微藻可以帮助维持我们不断增长的人口比当前的农业系统

藻类。晚餐吃什么。

这种变化在标志性的美国牛肉行业的广告口号听起来有趣,但这不是笑话,当前农业系统是一个温室气体排放和环境污染的主要来源。反过来,气候危机和生态系统退化威胁长期粮食安全为全世界数十亿人。

圣地亚哥加州大学的研究人员(UCSD),认为藻类可能是一种新型的超级食品由于其高蛋白质和营养内容。他们在最近的一篇论文发表在《营养,检查当前的前沿科学文献在微藻,是一个统称为成千上万的微小藻类物种和其他光合生物,如:蓝藻中发现各种水生环境。

更有效的食物来源

审查强调目前商业化的技术发展和增长的微藻,以及扩大生产的科学和经济挑战。而长期研究的生物燃料由于其高脂质或脂肪含量,海藻也吸引了研究人员的兴趣,因为他们可能是一个更有效的食物来源。

“我们中的很多人已经知道的潜力藻类食品多年来,一直致力于它作为食物来源,但现在,随着气候变化,森林砍伐,,人口八十亿人,大多数人都意识到,世界只是在蛋白的生产更有效率,”作者斯蒂芬•梅菲尔德博士说:加州大学圣地亚哥分校的生物学教授和加州藻类生物技术中心主任。

例如,2014年的一项研究指出在当前论文梅菲尔德和他的团队发现,藻类可以产生有用167倍比玉米生物量每年在使用相同数量的土地。其他模型预测现有的藻株可能取代欧洲蛋白质消耗的25%和50%的植物油消费总量增长时可用土地,目前不是用于传统作物。

“最大的优势是蛋白质生产每英亩,”梅菲尔德指出。“海藻只是矮当前大豆的黄金标准至少10次,也许20倍,每英亩产量。”

此外,一些藻类物种可以生长在咸水或盐水,至少在一个案例中,从乳制品废水操作——这意味着淡水可以预留给其他需求。营养,许多藻类物种富含维生素、矿物质和特别是人类饮食营养素必不可少的,如氨基酸和不饱和脂肪酸。

为人类创造最好的藻株

挑战依然存在,开始发现或开发藻株,检查所有的盒子:生物质产量高,蛋白质含量高,营养全面,和最有效的生长条件在土地利用方面,水的需求,和养分投入。

摘要UCSD的作者描述了各种科学工具生产最理想的商业上可行的藻类产品的特征。例如,一个以前公布的实验描述提高虾青素,一种抗氧化剂色素已被证明有各种各样的健康福利,通过有针对性的基因突变。另一个诱变实验能够提高生物质产量和蛋白质含量不同的藻株,特别是生长在一个简单的、低成本的甜高粱汁。

梅菲尔德表示,最可能的方法用于商业开发的优良藻作物将涉及传统育种与分子工程的结合。“这是现代作物正在开发中,所以这是藻类将开发的方式,”他说。“他们都是——一个陆生和水生植物。”

营养和收益率并不是唯一的考虑。有些调整的颜色,味道,减少特征鱼腥味可能需要将一些消费者。其他的实验已经证明能够修改这些感官性状提高蛋白质含量在海藻的新菌株。

满足不断增长的人口的需要

事实上,商业发展的最大挑战,梅菲尔德补充说,不一定是科学、技术和美学。这是全球规模生产的能力。

“你不能知道所有的挑战世界规模,直到你做的事,”他说,“但是世界已经这样做与智能手机、电脑、光伏电池板和电动汽车——所有这些挑战,我们克服了他们采取这些“新”技术世界的规模,所以我们知道我们能做到与藻类。”

梅菲尔德说替代食物系统的必要性从未像现在这样迫切,随着人类人口膨胀,推动资源和系统崩溃。“避免真的黯淡的未来的唯一方法是现在开始过渡到一个更加可持续的未来,和藻类食物是我们需要一个转换,”他说。

参考:迪亚兹CJ,道格拉斯KJ,康K, et al。发展中藻类作为一种可持续的食物来源。前喂养。2023;9。2023年1月20日通过。https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnut.2022.1029841

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