第一节 概述
1、螺旋藻工厂化生产的兴起与发展
世界上第一座螺旋藻工厂,由SosaTexcoco公司于1973年建成投产。SosaTexcoco湖是一个苏打湖,位于墨西哥城东北近郊。这个湖无论水质还是气候都适于螺旋藻生长。七十年代初开始工厂化生产设计施工,1973年建成投产。直到现在该公司的的产量维持在300吨左右。
日本墨水化学公司(DIC)后来居上。1977年该公司首先在泰国的曼谷成立独立的子公司—TheSiamAlgae有限公司(SAC),1978年投产,当时的产量很小,年产不过40-50吨,以后逐年扩大,1987年年产量达107吨。1983年该公司又在美国加州南部的Cyanotech建立EarthriseFarms螺旋藻公司,1988年前该公司的年产量都保持在90吨左右,1989年扩大生产,目前的年产量达到160吨。1987年美国Cyanotech公司得到Cyanamid公司的160万美元的资助,在夏威夷一荒岛上兴建了另一个螺旋藻工厂,年量约50吨。目前这两家公司的生产技术和产品质量都远远超过墨西哥,成为世界上最重要的螺旋藻产业公司。
近几年业,国外螺旋藻产量正在逐年增加,据不完全统计,到1992年国外共有螺旋藻工厂12家,分布在墨西哥、美国、泰国、日本、以色列及台湾等国家和地区,年产量达1200吨(干重)。当今国外螺旋藻市场主要是日本、西欧、美国及南美的某些国家。日本人有吃鱼和藻的传统、习俗,所以螺旋藻产品一上市就受到日本人的欢迎,至今日本仍然是螺旋藻的主要销售市场。“DIC”螺旋藻片剂的商品名为“LinaGreen”,作饵料的商品名为“LinaRed”,藻蓝蛋白的商品为“LinaBlueA”。据有关资料粗略估计:日本每年需要螺旋藻炎400-450吨,其中作为保健仪器的约150-200吨,作为饵料的约100吨,提取天然蓝色素—藻蓝色素约30吨(约需150吨藻粉)。
美国现在的年产量约为210吨,同时还从墨西哥进口部分藻粉,本国销售量每年约200吨,部分销售往日本。螺旋藻在美国是泊来品,第一次投放市场是1979年,从那时起到现在螺旋藻在美国市场上便得到奇迹般的发展。
随着 研究 工作不断深入,螺旋藻的应用领域逐渐增加,目前的螺旋藻已从最初的营养食品扩大到医药保健、系列化妆品和精细化工产品,螺旋藻制品有几十种之多,仅以EarthriseFaarms公司为例,该公司生产的螺旋藻片剂、胶囊等有21种。目前,螺旋藻的不同产品已在五大洲60多个国家的地区出售,销售量仍在稳步上升。如能进一步降低成本,提高质量,销售市场还会扩大。
2、国外螺旋藻科研和生产的发展趋势
当前国外螺旋藻生物技术产业化的进一步发展受到生产成本过高的限制。除此之外,学者们对影响产品质量各种环境因素进行深入 研究 ,并通过各种现代生物学技术手段提高螺旋藻营养价值和产量。
1)充分利用各种自然资源进行工厂化生产仍然被许多国家的学者和企业家所重视。因为这是降低生产成本最直接、最有效的措施。乍得湖是世界上最大的碱水湖泊,是现在使用的钝顶螺旋藻的原产地,生产螺旋藻的自然条件十分优越。
2)研制高光合效率的光反应器,提高单位面积产量,降低生产成本。目前国外的螺旋藻工厂均为开放、跑道式培养池,单位面积产量7-10克/米2.天,也就是说光合作用效率只有0.7%-1%,光合效率低是生产成本高的主要原因,因此,提高光合效率是降低生产成本的高的主要原因,因此,提高光合效率是降低生产成本的有效途径。
3)螺旋藻不饱和脂肪酸的 研究 受到广泛的重视。螺旋藻一直是以高蛋白(65%-70%)著称,脂肪含量只占7%左右(干重),而这7%的脂类中的80%为不饱和r-亚麻酸(GLA)又是其中的主要成分,它能刺激前列腺素的合成。近年来对螺旋藻脂类特别是不饱和脂肪酸合成的机制以及与培养环境的关系的 研究 了取得了意义的结果,为控制产品质量提供科学依据。
4)应用遗传和分子遗传学技术培育各种不同特性、富含某种成分的优良品系。这项 研究 目前受到越来越多的学者,特别是遗传学者的重视,因为它是提高单产的重要措施之一,而且它还能增加产品种类,扩大市场的需要。
目前国外培育的优良品系或突变株有如下几种类型:高光合作用低呼吸作用以及抗氧饱和等高产品系:抗性品系;耐渗透压等和富含某种成分的品系。
螺旋藻分子遗传学已有了一个良好的开端,相信在不久的将来会取得更多的 研究 成果。运用分子遗传学的技术,培育更多优良品系是指日可待的。
若干年前,工厂生产的螺旋藻几乎是发达国家(美国、日本、西欧)少数人的奢侈品,如今由于它的高营养、高消化率、高产量、露天培养不易被污染,适于气候适宜的任何地方进行工厂生产等独特特点,八十年代初联合国就向不发达国家推荐螺旋藻作为解决那里的大量营养不良儿童的优良食品,并在非洲多哥、亚洲印度等国进行推广示范,随后拉丁美洲的巴西、智利、秘鲁、以及菲律宾、埃及等国相继开展了利用本国资源生产螺旋藻的试验,不少国家已取得很大的进展,不久将有批量产品面市。当前国内外螺旋藻生物技术产业化的焦点仍然是成本和产品多样化的问题。解决这两个问题的途径是多种多样的、综合性的。相信这些科学技术问题的解决将会推动螺旋藻产业的进一步发展。
第二节 亚洲地区主要国家市场概况
1、日本
日本是全世界最大的螺旋藻消费国,国民的健康状况和平均寿命已跃居世界第一,达到83.5岁。螺旋藻是日本保健协会公布的38种保健品之一,是居家外出的必备食品,是日常第四餐。
日本很注意高科技新产品的开发,自然很重视螺旋藻的 研究 。日本是一个人口多,资源少的国家,这种高营养的资源符合日本需要。日本是肝病发病率严重的国家,称肝病为“国病”。而螺旋藻对肝病有明显疗效。日本是受过原子弹灾难的国家,而螺旋藻在抗辐射,排除辐射毒素有很好作用,日本一直作这方面的 研究 。诸多因素使日本在螺旋藻 研究 方面投入大量人力物力。日本在中国、泰国、美国等国设有螺旋藻生产厂。在开放式、封闭式等培养方法和加工、配方及提纯方面都有成熟先进的技术。日本国内有数十家机构 研究 螺旋藻生产及各种试验,从螺旋藻中提纯SOD,藻蓝蛋白、各种酶等技术也走在前面。日本有数十家医院从事螺旋藻的临床 研究 ,日本政府规定,中小学生食品要添加足量的螺旋藻。日本57%的老人服用螺旋藻,外出旅行一般都不忘带螺旋藻。日本每年食用螺旋藻1000吨左右,日本人均寿命妇女为87.6,我国为67岁,相差20年。
2、印度
印度和中国一样,主要是将螺旋藻加工制成各种食品。
对螺旋藻的 研究 虽然起步较晚,但发展十分迅速,目前已是世界上生产螺旋藻比较多国家之一。
印度有智力有全球螺旋藻 研究 的Parry Nutraceuticals Ltd.,其所生产的螺旋藻优质、核准。Parry Nutraceuticals Ltd.是一家专门从事种植有机螺旋藻及致力于全球各地螺旋藻 研究 工作的著名厂家。这是世界上唯一获颁卓著USP品级的螺旋藻,100%天然、不含加重剂、粘结剂或化学添加剂,更有利于人体对营养的吸收和消化。
3、韩国
韩国科学家近日培育出一种可以大规模养殖的新型螺旋藻,既可以用作动物饲料添加剂,又有助于减少大气中的温室气体。由韩国生物科学与生物技术 研究 所生物学家吴熙穆领导的 研究 小组表示,他们利用甲基磺酸乙酯培育出编号为M2OCJK3的螺旋藻菌。
这种螺旋藻是蓝藻家族中的一员,它通过生命体的光合作用吸收二氧化碳。吴熙穆说,如果进行大规模养殖,这种新品种螺旋藻的二氧化碳固定率可以稳定在每天每平方米21.8克二氧化碳,比广为人知的CG590型螺旋藻高13%。
如果养殖方法得到改善,新型螺旋藻可作为水产动物饲料添加剂出售。初步实验结果表明,吃了这种螺旋藻的虾比不吃这种螺旋藻的虾多长10%以上。
第三节 欧洲地区主要国家市场概况
在欧洲的德国、法国,人们用螺旋藻掺入食物而端上饭桌,真正地每天享用螺旋藻。墨西哥政府规定,该国的儿童食品内必须含5%的螺旋藻,凡参加奥运会运动员的食物中需含20%-40%的螺旋藻。德国将螺旋藻制成特殊国民食品,供运动员、儿童、妇女食用。法国--世界上最早全面、深入 研究 螺旋藻的国家。闻名于世界的法国高级化妆品之所以行销世界,最重要的原因是其中含有相当多的螺旋藻提取物。
1、作为减肥食品
螺旋藻作为减肥食品在欧洲等国家早已成为时尚,其方法是在进食前30分钟或1小时服下数克螺旋藻片,即可达到抑制食欲,控制体重的效果,同时又满足了身体对各种营养成分的需求,达到科学减肥的目的。
2、治疗糖尿病
糖尿病人缺少能量,又不能吃糖,螺旋藻是干糖,摄入干糖后就有能量了。糖尿病人血糖不稳定,用螺旋藻后可以逐渐停药,然后逐渐停螺旋藻,最后拿饮食控制。欧洲已经完全战胜糖尿病,我们也是完全可以的,但必须配合治疗。
第四节 美洲地区主要国家市场概况
拉丁美洲墨西哥特斯科湖产的巨大螺旋藻被当地居民作为蛋白食品已有百年以上历史。螺旋藻主要分布在南北纬35度的亚洲、非洲和南北美洲的碱性水体中,螺旋藻的品种很多,其中得到广泛重视和 研究 的只有两种:钝顶螺旋藻(S.Platensis)、极大螺旋藻(S.Maxim)。这两个种分别原产于中非的乍得湖和中美洲的墨西哥,并已被应用于工厂化生产。
1、美国
美国--把螺旋藻选为宇航员基本食品。墨西哥--政府提出,儿童食品中必须有5%的螺旋藻;参加奥运会的运动员的食物中必须20-40%的螺旋藻。
提高体能和健美,美国微藻学家Christopher、Hills对螺旋藻可以促进体能,使人们精力充沛和头脑清醒深信不疑,并身体力行。Dr.Hills认为螺旋藻不仅含有引人注目的优质高蛋白,还有很丰富的多种营养素可以互相配合促进代谢功能。例如烟酸,VitB6和葡萄糖酸钙结合,可以促进运动者的循环;根据日本人的 分析 ,还可激活内分泌的产生,尤其是肾上腺素、胰岛素,有增强神经系统的功能和给肌肉提供糖原。这些问题可从营养的代谢生化过程得到解释。
美国现在的年产量约为210吨,同时还从墨西哥进口部分藻粉,本国销售量每年约200吨,部分销售往日本。螺旋藻在美国是泊来品,第一次投放市场是1979年,从那时起到现在螺旋藻在美国市场上便得到奇迹般的发展。
随着 研究 工作不断深入,螺旋藻的应用领域逐渐增加,目前的螺旋藻已从最初的营养食品扩大到医药保健、系列化妆品和精细化工产品,螺旋藻制品有几十种之多,仅以Earthrise Faarms公司为例,该公司生产的螺旋藻片剂、胶囊等有21种。目前,螺旋藻的不同产品已在五大洲60多个国家的地区出售,销售量仍在稳步上升。如能进一步降低成本,提高质量,销售市场还会扩大。
2、墨西哥
世界是第一座螺旋藻工厂由Sosa Texcoco公司投资兴建。Sosa Texcoco湖是个苏打湖,位于墨西哥城近郊,是世界上少有的螺旋藻野生地之一。Sosa Texcoco公司原来是个生产小苏打的公司,成立于1936年,该公司以该湖泊中的沉积物为原料生产小苏打。Sosa Texcoco湖无论水质还是当地气候条件都适合螺旋藻的生长。
1967 年,法国国立石油 研究 所和Sosa Texcoco公司合作, 研究 利用提取小苏打后的废水生产螺旋藻的可行性。几年的 研究 证明,这种半天然的螺旋藻工业化生产方式是可行的。于是在20世纪 70年代开始工厂化设计施工,1973年建成投产。投产的每一年生产干粉150吨,随后几年猛增到500吨,成为当时世界上最大的螺旋藻企业,占了全世界的绝大多数份额。为了解决生产量增加所致的工程技术问题以及螺旋藻的毒理学试验,该公司又投资500万美元,到1985年该厂的螺旋藻培养面积达到90万平方米,日产量约2吨,年产值占生产小苏打收入的1/3。
但是一直到1989年该厂产品质量一直不能提高(该厂采用日光晒干技术等),出口量大幅降低,以后该公司的生产量维持在300吨左右。1994年由于劳资纠纷,工人罢工停止生产,到1997年又重新恢复生产,目前生产量不详。