发酵培养褐藻糖海带(Saccharina latissima)和翅藻(Alaria esculenta)对藻酸盐品质的影响研究

为解决栽培褐藻季节性供应短缺及藻酸盐品质不稳定的问题，挪威研究人员通过乳酸发酵技术对糖海带(SL)和翅藻(AE)进行长达95天的保存实验。研究发现，发酵可有效抑制微生物生长和藻酸裂解酶活性，维持藻酸盐产量稳定，但酸性环境导致分子量(Mw)下降。特别值得注意的是，AE藻酸盐的G区块含量从53%提升至65%，显著增强其凝胶性能。该研究为规模化生产高附加值藻酸盐产品提供了可持续的保存方案。

　　

随着欧洲褐藻养殖业的蓬勃发展，藻酸盐作为重要的功能性多糖，其市场需求持续增长。这种由β-d-甘露糖醛酸(M)和α-l-古洛糖醛酸(G)组成的线性聚合物，因其独特的凝胶特性被广泛应用于食品、医药等领域。然而，野生褐藻资源开发已达瓶颈，人工栽培的糖海带(Saccharina latissima, SL)和翅藻(Alaria esculenta, AE)虽生长迅速，却面临收获期集中、易腐败降解的难题。传统冷冻干燥法能耗高，而自然晾晒在北欧气候条件下难以实施。更棘手的是，新鲜藻体中的藻酸裂解酶会持续降解多糖，导致分子量(M_w)和功能特性下降。如何开发经济高效的保存技术，成为制约产业发展的关键瓶颈。

挪威科技工业研究院(SINTEF)的研究团队创新性地采用乳酸发酵法，对两种栽培褐藻进行长达三个月的保存研究。通过监测藻酸盐的分子量变化、单糖组成和流变特性，系统评估了发酵工艺对多糖品质的影响。研究发现，快速降低pH值能有效抑制有害微生物和酶活性，但需精确控制酸度以避免过度水解。特别值得注意的是，翅藻藻酸盐中的G区块含量显著提升，这为其在高端生物医药领域的应用创造了条件。该成果发表于《Algal Research》，为藻类加工业提供了重要的技术参考。

研究采用多学科交叉方法：首先对挪威特伦德拉格海域养殖的SL和AE进行标准化采收；随后建立20℃恒温发酵体系，定期取样分析；通过离子色谱测定单糖组成，凝胶渗透色谱(GPC)分析分子量分布；采用¹H-NMR技术定量M/G比例；最后通过流变仪评估藻酸盐溶液粘度。所有实验均设置严格的时间梯度对照。

生物质特性分析显示，SL和AE的干物质含量分别为10%和16%，有机质占比超过80%。发酵过程中，两种藻类的元素组成保持稳定，但碳水化合物发生显著转化。

藻酸盐提取效率方面，整个储存期间产量波动小于5%，证明发酵工艺具有良好稳定性。但分子量监测发现，SL藻酸盐的M_w从初始的450 kDa降至95天后的320 kDa，AE样品则因藻酸裂解酶活性出现更大幅度的下降。

单糖组成演变是最具价值的发现：AE藻酸盐的G含量从53%稳步升至65%，而SL样品保持恒定。这种差异源于AE特有的酶促β-消除反应，该过程选择性降解M区块，从而提升G区块相对含量。

讨论与结论部分强调，适度控制的乳酸发酵能平衡保存效果与品质维持。虽然酸性环境不可避免导致部分解聚，但所得藻酸盐仍满足工业应用要求。特别重要的是，该方法可定向调控G区块含量——这是决定藻酸盐凝胶强度、生物活性的关键参数。研究建议未来优化应聚焦三点：开发pH梯度控制技术、筛选酶抑制剂、探索低温协同发酵。这些发现不仅解决了栽培褐藻的季节性供应难题，更开辟了通过生物加工提升藻酸盐附加值的新途径，对推动欧洲海藻养殖业可持续发展具有战略意义。