新的藻酸盐提取方法可能有助于培养海带与野生海带一样好

挪威每年出口来自缠结海带 (Laminoria hyperborea) 和结海带 (Ascophyllum nodosu) 的产品，价值超过 10 亿挪威克朗。该行业主要从海带中提取海藻酸盐，用于 600 多种不同的产品，包括油漆、软冰淇淋、酱汁、绷带、尿布、胃酸反流药物以及封装细胞和药物的材料。然而，市场远未饱和。

挪威科技大学 (NTNU) 教授 Finn Aachmann 表示： “海藻酸盐正在成为全球市场上的稀缺商品。如果我们能够培育更多的海带，生产出质量足够好的海藻酸盐，那么这里就有很大的机会。 ”领导挪威海藻生物精炼平台。

如今，野生缠结海带是从挪威海岸自然生长的大型海带森林中收获的，但可收获的数量有限。如果我们想扩大挪威海带市场，我们需要新的资源。栽培海带是一个不错的选择。

海带产业规模不断扩大

缠结海带生长缓慢，根本不值得种植。在过去的十年里，培育更多快速生长的海带品种已成为一个蓬勃发展的产业。

“今年，海中的绳索上种植了 600 至 700 吨糖海带和带翅海带，”博士 Katharina Nøkling-Eide 说道。挪威海藻生物炼制平台的候选人。

然而，海藻酸盐有多种形式，栽培糖海带和翅海带不能产生与野生缠结海带相同质量的海藻酸盐。目前栽培海带非常昂贵，因此仅用于食品生产。

“这是一种耻辱，因为通过利用栽培海带开发新的高质量产品可以显着扩大产量。海藻酸盐可能就是这些产品之一，”Nøkling-Eide 说。

幸运的是，新的发现可能有助于我们从栽培海带中提取更好的藻酸盐。这项研究是在挪威海藻生物精炼平台和工业生物技术(SFI-IB)(挪威研究型创新中心)的赞助下进行的。

栽培品种也可以同样好

“我们开发了一种新方法，可以有效地升级栽培海带中的藻酸盐，”阿赫曼说。

该解决方案涉及称为差向异构酶的酶。酶促进不同物质之间的化学反应，而酶本身不会被耗尽。

“这些差向异构酶将藻酸盐链中的甘露糖醛酸转化为古洛糖醛酸，使藻酸盐比原来更类似于海带藻酸盐，从而使它们在工业上更可行，”教授说。

50 多年前，研究人员首次从特隆赫姆的一种产藻酸盐细菌中分离出这些酶，因此这项研究可以追溯到很久以前。然而，直到现在海藻行业才接受了这个解决方案。

到目前为止需要额外的时间和资源

“过去 30 年来，多项研究表明，我们可以使用这些差向异构酶来升级海藻和海带中的藻酸盐，但海带行业尚未开始使用它们，”Aachmann 说。

从海带生物质中提取和纯化海藻酸盐后对其进行升级需要额外的时间和资源。因此，业界并没有真正尝试过使用这种方法。

然而，如果您可以在从海带中提取海藻酸盐时添加这些酶，那么您之后就不必花费额外的时间和金钱了?

这正是 SINTEF 和挪威科技大学 (NTNU) 的研究人员已经成功做到的。他们在特隆赫姆的海带联合实验室进行了这项研究。

改善提取过程中的藻酸盐

“我们已经证明，在实际的藻酸盐提取过程中，可以从糖海带、带翅海带和叶片部分(茎顶部的叶状部分)中差向异构化藻酸盐，”Nøkling-Eide 说。

换句话说，海藻酸盐在从海带中提取的同时被精制。这样可以节省时间并且具有成本效益。

Nøkling-Eide 说：“在大规模试验中，我们成功地从栽培糖海带中获得了一种海藻酸盐，其质量与业界通常从野生收获的缠结海带中获得的海藻酸盐一样好。”

研究人员还认为，利用栽培的带翅海带也有可能获得类似的结果。

海带养殖户的好消息

“这项研究的结果令人鼓舞。未来，挪威海藻酸盐也可能来自栽培海带，”阿赫曼说。

海带农民依赖成熟的海带市场，因为他们需要有人将所有海带出售给他们。这将有助于海带养殖户进一步提高产量。

“海藻酸盐市场是一个成熟的市场，可以帮助保障海带养殖户未来的生计。从这个意义上说，这是一个双赢的局面，”Nøkling-Eide 说。