瑪?shù)倌取さ虏剂? 阿比蓋爾·比奧
到2050年,全世界對(duì)大豆等作物的需求量預(yù)計(jì)將增加80%。而隨著全球變暖,適宜耕種的土地卻在減少。為應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)峻的全球饑餓問題,開發(fā)新的糧食來(lái)源迫在眉睫。
一種潛在的解決方案是養(yǎng)殖微藻——含有大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的微小藻類。微藻是單細(xì)胞生物,看著像小藥丸,吃著像草。與種植傳統(tǒng)作物相比,養(yǎng)殖微藻有很多優(yōu)勢(shì)。
養(yǎng)殖微藻不需占用耕地。常見的微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)有兩種:開放式池塘系統(tǒng)和光生物反應(yīng)器(一種帶有光源的封閉容器)。這些系統(tǒng)幾乎可以建在任何地方,包括非生產(chǎn)用地和海里。開放式池塘比較淺(10到50厘米深),配有槳輪幫助循環(huán)。封閉的光生物反應(yīng)器一般使用管道或平板來(lái)實(shí)現(xiàn)循環(huán)流動(dòng),可根據(jù)環(huán)境進(jìn)行調(diào)整。
此外,微藻也不需要淡水。與在淡水中相比,數(shù)千種海洋及河口微藻都是在海水中長(zhǎng)得更好。這有助于減少人們?cè)谑称飞a(chǎn)方面對(duì)淡水的依賴。
微藻具有很高的生長(zhǎng)繁殖速率。這意味著,微藻的生物量可以在短短的一至三天內(nèi)翻倍。盡管微藻在冬季生長(zhǎng)較慢,但它并不像很多植物那樣受到生長(zhǎng)季節(jié)的限制,也不像動(dòng)物那樣需要很長(zhǎng)的成熟期。因此,當(dāng)土地面積一定時(shí),微藻每年生產(chǎn)的生物量要多于動(dòng)物或植物。
生長(zhǎng)在光生物反應(yīng)器中的微藻科。研人員不斷努力提升微藻培養(yǎng)技術(shù)。
當(dāng)面對(duì)突發(fā)、極端天氣事件時(shí),微藻養(yǎng)殖者可能只會(huì)損失幾天的產(chǎn)量,而不是一整年的收成。
而且,頻繁的收獲也意味著更強(qiáng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。當(dāng)面對(duì)突發(fā)、極端天氣事件時(shí),微藻養(yǎng)殖者可能只會(huì)損失幾天的產(chǎn)量,而不是一整年的收成。
微藻含有蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等營(yíng)養(yǎng)成分,在食品產(chǎn)業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。在過去的幾十年里,微藻已逐漸被用于生產(chǎn)維生素補(bǔ)充劑和健康食品,包括蛋白棒、蛋白粉、綠色冰沙和歐米伽3膠囊。目前,生產(chǎn)商主要將微藻以粉末的形式加入產(chǎn)品中。
大豆是人類食用及動(dòng)物養(yǎng)殖所需蛋白質(zhì)的主要來(lái)源。研究顯示,藻類的蛋白質(zhì)含量要高于大豆。一公頃微藻每年可產(chǎn)出3.5—13噸蛋白質(zhì),而一公頃大豆每年產(chǎn)出的蛋白質(zhì)約為0.5—1.8噸。
與動(dòng)物蛋白相比,藻類蛋白的優(yōu)勢(shì)更明顯。較高的生長(zhǎng)速率和利用陽(yáng)光自己“制造”食物的能力使藻類的蛋白質(zhì)產(chǎn)量高出動(dòng)物上百倍。
除了保健品和食品,微藻還被用于生產(chǎn)其他產(chǎn)品,如化妝品、工業(yè)酶和生物塑料等。
微藻已逐漸被用于生產(chǎn)維生素補(bǔ)充劑和健康食品。
在能源領(lǐng)域,微藻有望成為生物質(zhì)能源的原材料,在利基市場(chǎng)上取代化石燃料。
許多微藻的棕櫚酸(棕櫚油中常見的一種脂肪酸)含量很高。人們對(duì)棕櫚油的大量需求導(dǎo)致大片森林被砍伐、動(dòng)物棲息地消失。藻油的開發(fā)或可減少人們對(duì)棕櫚油的依賴。
此外,微藻還不用靠農(nóng)藥維持生產(chǎn)力。微藻可以在廢水(生活及部分工業(yè)污水)中生長(zhǎng),吸收其中可利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。近年來(lái),基于微藻培養(yǎng)的污水處理技術(shù)逐漸受到重視,這將幫助我們減少污染物的排放,降低對(duì)環(huán)境的影響。
養(yǎng)殖微藻沒有過高的技術(shù)門檻,對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施也沒有很高的要求。這將為發(fā)展中國(guó)家的經(jīng)濟(jì)帶來(lái)新機(jī)遇。研究顯示,一些非洲國(guó)家擁有合適的土地、勞動(dòng)力和氣候條件養(yǎng)殖微藻,可利用微藻解決能源問題。
[編譯自美國(guó)《對(duì)話》]
編輯:馬果娜