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        科技界“基礎(chǔ)設(shè)施”讓科學(xué)對(duì)話更順暢

        2023-09-05 01:12:29宋迎迎
        科學(xué)導(dǎo)報(bào) 2023年52期
        關(guān)鍵詞:魚油微藻基礎(chǔ)設(shè)施

        宋迎迎

        DHA俗稱“腦黃金”,近年來,從魚油DHA到藻油DHA,補(bǔ)充DHA的概念逐漸流行。

        近日,國家市場監(jiān)督管理總局依法會(huì)同國家衛(wèi)生健康委、國家中醫(yī)藥局發(fā)布公告,征求《保健食品原料目錄營養(yǎng)素補(bǔ)充劑(2023年版)》《允許保健食品聲稱的保健功能目錄營養(yǎng)素補(bǔ)充劑(2023年版)》等目錄文件(征求意見稿)的意見。其中,DHA藻油作為一種營養(yǎng)物質(zhì)被納入保健食品原料目錄。

        什么是藻油DHA?它與魚油DHA有何區(qū)別?我國藻油DHA產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了怎樣的發(fā)展歷程,又將迎來什么樣的發(fā)展前景?帶著這些問題,科技日?qǐng)?bào)記者專訪了中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所研究員宋曉金、副研究員王森,一起揭秘藻油DHA的“前世今生”。

        ? 藻油DHA比魚油DHA更安全、更優(yōu)質(zhì)

        想要了解藻油DHA,得先從DHA說起。

        “DHA即二十二碳六烯酸,是一種重要的多不飽和脂肪酸。DHA存在于人體的各處,占大腦皮層總脂質(zhì)的20%,占視網(wǎng)膜脂質(zhì)的50%以上?!彼螘越鸶嬖V記者,DHA是神經(jīng)系統(tǒng)和視覺系統(tǒng)細(xì)胞生長及維持細(xì)胞活力所需的重要物質(zhì),特別是對(duì)促進(jìn)嬰幼兒神經(jīng)及視覺發(fā)育,預(yù)防成年人神經(jīng)蛻變具有重要意義,因此DHA被很多人稱為“腦黃金”。

        如此重要的物質(zhì),人體自身難以合成,只能從食物中獲取。DHA按其來源,可以分為魚油DHA和藻油DHA。

        “早先,人類從金槍魚和鰹魚等大型海洋魚類的脂肪中提取DHA,但隨之發(fā)現(xiàn),深海魚類之所以含有DHA,是因?yàn)楦∮紊锿淌沉烁缓珼HA的微藻,魚又吞食了浮游生物,使微藻中的DHA通過食物鏈傳遞在魚體內(nèi)積累了下來?!蓖跎f。

        魚油DHA存在DHA含量低、純度低等缺陷,加之海洋漁業(yè)資源不可持續(xù),漸漸地,人類開始嘗試采用微生物發(fā)酵技術(shù)培養(yǎng)富含DHA的微藻并從中提取更安全優(yōu)質(zhì)的DHA來替代魚油DHA。藻油DHA在潔凈、全過程可控的自動(dòng)化發(fā)酵體系中生產(chǎn),品質(zhì)穩(wěn)定、質(zhì)量可控、可追溯,DHA含量一般占總油脂量的45%以上。

        “可以說,藻油DHA是人類為了避免魚油DHA生產(chǎn)過程中的多種不利因素,在近20年來發(fā)展起來的一種可持續(xù)的、生產(chǎn)過程清潔的植物性DHA產(chǎn)品?!彼螘越鸶嬖V記者。

        ? 我國藻油DHA生產(chǎn)技術(shù)取得長足進(jìn)步

        20世紀(jì)90年代,美國Omega生物技術(shù)公司開發(fā)了利用發(fā)酵技術(shù)培養(yǎng)裂壺藻并制備富含DHA油脂的技術(shù),實(shí)現(xiàn)了藻油DHA商業(yè)化生產(chǎn)。從微藻提取的DHA,一時(shí)間成為全球市場熱搶的“香餑餑”。

        我國的藻油DHA商業(yè)化生產(chǎn)開始較早,在本世紀(jì)初,以廣東潤科生物工程股份有限公司、湖北福星生物科技有限公司為代表的國內(nèi)企業(yè)就突破了國外的技術(shù)封鎖,實(shí)現(xiàn)了藻油DHA的商業(yè)化生產(chǎn)。然而,在這一時(shí)期,這些廠商生產(chǎn)的藻油DHA在DHA含量及品質(zhì)上仍落后于國外廠商產(chǎn)品,美國Martek公司的藻油DHA產(chǎn)品在國內(nèi)市場占據(jù)絕大多數(shù)份額。

        2010年,原衛(wèi)生部發(fā)布了《關(guān)于批準(zhǔn)DHA藻油、棉籽低聚糖等7種物品為新資源食品及其他相關(guān)規(guī)定的公告》(以下簡稱《公告》),把DHA藻油列為新資源食品,為我國DHA藻油行業(yè)發(fā)展注入了“強(qiáng)心劑”。國內(nèi)的科研機(jī)構(gòu)及企業(yè)加快了對(duì)微生物發(fā)酵法生產(chǎn)藻油DHA的技術(shù)研究。

        以中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所為例,該研究所與青島瑯琊臺(tái)集團(tuán)股份有限公司合作,在行業(yè)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了藻油DHA的全過程無溶劑的純物理過程制備與高純度藻油DHA的規(guī)?;a(chǎn)。無獨(dú)有偶,嘉必優(yōu)生物技術(shù)(武漢)股份有限公司、廈門金達(dá)威集團(tuán)股份有限公司也先后實(shí)現(xiàn)了高純度、高品質(zhì)藻油DHA的商業(yè)化生產(chǎn)。

        目前,研究已發(fā)現(xiàn)多個(gè)可產(chǎn)DHA的微藻品種?!豆妗凤@示:可用于DHA生產(chǎn)的藻類有寇氏隱甲藻、裂壺藻、吾肯氏壺藻3種。市場上最常見的是寇氏隱甲藻、裂壺藻提取的藻油DHA。

        宋曉金、王森所在的中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所代謝物組學(xué)研究組長期以來致力于裂壺藻的遺傳改造、作用機(jī)制及代謝工程研究,通過人工改造裂壺藻提高其脂質(zhì)中DHA的純度及產(chǎn)量,進(jìn)而提高藻油DHA的產(chǎn)品品質(zhì)、降低藻油DHA的生產(chǎn)成本。

        “我們通過代謝工程策略對(duì)裂壺藻的油脂合成通路進(jìn)行改造,開發(fā)了可生產(chǎn)高純度DHA的裂壺藻新型菌株,獲得了合成高純度DHA的裂壺藻‘細(xì)胞工廠,新型菌株DHA含量達(dá)到331毫克/克,占總油脂量的61%?!蓖跎蛴浾呓榻B。

        隨著國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)對(duì)藻油DHA生產(chǎn)的不斷精進(jìn)研究,目前我國藻油DHA行業(yè)頭部企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)已達(dá)國際先進(jìn)水平,國產(chǎn)藻油DHA產(chǎn)品牢牢占據(jù)國內(nèi)市場的主要份額。數(shù)據(jù)顯示,2015年我國藻油DHA產(chǎn)量在300噸左右,到2022年產(chǎn)量增至近1200噸,年復(fù)合增長率約22%。我國本土企業(yè)生產(chǎn)的藻油DHA突破國外的專利封鎖,逐步進(jìn)入國際市場。

        ? 隨著技術(shù)的突破應(yīng)用領(lǐng)域也逐步擴(kuò)大

        藻油DHA在健康食品領(lǐng)域的應(yīng)用正處于不斷拓展的發(fā)展階段。隨著人們對(duì)DHA的保健及預(yù)防疾病等功能認(rèn)識(shí)的加深,越來越多的食品中都開始添加藻油DHA,如烹調(diào)制品、酸奶及液態(tài)奶制品、各種休閑食品及DHA功能強(qiáng)化食品等。此外,藻油DHA在醫(yī)藥、飲料、化妝品,以及動(dòng)物、寵物飼料等領(lǐng)域也表現(xiàn)出良好的應(yīng)用趨勢(shì)。

        “近年來,我國藻油DHA應(yīng)用技術(shù)不斷獲得突破,各種劑型產(chǎn)品的溶解性、熱穩(wěn)定性顯著提高,應(yīng)用范圍逐步由集中于嬰幼兒配方食品和保健品向普通食品領(lǐng)域拓展。”宋曉金介紹,隨著消費(fèi)者對(duì)健康領(lǐng)域關(guān)注度的提升,藻油DHA產(chǎn)品的銷量顯著增加。2022年我國藻油DHA市場銷售規(guī)模約為5億元。

        隨著藻油DHA的應(yīng)用越來越廣,國內(nèi)對(duì)藻油DHA的研究也逐步深入,產(chǎn)業(yè)科技水平將不斷提高。談及我國藻油DHA行業(yè)未來發(fā)展趨勢(shì),宋曉金表示,一方面需從生物學(xué)機(jī)制上解析微藻細(xì)胞DHA合成的調(diào)控機(jī)制,進(jìn)而改進(jìn)生產(chǎn)工藝,大幅提高藻油DHA的純度,減少后續(xù)純化工序,促進(jìn)藻油DHA在特殊醫(yī)學(xué)用途配方食品和醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用。同時(shí),要針對(duì)市場需求開發(fā)液體油脂、粉末油脂、DHA磷脂及糖脂等不同劑型,提高其在人體內(nèi)的利用率,加強(qiáng)其生理功效。

        “提高藻油DHA產(chǎn)品的性能穩(wěn)定性同樣重要?!蓖跎J(rèn)為,受DHA自身性質(zhì)的影響,藻油DHA產(chǎn)品在運(yùn)輸、儲(chǔ)存、應(yīng)用方面存在諸多限制。因此,提升藻油DHA的光熱穩(wěn)定性,將成為重要的研發(fā)方向。

        宋曉金表示,盡管我國藻油DHA行業(yè)產(chǎn)能增長迅猛,但是行業(yè)整體的自主研發(fā)能力不強(qiáng)。目前,企業(yè)多采用與科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合研發(fā)的方式。隨著國家政策的積極引導(dǎo),在激烈的市場競爭下,生產(chǎn)規(guī)模小、研發(fā)能力弱、抗風(fēng)險(xiǎn)能力差的企業(yè)將被淘汰,行業(yè)集中度必將有大幅提升,并逐步形成行業(yè)內(nèi)的知名品牌。

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