以海水 - 味精废水培养 Coelastrella sp. SDEC-28 微藻：低成本规模化生产的新突破

为解决海水培养淡水微藻成本高、生长受限等问题，研究人员开展以味精废水用于海水培养 Coelastrella sp. SDEC-28 微藻的研究。结果显示，该方法提升了生物量和脂质产量，且关键代谢物稳定，为规模化生产提供可能。

　　在生命科学和健康医学领域，微藻因其独特的优势备受关注。微藻含有高碳成分（包括碳水化合物、蛋白质和油脂），生长速度快、生命周期短，还具有出色的商业价值，可应用于食品、营养补充剂、化妆品、制药和动物饲料等多个行业。不仅如此，微藻在应对气候变化方面也有重要作用，据研究，1 千克微藻能固定 1.83 千克二氧化碳（CO₂），被视为一种极具潜力的 CO₂减排原料。

然而，微藻产业在蓬勃发展的同时，也面临着诸多挑战。其中，高昂的培养、收获和提取成本成为限制其规模化发展的主要瓶颈。为降低成本，研究人员尝试利用海水作为培养基，并将废水作为营养源，这种方法虽能减少淡水和营养盐的投入，但海水的高盐环境对淡水微藻并不友好。高盐和低氮胁迫会抑制微藻生长，导致其积累脂质以抵御不良环境，还会引发淀粉流失、细胞增大等问题，同时，在海水培养过程中，微藻的碳水化合物含量常常下降，影响其整体利用价值。

在这样的背景下，为了探索出更经济高效的微藻培养方式，来自国内的研究人员针对高价值微藻菌株 Coelastrella sp. SDEC-28 展开了深入研究。他们致力于确定适合该菌株的营养源和曝气方法，验证高盐和曝气对关键产物（碳水化合物、脂质和蛋白质）含量及应用潜力的影响，并建立千升规模的培养系统，推动其工业化应用。该研究成果发表在《Algal Research》上，为微藻产业的发展带来了新的曙光。

研究人员采用的关键技术方法主要包括：选用从盐碱土壤（山东东营）中获取的 Coelastrella sp. SDEC-28 微藻进行实验，在实验前期将其在 BG11 培养基中培养，通过称重确定已知体积的生物量，以此计算生物量浓度、生物量生产力（P_b）等数据，从而分析微藻的生长特性。

生长特性研究

研究人员对比了不同废水作为营养源时 Coelastrella sp. SDEC-28 的生长情况。经过 10 天的培养发现，在以海水为基础的培养基中添加 1/100 的味精废水（SMGW），对 SDEC-28 微藻细胞的培养效果更佳。与以厌氧消化厨余废水（SADE-KW）为营养源相比，SDEC-28 在 SMGW 中生长得更好，其最大生物量浓度在 SMGW 中可达 1.00g/L，在 SADE-KW 中为 0.48g/L 。这表明，在海水培养体系中，味精废水作为营养源更有利于 SDEC-28 的生长。

代谢物稳定性研究

研究人员进一步探究了高盐环境和曝气对 Coelastrella sp. SDEC-28 关键代谢物的影响。结果发现，SDEC-28 在 SMGW 培养基中，其细胞内的碳水化合物、脂质和蛋白质这三种代谢物分别稳定维持在 28.31%、36.59% 和 30.52% 。与其他淡水微藻不同，SDEC-28 在海水培养基中生长时，其碳水化合物和蛋白质含量并未出现显著下降，研究人员推测这可能与其特殊的细胞结构有关。这一特性使得 SDEC-28 在海水培养条件下，能够稳定地生产多种高价值代谢物。

产物应用潜力研究

对 Coelastrella sp. SDEC-28 的脂肪酸和氨基酸进行分析后发现，其脂肪酸和氨基酸的组成表明该微藻在生产生物柴油和健康补充剂方面具有巨大的潜力。这意味着，通过海水 - 味精废水培养的 SDEC-28，不仅能够实现高效生长和稳定的代谢物生产，还能为生物柴油和健康产业提供有价值的原料。

规模化生产可行性研究

研究人员成功建立了首个 1000-L 的 Coelastrella sp. SDEC-28 微藻培养系统。这一系统的建立证明了利用海水 - 味精废水培养 SDEC-28 进行大规模商业生产的可行性，为微藻产业的工业化发展提供了重要的实践依据。

研究结果表明，利用海水 - 味精废水培养 Coelastrella sp. SDEC-28，并结合曝气系统，是一种经济有效的生产方式。SDEC-28 在 SMGW 培养基中展现出良好的适应性，与在常规 BG11 培养基中相当。其独特的细胞结构使得在海水环境中生长时，碳水化合物和蛋白质含量保持稳定。脂肪酸和氨基酸的组成特性为其在生物柴油和健康补充剂领域的应用奠定了基础，而 1000-L 培养系统的成功建立，更是为大规模商业化生产开辟了道路。

这项研究意义重大，它为解决微藻产业面临的高成本问题提供了新的解决方案，通过优化培养条件，实现了微藻的高效生长和多种高价值产物的稳定生产，推动了微藻产业向规模化、商业化发展迈进。同时，也为其他高价值微藻菌株的培养研究提供了借鉴，有望带动整个微藻产业的创新发展，在生物能源、健康产业等多个领域产生积极的影响。