階段，提供充足且特定波長的光照，可顯著增強光合作用，加快藻類生長速度，促進生物量的快速積累。在溫度控制上，配備智能溫控裝置，確保反應器內溫度始終穩(wěn)定在藻類生長的最適宜區(qū)間，有效避免因溫度波動對藻類生長造成的負面影響。同時，通過精準的營養(yǎng)物質添加系統(tǒng)，依據(jù)藻類的實時生長需求，動態(tài)調整培養(yǎng)液中氮、磷、鉀等關鍵營養(yǎng)元素的濃度，為藻類生長提供充足且均衡的養(yǎng)分。

光生物反應器的廣泛應用，極大地提高了藻類的產量和質量。更重要的是，它讓藻類培育擺脫了對自然環(huán)境的過度依賴，實現(xiàn)了全年無間斷的高效生產，為藻類在食品、飼料、生物能源、醫(yī)藥等眾多領域的大規(guī)模應用奠定了堅實的物質基礎。

自動化養(yǎng)殖系統(tǒng)：開啟藻類養(yǎng)殖的智能時代

除了光生物反應器，自動化養(yǎng)殖系統(tǒng)也是藻類培育技術創(chuàng)新的重要成果，它引領藻類養(yǎng)殖邁入智能時代。在傳統(tǒng)的藻類養(yǎng)殖過程中，從最初的藻類接種，到中間的培養(yǎng)管理，再到最后的收獲和加工，每個環(huán)節(jié)都需要大量人力投入。這不僅使工人勞動強度極大，而且人為操作難以避免出現(xiàn)誤差，嚴重影響藻類養(yǎng)殖的效率和產品質量穩(wěn)定性。

自動化養(yǎng)殖系統(tǒng)借助先進的傳感器技術、自動化控制設備以及大數(shù)據(jù)分析技術，實現(xiàn)了藻類養(yǎng)殖全過程的智能化管理。分布在養(yǎng)殖環(huán)境中的各類傳感器，能夠實時、精準地監(jiān)測溶解氧、pH 值、藻類生物量等關鍵參數(shù)，并將這些數(shù)據(jù)迅速傳輸至中央控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)依據(jù)預先設定的參數(shù)和復雜算法，自動、精確地調整養(yǎng)殖設備的運行狀態(tài)。例如，根據(jù)溶解氧濃度自動調節(jié)培養(yǎng)液的流量，通過控制曝氣設備的啟停來優(yōu)化氧氣供應，確保藻類始終處于最佳生長環(huán)境中。

在藻類收獲環(huán)節(jié)，自動化養(yǎng)殖系統(tǒng)同樣表現(xiàn)卓越。利用先進的智能識別技術，能夠準確判斷藻類的生長狀態(tài)和最佳收獲時機，然后自動啟動高效的自動化收獲設備，實現(xiàn)藻類的精準、高效收獲。這一創(chuàng)新不僅大幅提高了藻類養(yǎng)殖的整體效率，有效降低了勞動成本，還減少了人為因素對養(yǎng)殖過程的干擾，極大提升了藻類產品的一致性和穩(wěn)定性，為藻類產業(yè)的規(guī)模化、標準化發(fā)展提供了有力支持。

藻類培育技術的持續(xù)研發(fā)及其帶動的高科技設備應用，如光生物反應器和自動化養(yǎng)殖系統(tǒng)，正在深刻重塑傳統(tǒng)農業(yè)的格局。這些創(chuàng)新技術和設備不僅顯著提升了藻類培育的效率和質量，更為農業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展提供了全新的思路和方法。展望未來，隨著科技的不斷進步，藻類培育技術必將在農業(yè)領域發(fā)揮更為重要的作用，為人類創(chuàng)造更加美好的生活和可持續(xù)發(fā)展的未來。

天津大學機械工程學院  楊俊紅課題組

基于微藻的固體生物燃料為高效、低成本地利用微藻提供了一種有前景的選擇。本工作從微藻的培養(yǎng)到利用的完整碳循環(huán)視角出發(fā)，研究了微藻固體燃料從生產到燃燒的關鍵環(huán)節(jié)。此外，還對微藻固體燃料的物理性質、生產過程中的能耗和燃燒特性的最新研究進行了總結。結果表明，微藻被視為生產固體燃料的一種有前景的原料，是一個廣受關注的研究課題。目前，微藻與其他生物質的共造粒和共燃被認為是利用微藻基固體燃料最具競爭力的方式。添加約10-30 %的微藻，可使原造粒工藝能耗降低約24-28 %，同時可顯著提高固體燃料的密度、耐久性和熱值。更重要的是，由于微藻脂質含量高，添加微藻可有效改善煤、污泥和典型生物質燃料的燃燒性能，并對燃燒過程產生積極影響。最后，討論了基于微藻的固體生物質原料的機遇和挑戰(zhàn)，包括物種多樣性對藻類固體燃料的影響、進一步的工業(yè)應用探索以及與現(xiàn)有微藻產業(yè)鏈的可能整合途徑。

原文鏈接：New insights into the carbon neutrality of microalgae from culture to utilization: A critical review on the algae-based solid biofuels

杜氏鹽藻隸屬綠藻門，是大自然的 “極限運動健將”。它安家于鹽湖、鹽田等高鹽度水域，這些地方鹽度常接近飽和，普通生物望而卻步，強烈的日曬、劇烈的水溫波動以及高鹽堿度共同構筑起殘酷生存挑戰(zhàn)，而杜氏鹽藻卻怡然自得。其細胞有著精妙的滲透壓調節(jié)機制，恰似一臺臺精密微型泵，高效平衡細胞內外鹽分濃度，確保在鹽分超高的 “鹵水世界” 維持正常生理活動，頑強繁衍不息。

從外觀審視，杜氏鹽藻獨具魅力。顯微鏡下，它們呈橢圓或梨形，藻體通身翠綠，那是葉綠素含量豐富的外在彰顯。在鹽田鹵水蕩漾中，密集的杜氏鹽藻匯聚，常將水面暈染成大片夢幻般的淡綠色 “藻華”，與周邊荒蕪鹽灘構成鮮明反差，成為死寂之地一抹靈動亮色。

杜氏鹽藻的價值在現(xiàn)代科技深挖下愈發(fā)凸顯。于水產養(yǎng)殖領域，它堪稱 “魔法餌料”。鹵蟲是魚蝦幼苗優(yōu)質開口食，而杜氏鹽藻恰是鹵蟲鐘愛的 “美食”，以鹽藻投喂鹵蟲，能助其茁壯成長，進而為水產幼苗提供充足鮮活口糧，提升幼苗抗病力與成活率，為漁業(yè)豐收筑牢根基。在觀賞魚圈子，杜氏鹽藻也大放異彩，適量投放藻液于魚缸，既能通過光合作用為水體補氧、吸附雜質凈化水質，又能為魚兒補充類胡蘿卜素等營養(yǎng)，讓觀賞魚色澤明艷動人，仿若水中精靈。

更令人驚嘆的是杜氏鹽藻在健康產業(yè)的潛力。它是天然 β- 胡蘿卜素 “生產大戶”，積累量遠超多數(shù)生物。β- 胡蘿卜素作為強效抗氧化劑，是人體維生素 A 源，在護眼、增強免疫力、抵御自由基損傷上表現(xiàn)卓越。如今，杜氏鹽藻提取物已現(xiàn)身諸多保健品、功能性食品，為人們日常保健開辟天然新徑，抵御慢病侵襲。

當下，全球科研團隊圍繞杜氏鹽藻工程化養(yǎng)殖、基因編輯改良、活性物質高效提取工藝深耕不輟，力求突破量產瓶頸、拓展應用邊界；產業(yè)界也嗅得商機，加大投資，從養(yǎng)殖基地興建到終端產品研發(fā)，一條綠色、高科技產業(yè)鏈雛形漸顯。

杜氏鹽藻這顆隱匿于極端水域的明珠正熠熠生輝，它從荒蕪鹽澤邁向繁華都市，從實驗室試管嵌入生活日常，未來必將在生態(tài)修復、食品營養(yǎng)、醫(yī)藥保健等多元版圖持續(xù)發(fā)力，改寫人與自然相處范式，書寫更多傳奇。

阿根廷圣達菲羅薩里奧國立大學 Mariana Martín課題組

磷酸烯醇丙酮酸羧激酶 （PEPCK） 催化草酰乙酸 （OAA） 脫羧和磷酸化的可逆反應生成磷酸烯醇丙酮酸 （PEP） 和 CO₂主要在綠藻中起糖異生作用。我們在萊茵衣藻中發(fā)現(xiàn)了兩種PEPCK亞型，并克隆、純化和表征了這兩種酶。ChlrePEPCK1 作為脫羧酶比 ChlrePEPCK2 更具活性。ChlrePEPCK1 是六聚體，其活性受檸檬酸鹽、苯丙氨酸和蘋果酸鹽的影響，而 ChlrePEPCK2 是單體的，受檸檬酸鹽、苯丙氨酸和谷氨酰胺的調節(jié)。我們假設發(fā)現(xiàn)的兩種 PEPCK 亞型起源于基因的選擇性剪接或酶的調節(jié)蛋白水解。這兩種亞型的存在將是精細調節(jié)PEPCKs生物活性的機制的一部分。 

原文鏈接：Two phosphoenolpyruvate carboxykinases with differing biochemical properties in Chlamydomonas reinhardtii

華北理工大學生命科學學院 王巍杰課題組

雨生紅球藻（Haematococcus pluvialis）蝦青素的生物合成是由能量驅動的。然而，鞭毛介導的能量消耗運動過程對蝦青素積累的影響尚未得到很好的研究。在這項研究中，我們結合光合參數(shù)，分析了在pH沖擊下有或沒有鞭毛的雨生紅球藻的蝦青素和NADPH含量的變化。結果表明，除了在pH沖擊處理組中觀察到鞭毛的喪失外，細胞形態(tài)沒有顯著變化。相比之下，在4、8和12小時，鞭毛去除組的蝦青素含量分別比對照組高62.9%、62.8%和91.1%。同時，Y（II）的增加和Y（NO）的減少表明，缺乏鞭毛運動過程的雨生紅球藻細胞可能會將更多的能量分配給蝦青素的生物合成。NADPH分析證實了這一發(fā)現(xiàn)，該分析顯示鞭毛去除細胞中的NADH水平較高。這些結果為缺乏運動的細胞通過能量再分配實現(xiàn)蝦青素積累的潛在機制提供了初步見解。

原文鏈接：Enhancement of astaxanthin accumulation via energy reassignment by removing the flagella ofHaematococcus pluvialis

從形態(tài)特征來看，硬毛藻屬于大型藻類品種，藻體呈草綠色，為單列絲體，直立生長，具有一盤狀固著器 。其細胞首尾相連，形成長繩狀的外表，絲狀叢生.

在生態(tài)方面，硬毛藻分布廣泛，在北美、中美洲、南美洲、非洲和亞洲等多地的海域均有出現(xiàn)，在中國的臺灣、廈門和青島等海域也較為常見. 它具有較強的環(huán)境適應能力，能在淡水至 90ppt 的鹽度中生長，對 20.1 至 40.9 攝氏度的溫度變化也有廣泛耐受性，并且生長速度快，繁殖能力強.

在水產養(yǎng)殖應用上，硬毛藻展現(xiàn)出了巨大的潛力。據(jù) 2024 年 8 月發(fā)表在《水產養(yǎng)殖報告》的研究表明，硬毛藻可以作為南美白對蝦養(yǎng)殖中商業(yè)水產飼料的補充劑，用其替代 50% 的商業(yè)飼料，對南美白對蝦的死亡率、增長率和能量收支等均無影響. 這一發(fā)現(xiàn)不僅具有顯著的經(jīng)濟效益，還能改善廢水質量，硬毛藻能夠吸收水中的氮、磷等營養(yǎng)物質，起到凈化水質的作用，可有效降低養(yǎng)殖水體的富營養(yǎng)化程度，減少因過剩餌料和水產動物代謝物等造成的污染，維持良好的養(yǎng)殖水環(huán)境，促進水產動物的健康生長。

此外，硬毛藻還與一些海洋生物存在著特殊的關系。例如，淺綠柱狀海天牛會以硬毛藻為食，并能將其葉綠體分布到自己身體表面，保持光合作用的功能.

綜上所述，硬毛藻作為一種具有重要生態(tài)和經(jīng)濟價值的藻類，其相關研究對于維護海洋生態(tài)平衡、推動水產養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展以及豐富海洋生物多樣性等方面都具有重要意義，未來還需要進一步深入研究，以更好地發(fā)揮其優(yōu)勢，降低其可能帶來的負面影響 。

徳國耶拿大學 Maria Mittag課題組

微藻是地球初級生產的關鍵貢獻者。在進化早期，這些微藻便與細菌共存于自然界中，其相互作用的方式深刻影響了生態(tài)系統(tǒng)的結構與功能。已有研究表明，細菌Pseudomonas protegens對微藻Chlamydomonas reinhardtii具有毒性。該細菌通過分泌環(huán)狀脂肽和炔類化合物，導致藻類鞭毛脫落、感光功能失效并最終導致細胞裂解。本研究首次報道了細菌Mycetocola lacteus與C. reinhardtii建立的互利共生關系，并揭示其顯著的輔助作用。研究顯示，M. lacteus不僅能促進藻類生長，還從藻類中獲取所需的有機硫（甲硫氨酸）以及維生素B1、B3和B5。在三方共培養(yǎng)實驗中，M. lacteus在存在拮抗細菌P. protegens的情況下，能夠有效保護藻類免受其攻擊。通過結合合成天然產物化學、高分辨質譜技術以及藻類Ca2?信號分析，研究發(fā)現(xiàn)，M. lacteus通過水解環(huán)狀脂肽的酯鍵來保護藻類。該反應生成的線性開環(huán)酸不會引發(fā)藻類細胞內Ca2?穩(wěn)態(tài)的紊亂，避免了鞭毛脫落的發(fā)生。因此，藻類能夠保持運動能力，成功游離拮抗細菌的威脅并存活下來。此外，研究表明，這三種相關的屬（Pseudomonas、Mycetocola和Chlamydomonas）在自然界中共存的現(xiàn)象較為普遍。進一步的實驗發(fā)現(xiàn)，Pseudomonas和Mycetocola的相關種類在三方共培養(yǎng)中也分別表現(xiàn)出拮抗或輔助作用。這一發(fā)現(xiàn)揭示了微生物交互網(wǎng)絡的復雜性及其對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的關鍵作用。

原文鏈接：A mutualistic bacterium rescues a green alga from an antagonist

中國海洋大學環(huán)境科學與工程學院 郭亮課題組

基于微藻的生物技術在解決廢水除磷和回收的雙重挑戰(zhàn)方面具有巨大潛力；然而，微藻對溶解有機磷（DOP）的去除和代謝響應機制應尚不清楚。本文研究了蛋白核小球藻對不同形式DOP的去除機制和代謝組學響應，包括三磷酸腺苷（ATP）、葡萄糖-6-磷酸（G-6-P）和β-甘油磷酸鹽（β-GP）。結果表明，蛋白核小球藻可以通過直接運輸和后水解途徑有效吸收 96% 以上的 DOP。無機磷（IP）的吸收遵循擬一級動力學模型，而 DOP 遵循擬二級動力學模型。代謝產物分析顯示，中心碳代謝的顯著改變取決于DOP的來源。G-6-P上調糖酵解和三羧酸循環(huán)中間體，反映了碳水化合物、氨基酸和核苷酸生物合成的增強。而ATP則下調了微藻的碳水化合物和嘌呤代謝，抑制了微藻的持續(xù)生長。本研究為利用微藻處理含磷廢水提供了理論支持。

原文鏈接：Removal mechanisms and metabolic responses of Chlorella pyrenoidosa to dissolved organic phosphorus

新食品原料應用范圍拓展

2024 年 11 月 20 日，據(jù)相關消息，某集團全資子公司申報的 “萊茵衣藻（白藻）” 經(jīng)國家衛(wèi)生健康委員會審查，認定其與 2022 年第 2 號公告的萊茵衣藻實質等同，正式更名為 “萊茵衣藻”，這意味著萊茵衣藻的應用范圍得到了進一步擴展，開始進入人造魚、蝦以及植物奶等市場，為食品行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提供了新的選擇.

科研突破助力醫(yī)藥領域發(fā)展

同樣在 11 月 20 日，中科院水生所龍歡組在 bio-protocol 期刊在線發(fā)表了從萊茵衣藻中純化溶酶體相關器官的方法文章。萊茵衣藻作為一種單細胞綠藻，是淡水環(huán)境中的常見生物，其簡單的結構和易于培養(yǎng)的特性使其成為生物學研究的重要模式生物，在遺傳學、分子生物學、光合作用等多個領域都有廣泛應用。此次研究成功從衣藻中純化出溶酶體相關器官，并保持了葉綠體結構的完整性，這一成果對于深入研究細胞內金屬離子的儲存和穩(wěn)態(tài)維持機制具有重要意義，為相關疾病的治療和藥物研發(fā)提供了理論基礎.

新食品原料應用范圍拓展

2024 年 11 月 20 日，據(jù)相關消息，某集團全資子公司申報的 “萊茵衣藻（白藻）” 經(jīng)國家衛(wèi)生健康委員會審查，認定其與 2022 年第 2 號公告的萊茵衣藻實質等同，正式更名為 “萊茵衣藻”，這意味著萊茵衣藻的應用范圍得到了進一步擴展，開始進入人造魚、蝦以及植物奶等市場，為食品行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提供了新的選擇.