什么是微藻?微藻有什么用?

 

1、什么是微藻?
微藻通常指含有叶绿素a并能进行光合作用的微生物的总称,其个体微小,一般要在显微镜下才能辨别其形态。
微藻分布广泛,陆地湖泊、海洋等水域均有分布。
全球藻类估计有1百万种,而目前已知的微藻种类只有4万多种。

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常见的经济微藻有雨生红球藻、小球藻、螺旋藻等。
2、微藻能干什么?
2.1 微藻商业化现状

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2.2 微藻应用
2.2.1 水产养殖:饵料
进行海产经济贝类苗种商业性生产中,海洋单细胞类藻一直被用于不同发育阶段贝类幼体的饵料。到目前为止,活的海洋单细胞藻类始终被认为是双壳类幼虫和稚贝的最佳饵料。

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图1 贝类育苗中常用的两种单细胞微藻:(A)等鞭金藻和(B)四爿藻的光学显微镜图片,及其它们的相对个体大小。
双壳类苗种生产中常用的单细胞藻类列于表1,并包含这些藻类的个体大小和成分的参数。

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2.2.2 净化养殖水体
随着我国水产养殖业集约化养殖模式的深入推广,大部分养殖水体常年处于富营养化状态,水华频频暴发,蓝藻作为最常见的水华种类之一,已经严重制约水产养殖业的健康发展。蓝藻水华具有分布广、适应能力强、繁殖力强等特点,蓝藻暴发会消耗大量氧气,使水体透明度迅速下降。此外,蓝藻代谢过程还会释放大量的毒素,严重影响水产动物的生长与繁殖。
小球藻属于绿藻门,是一种单细胞藻类,生态分布非常广。小球藻不仅可以作为水生经济动物的优秀天然饵料,同时还可以吸收水中的氮、磷等元素,降低水体的富营养化水平,净化水质。目前已有众多关于小球藻处理污水的研究表明小球藻脱氮除磷的功效较好,而水产养殖中危害严重的蓝藻则是水体高磷高氮的产物,因此利用小球藻去除蓝藻为处理蓝藻水华提供了一个生态、安全的新途径。
张新农等在江苏高淳地区某河蟹池塘利用小球藻开展蓝藻防控实验。该实验结果表明养殖池塘蓝藻水华发生后,按万分之一体积投入小球藻液能够明显抑制蓝藻爆发,控制蓝藻密度,减轻蓝藻危害。
上海光语生物科技有限公司开展了小球藻吸收水体营养盐的实验,结果如表2:
表2 投放小球藻水质改良剂后对水体中总氮、总磷、氨氮及COD的去除情况
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实验结果表明,小球藻可以很好的去除水体中的氮、磷等营养元素。从而在养殖水体中根本上切断了蓝藻的营养源,将蓝藻维持在一个较低的水平,抑制蓝藻爆发。此外,可以增加养殖水体的曝气,以及维持养殖水体中小球藻的投放,最终使小球藻在养殖水体中成为竞争优势种,从而抑制蓝藻水华的发生。
从生态环境和水产业健康发展的角度来看,利用有益藻类竞争抑制蓝藻水华是最具前途的一种控藻方法,但目前的研究还不完善,在实际的控制蓝藻水华的工程中,综合地选择物理、化学、生物方法,因地制宜才是最佳选择。
2.2.3 节能减排
自工业革命以来,人类向大气中排放了大量的CO2,引起全球变暖。微藻光合作用效率高,利用光合固碳生产有机物质,减缓温室效应。
2.2.4 保健品、功能食品:片剂、粉剂、添加剂

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小球藻(Chlorella)
小球藻对于许多疾病和亚健康症状的治愈具有相当好的促进作用,包括胃溃疡、外伤、便秘、贫血等。小球藻的水提物具有明显的促进细胞生长的特性,因而被命名为小球藻生长因子(Chlorella Growth Factor,CGF),后期的研究又证明CGF具有增强免疫,排除人体重金属,降血糖、血压。近年来的研究进一步证明了小球藻还具有抗肿瘤、抗氧化、抗辐射等诸多功效。小球藻水提物在医药领域的应用,有可能成为未来研究和产业应用的重要方向之一。

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螺旋藻(Spirulina)

螺旋藻无毒无害,在古代墨西哥Texcoco湖和非洲乍得湖附近的土著居民就一直利用其作为食品。螺旋藻对于人体的健康有多种功效,如降血脂、降胆固醇、降高血压、抗癌、促进肠道有益菌的生长。并对糖尿病和肾衰竭具有一定的治愈疗效。

2.2.5 能源:生物柴油
世界上相关企业有Solazyme、Sapphire Energy、Algenol、Cyanotech。
生物柴油与石化柴油比较

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生产方法:藻种的刷选、微藻的大规模培养、微藻的采收、生物燃料的提取。
2.2.6 微藻创意
微藻电灯
AlgaeBulb由空气泵、LED灯、藻类容器、聚碳酸酯外壳和空气出口构成。这套系统通过气泵吸入二氧化碳和水。当空气通过灯泡的时候,就能够培植一种叫小球藻的微藻。微藻会吸收二氧化碳,释放氧气,这个过程产生的能量为LED提供电能,使其发光。

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微藻建筑
“BIQhouse”是世界上第一个藻类驱动的建筑,该大楼的东南和西南两侧墙壁是生物反应器墙壁,里面可以培养大量的微藻,从而产生能量用来发电、供热。

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微藻护栏
利用汽车尾气和阳光来生产绿藻。
整套生物反应器包括管道、过滤器、水泵和太阳能电池板。太阳能电池板为水泵和过滤器提供动力,水泵让藻液不停的流经管道,藻类从汽车尾气中吸收二氧化碳通过光合作用生长并释放氧气,生长出来的藻一部分过滤出来用来制造生物柴油、发电、制药、化妆品等。
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