综述：关注藻酸盐：可持续生产与多样化应用的创新与机遇

这篇综述深入探讨了藻酸盐（alginate）的可持续生产技术和多样化应用前景。文章系统梳理了传统提取方法（CE）的局限性，重点介绍了超声波辅助提取（UAE）、微波辅助提取（MAE）等绿色技术，以及离子液体（IL）、低共熔溶剂（DES）等新型溶剂的创新应用。通过对比分析不同技术的优缺点，为藻酸盐在食品添加剂、组织工程（TE）支架和培养肉等领域的应用提供了重要参考。

　　

藻酸盐作为一种从褐藻细胞壁中提取的生物相容性多糖，凭借其独特的凝胶特性和可降解性，在食品、医药和生物材料领域展现出巨大潜力。传统提取方法依赖强酸强碱，存在能耗高、污染大等问题，而新兴绿色技术正推动产业变革。

藻酸盐的化学结构与功能
藻酸盐是由β-D-甘露糖醛酸（M）和α-L-古洛糖醛酸（G）组成的线性共聚物，其M/G比例和分子量（Mw）直接影响凝胶强度。高G区块形成刚性"蛋盒"结构（egg-box model），与Ca²⁺
交联后产生稳定凝胶，这一特性在食品增稠和组织工程支架中至关重要。

传统提取的瓶颈
常规酸（HCl）-碱（Na₂
CO₃
）提取法需80°C高温和大量溶剂，不仅产生有毒废液，还会导致多糖链断裂。研究显示，未经纯化的藻酸盐提取物含30%以上杂质，可能引发细胞毒性，这促使研究者探索更环保的替代方案。

绿色提取技术突破

• 超声波辅助提取（UAE）：20kHz超声波空化作用使细胞壁破裂，将提取时间从2小时缩短至30分钟，且收率提升至70%（以预处理藻类干重计）。
• 微波辅助提取（MAE）：300MHz电磁波选择性加热极性分子，但高温可能导致糖链降解，最佳平衡点为100°C处理15分钟。
• 酶辅助提取（EAE）：纤维素酶（pH4.5,50°C）温和水解细胞壁，获得超高纯度（90%）藻酸盐，但成本较高。

溶剂创新与循环经济
深共熔溶剂（DES）如胆碱-乙二醇（1:2）体系在150°C下提取效率达28.1%，且可回收利用。柠檬酸替代盐酸作为预处理剂，既能避免金属离子残留，又保持多糖分子完整性。

医学与食品创新应用
在组织工程（TE）领域，藻酸盐支架通过RGD肽修饰改善细胞粘附，但其机械性能仍需纳米材料增强。培养肉生产中，藻酸盐-玉米淀粉复合支架能支持肌肉细胞三维生长，但质地调控仍是挑战。食品工业中，藻酸盐薄膜添加噬菌体SaTp-04可有效抑制沙门氏菌，延长食品货架期。

未来展望
大规模优化提取工艺、开发非动物源增强材料、探索机械微环境对细胞行为的影响，将是藻酸盐研究的重点方向。随着培养肉等新兴领域的发展，这种源于海洋的多糖或将开启生物制造的新纪元。