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青島能源所打造微藻能源全技術(shù)鏈研發(fā)隊(duì)伍,推動(dòng)微藻在美容、醫(yī)藥、能源等產(chǎn)品領(lǐng)域應(yīng)用
“從0到1”,做好一“藻”多用“海文章”
“本來需要3個(gè)月以上時(shí)間的實(shí)驗(yàn),現(xiàn)在通過新儀器兩天內(nèi)即可完成?!比涨埃袊茖W(xué)院青島生物能源與過程研究所(以下簡稱“青島能源所”)產(chǎn)業(yè)化公司青島星賽生物科技有限公司舉行高通量流式拉曼分選儀FlowRACS全球首發(fā)儀式。該儀器以無需標(biāo)記、高通量、高精度等優(yōu)點(diǎn),為感染精準(zhǔn)用藥、海洋資源挖掘等領(lǐng)域提供了利器,讓諸多科研人員倍感欣喜。
該科研儀器的誕生,背后離不開大量的基礎(chǔ)研究。近年來,青島能源所立足青島的海洋特色,聚焦海藻這一海洋植物,系統(tǒng)建立微藻能源全技術(shù)鏈研發(fā)隊(duì)伍,誕生了一批填補(bǔ)國際空白的新技術(shù)、新設(shè)備,推動(dòng)了微藻在美容產(chǎn)品、醫(yī)藥產(chǎn)品、能源產(chǎn)品領(lǐng)域的應(yīng)用。
“我們每一次呼吸,其中有一半的氧氣來自微藻。”在青島能源所微生物制造工程中心,青島能源所研究員欒國棟開門見山,介紹微藻的重要性以及團(tuán)隊(duì)以微藻為核心進(jìn)行的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究。
微藻是一類個(gè)體微小、結(jié)構(gòu)簡單的植物,可以進(jìn)行光合作用,制造糖類、油脂等有機(jī)物,并釋放氧氣。作為一類單細(xì)胞低等植物,微藻一般只有在顯微鏡下才能辨別其形態(tài)和大小。
“微藻廣泛分布在各種自然環(huán)境中,所在水體環(huán)境有深有淺,溫度有高有低,光照有強(qiáng)有弱,在嚴(yán)酷的生存環(huán)境下,微藻是如何適應(yīng)的呢?”通過大量基礎(chǔ)研究,青島能源所微生物制造工程中心的科研人員發(fā)現(xiàn),螺旋藻這種微藻在耐受高鹽度環(huán)境情況下,可以通過在體內(nèi)積累甘油葡糖苷等物質(zhì),減少鹽度的滲透和吸收,以此起到保持水分的作用。
這個(gè)發(fā)現(xiàn),開辟了利用螺旋藻規(guī)模養(yǎng)殖制備甘油葡糖苷的另一種可能。近年來,團(tuán)隊(duì)基于微藻高鹽脅迫耐受機(jī)制的系統(tǒng)基礎(chǔ)研究,創(chuàng)制了螺旋藻甘油葡糖苷的先進(jìn)生物制造技術(shù),建立了甘油葡糖苷的新型制備路線,并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
“傳統(tǒng)的方法是利用酶法制備,但是目前其轉(zhuǎn)化率不高、雜質(zhì)較多且后期純化成本較大?!睓鑷鴹澱f,他們研發(fā)的技術(shù)可以直接實(shí)現(xiàn)99%以上高純度制備,而且純化過程完全無需使用各種有機(jī)溶劑,綠色無污染,產(chǎn)品的質(zhì)量、安全性以及市場(chǎng)接受度都顯著提高。
甘油葡糖苷擁有優(yōu)異的保濕能力,是化妝品重要的原料。目前,青島能源所已成立青島中科藍(lán)智生物科技發(fā)展有限公司,建立國內(nèi)首個(gè)甘油葡糖苷企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)甘油葡糖苷的穩(wěn)定量產(chǎn)和化妝品等產(chǎn)品的商業(yè)化銷售,成為國際上首家將微藻制備甘油葡糖苷技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)。
2021年,中科藍(lán)智公司獲得千萬級(jí)A輪融資,并于當(dāng)年11月在藍(lán)海股權(quán)交易中心舉行掛牌儀式。面向未來,青島能源所和中科藍(lán)智的人員充滿期待。據(jù)介紹,他們將繼續(xù)打造高品質(zhì)天然藻類活性物質(zhì)的研發(fā)生產(chǎn)體系,實(shí)現(xiàn)美容等產(chǎn)品的綠色生物制造。
同樣是微藻,青島能源所單細(xì)胞中心副研究員辛一等科研人員則把目光盯向微擬球藻?!拔M球藻體內(nèi)的含油量非常高,它就像是一個(gè)小油包?!毙烈唤榻B,前期他們主要用其來做生物柴油,之后又發(fā)現(xiàn)其胞內(nèi)二十碳五烯酸(EPA)的含量比較高,也可用于保健品。辛一說,通過基因工程控制比例,他們?cè)跇I(yè)界首次實(shí)現(xiàn)了工業(yè)微藻“藻油品質(zhì)的定制化”。
而在基礎(chǔ)研究的前端,青島能源所正在利用最新的技術(shù)和工具,加快探索,尋找產(chǎn)油更多、生長更快的微藻。青島能源所單細(xì)胞中心研發(fā)出高通量流式拉曼分選儀,用于微藻中產(chǎn)油基因的高通量功能篩選。(記者 李勛祥)
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