很早之前，藻類就已經(jīng)是人類飲食的一部分，中國(guó)的記錄可以追溯到至少2500年前。在歐洲，海藻被用于土壤改良劑，在某些情況下用作飼料。在愛爾蘭，大型藻類生物被集中用于土壤改良劑。17世紀(jì)顯微鏡發(fā)明后，微藻開始被研究。第一個(gè)被鑒定的微藻是1703年的Tabellaria硅藻。在過去的100年里，微藻和海藻的研究和商業(yè)應(yīng)用不斷發(fā)展。目前，我們已經(jīng)將藻類用于許多不同的家庭和工業(yè)產(chǎn)品，例如牙膏、巧克力、牛奶、糖果、化妝品、冰淇淋、油漆、墨水和藥品。在已知的7萬多種不同的藻類物種中，目前只有不到50種被用于商業(yè)生產(chǎn)，所以它的應(yīng)用潛力巨大。

微藻是一種可再生和可持續(xù)的生物，并且可用于生產(chǎn)高價(jià)值的生物活性成分。據(jù)persistence market research數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)2020年至2030年全球微藻市場(chǎng)將以5%左右的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，到2031年底市場(chǎng)價(jià)值將達(dá)到50億美元。食品和飲料將成為微藻產(chǎn)品的主要應(yīng)用領(lǐng)域。

擬微球藻

2023年9月，擬微球藻提取物作為新食品原料已經(jīng)被國(guó)家衛(wèi)健委正式受理，而擬微球藻則在2021年就已經(jīng)獲批為新食品原料。擬微球藻（Nannothropsis gaditana）又名小擬球藻，是一種海洋藻類，屬于單細(xì)胞藻科擬微球藻屬，細(xì)胞大小約為2至4μm，比紅細(xì)胞小9倍。它通常呈綠色或黃綠色，以生產(chǎn)PUFA（多不飽和脂肪酸）、高脂肪含量（尤其是在缺氮情況下）以及積累各種類胡蘿卜素而聞名。它可以在很寬的溫度范圍內(nèi)快速生長(zhǎng)，并且可以在較低和較高的溫度下生存。

擬微球藻具有許多健康益處，包括改善心血管健康、改善消化、改善皮膚健康、改善認(rèn)知功能和改善免疫系統(tǒng)功能。此外，它可能有助于減少炎癥、降低膽固醇水平并降低患某些類型癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。它還可能有助于降低患糖尿病、肥胖和患阿爾茨海默病的風(fēng)險(xiǎn)。

擬微球藻能夠產(chǎn)生高濃度的一系列色素，例如蝦青素、玉米黃素和角黃素，并以高蛋白、高不飽和脂肪酸和綠色營(yíng)養(yǎng)的特點(diǎn)，受到歐美市場(chǎng)的歡迎。多家食品企業(yè)推出擬微球藻相關(guān)食品，主打新鮮、健康的消費(fèi)理念。

不飽和脂肪酸

有研究對(duì)鹽藻、柵藻、螺旋藻、小球藻和擬微球藻中的不飽和脂肪酸進(jìn)行了對(duì)比發(fā)現(xiàn)，擬微球藻中的ARA和EPA的含量顯著高于其他微藻樣品，EPA在擬微球藻中的數(shù)量是所有其他測(cè)試樣品的100倍以上，EPA的濃度在3.18-4.33%的范圍內(nèi)。以色列的Qualitas Health就推出了其可持續(xù)藻類來源，富含 EPA的omega-3油作為營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑，他們將其命名為EicoOil。該公司表示，已有藻類公司提供富含EPA的omega-3油，但是Qualitas油的與眾不同之處在于其EPA與極性脂質(zhì)（磷脂和糖脂）結(jié)合，類似于磷蝦油。曾有研究將擬微球藻EPA用在干意面中。從烹飪性能和口感等方面分析了其工藝質(zhì)量,結(jié)果表明在不影響意大利面工藝質(zhì)量的情況下，可以用擬微球藻替代多達(dá)30%的小麥粉。   

蛋白質(zhì)

植物性蛋白質(zhì)越來越受歡迎，大豆蛋白、豌豆蛋白和大米蛋白是流行的植物蛋白來源。擬微球藻蛋白的突出之處在于，它是一種包含所有必需氨基酸的完整蛋白質(zhì)，類似于乳清等動(dòng)物性蛋白質(zhì)。此外，人們發(fā)現(xiàn)它比雞蛋和乳清蛋白含有更多的支鏈氨基酸(BCAAs)，使其成為構(gòu)建和修復(fù)肌肉的更有效的蛋白質(zhì)來源。這為健康、美味和方便的解決方案打開了大門。

動(dòng)物蛋白來源，如乳清蛋白、酪蛋白和雞蛋蛋白也很受歡迎，因?yàn)樗鼈兊牡鞍踪|(zhì)含量高，氨基酸結(jié)構(gòu)完整。特別是乳清蛋白，已被證明是高度可消化的，經(jīng)常被認(rèn)為是蛋白質(zhì)質(zhì)量的黃金標(biāo)準(zhǔn)。然而，對(duì)于那些想要避免動(dòng)物性產(chǎn)品或只是尋求更可持續(xù)的蛋白質(zhì)來源的人來說，擬微球藻蛋白會(huì)是一個(gè)很好的植物性替代品。AKI生產(chǎn)出品的名為Marine Phytoplankton Powder的海洋植物粉中就含有藻類植物蛋白。也有產(chǎn)品將擬微球藻蛋白肽粉用于解酒產(chǎn)品中。   

類胡蘿卜素

Rebolloso-Fuentes等人報(bào)道了擬微球藻中總類胡蘿卜素含量為0.6 mg/g DW。Lubian等人的研究也表明，擬微球藻可以積累蝦青素和角黃素，他們估計(jì)擬微球藻中蝦青素含量可能高達(dá)0.7% DW。另外，擬微球藻產(chǎn)生的主要類胡蘿卜素還有紫黃素，它具有抗炎癥、抗光老化的活性。因此，有研究者從海水樣品中提取了不同種類的擬微球藻，并比較了它們的紫黃素生產(chǎn)能力從而篩選培育出高產(chǎn)紫黃素的新菌株。

其他

據(jù)報(bào)道，擬微球藻能夠通過暴露于人工UVB自然產(chǎn)生高水平的維生素D3。當(dāng)然，不僅僅是在食品領(lǐng)域，在化妝品領(lǐng)域里，人們對(duì)各種具有皮膚保護(hù)作用的天然產(chǎn)品越來越感興趣，因?yàn)樗鼈儽徽J(rèn)為是安全并且有效的。擬微球藻的一些次級(jí)代謝物，用來保護(hù)自己免受紫外線輻射引起的氧化應(yīng)激，這些化合物在藥妝方面具有潛在的應(yīng)用前景。Sun Young Kim等人研究了擬微球藻提取物，其中包含PUFAs(包括EPA)、類胡蘿卜素(蝦青素、角黃素、β-胡蘿卜素、玉米黃質(zhì)、紫黃素)和酚類化合物，實(shí)驗(yàn)證實(shí)這些化合物具有廣泛的皮膚保護(hù)功能，并具有較低的細(xì)胞，功能包括抗氧化、抗黑素、抗炎、抗紫外線、抗皺、保濕等活性。

在改善全球環(huán)境以及削減大氣二氧化碳濃度等問題，藻類被科學(xué)家看好是解決溫室效應(yīng)的重要生物。相信隨著對(duì)它研究和探索的逐漸深入，有關(guān)它的產(chǎn)品會(huì)越來越多的出現(xiàn)在我們的身邊。