2024年10月10號，國家衛(wèi)健委公布了“三新食品”公告（2024年第5號），有2個(gè)新食品原料獲批，分別是擬微球藻油和前花青素。

 

 

　　Nannochloropsis微綠球藻是一種綠色微藻屬，呈非運(yùn)動(dòng)球形，平均直徑為2至3µm，見下圖。它經(jīng)常在淡水和海洋環(huán)境中發(fā)現(xiàn)。它含有大量的葉綠素a，完全不含葉綠素b和葉綠素c。它有六種主要物種，如N. gaditana、N. granulate、N. limnetica、N. oceanica、N. oculata和N. salina。它們能夠合成高質(zhì)量的生物色素，如蝦青素、玉米黃質(zhì)和角黃素，這些色素可用于多種工業(yè)應(yīng)用。此外，它們具有積累高濃度多不飽和脂肪酸的能力。

 

　　這些微藻生活在淡水中以及與硅藻和褐藻有關(guān)的海水。Nannochloropsis內(nèi)的物種已經(jīng)幾十年來一直用于生產(chǎn)營養(yǎng)保健品和飼料補(bǔ)充劑。微綠球藻屬是最有前景的新來源之一生物制品。Nannochloropsis物種具有密集的多層細(xì)胞壁。它由纖維素層和不可水解的ATL（Algaenan Trilaminar Layer）組成。它們的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)不同于其他微藻。細(xì)胞壁的最內(nèi)層是可滲透的圓柱形棒狀纖維，它充當(dāng)支撐材料。它是支架狀結(jié)構(gòu)，位于纖維素層和細(xì)胞膜之間。

不同種類的微藻的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)[1]
 

　　擬微球藻（Nannochloropsis gaditana，也稱為Microchloropsis gaditana）是一種微藻，屬于Eustimatophytes群，N. gaditiana物種，能夠積累大量EPA的含量，被認(rèn)為是最有前景的EPA商業(yè)應(yīng)用的微藻。

 

 

　　微藻是光合生物，能夠?qū)⒍趸嫁D(zhuǎn)化為糖。含油微藻以中性脂質(zhì)或三?；视停ɑ騎AG）的形式儲存其碳源，如海洋環(huán)境中以及淡水和微咸水中發(fā)現(xiàn)的微綠球藻Nannochloropsis spp.。微藻被認(rèn)為是食品和非食品可持續(xù)供應(yīng)最有前景的原料之一。他們可能會(huì)徹底改變許多生物技術(shù)領(lǐng)域，包括生物燃料，化妝品，藥品，營養(yǎng)和食品添加劑，水產(chǎn)養(yǎng)殖和污染防治。作為功能性食品的來源，它們是藻類技術(shù)的優(yōu)先領(lǐng)域。

 

　　世界衛(wèi)生組織（WHO）建議正確的劑量成人每天攝入250毫克的EPA和DHA，孕婦和兒童每天攝入100-200毫克的EPA。因此，需要找到這些化合物的合適來源補(bǔ)充人類食用的食物。

 

　　微藻是海洋食物鏈中最初的ARA、EPA和DHA（花生四烯酸、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸）生產(chǎn)者，這些可以作為原料，以推薦的人類飲食水平供應(yīng)長鏈多不飽和脂肪酸（LC-PUFA），微藻的產(chǎn)油量見下圖。根據(jù)總脂質(zhì)和LC-PUFA含量，并考慮到培養(yǎng)的便利性，最有希望商業(yè)化的微藻可能是作為EPA來源的Nannochloropsis,和Phaeodactylum，以及作為DHA來源的Isochrysis。

 

 

　　另一個(gè)已知的例子是綠藻屬小球藻。由于小球藻長期以來一直被用作健康食品，經(jīng)批準(zhǔn)對人體安全的小球藻重組蛋白可能很容易公眾可以接受。小球藻，與Nannochloropsis和Microchloropsis一樣形態(tài)簡單。一些微綠球藻Nannochloropsis菌株，如CCAP211/78，是最初被鑒定為小球藻屬。小球藻現(xiàn)已根據(jù)除形態(tài)學(xué)外的其他特征，如rDNA和rbcL序列劃分為很多屬。M. gaditana與已經(jīng)獲得授權(quán)的其他供人類食用的其它微藻的生產(chǎn)過程相似（如小球藻）。研究人員對Nannochloopsis微綠球藻等微綠球藻菌株進(jìn)行了安全性評估。 大量關(guān)于該菌株的非臨床研究的結(jié)論表明，藻油在以下條件下是安全的高達(dá)2000mg/kg/天的水平。該菌株也被Qualitas Health用于生產(chǎn)Almega PL?有限公司，這是一種富含EPA的ω-3油，分離用作膳食補(bǔ)充劑成分。

 

　　微綠球藻Nannochloropsis已被用于植物-浮游動(dòng)物鏈中，為海洋魚類幼蟲提供營養(yǎng)。自20世紀(jì)70年代以來。這種微藻從未對養(yǎng)殖的海洋生物產(chǎn)生過負(fù)面影響。2014年，Enzig，Ploeg，Barbosa和Sijtsma為歐盟未來技術(shù)研究所發(fā)表了一份報(bào)告稱，Nannochloropsis微綠球藻是EPA的良好來源，以及其他多不飽和脂肪酸，作為人類飲食的食品補(bǔ)充劑提取和銷售。他們還得出結(jié)論：這個(gè)屬?zèng)]有已知的毒素。大多數(shù)人沒有攝入足夠的多不飽和脂肪酸在他們的飲食中，強(qiáng)烈建議服用補(bǔ)充劑。

 

　　擬微球藻（N. gaditana）不僅僅生長速度快，而且脂質(zhì)含量高。在脅迫條件下，例如缺氮，脂質(zhì)含量可達(dá)到干重的70%。此外，擬微球藻中的脂肪酸通常由35%的多不飽和脂肪酸組成，包括二十碳五烯酸（EPA，20:5ω3），這是一種被認(rèn)為是人類飲食重要補(bǔ)充劑的ω-3脂肪酸。事實(shí)上，在人類中，ω-3脂肪酸在正常情況下需要維持細(xì)胞膜、大腦功能和神經(jīng)信號的傳遞，并在氧氣轉(zhuǎn)移到血漿、血紅蛋白合成和細(xì)胞分裂的過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。由于這些原因，除了預(yù)防退行性腦疾病外，建議將ω-3脂肪酸用于預(yù)防和治療心血管疾病和神經(jīng)治療。ω-3脂肪酸主要由海洋微藻產(chǎn)生，但是由于生產(chǎn)成本問題，目前的生產(chǎn)主要來源于從魚類或磷蝦油中提取。另一方面，這種魚油衍生產(chǎn)品有一些限制性問題，比如，令人不快的味道和氣味、致癌污染物、抗生素和重金屬的存在以及油的穩(wěn)定性問題帶來的高生產(chǎn)成本。此外，養(yǎng)殖魚類中ω-3的含量基本上取決于從不同類型飼料的攝入量：養(yǎng)殖魚類的飼料中包括海洋魚油和魚粉，以提高其ω-3脂肪酸含量，這也會(huì)帶來倫理問題。藻類ω-3脂肪酸被認(rèn)為是嬰兒食品強(qiáng)化和純素和素食消費(fèi)中ω-3脂肪酸酯補(bǔ)充劑的可能替代品。因此，微藻，特別是擬微球藻屬，是工業(yè)上有希望作為人類飲食補(bǔ)充劑的EPA平臺的候選者。

 

 

　　微藻，包括Nannochloropsis sp.已被美國食品和藥品管理局（FDA）列為NT（No toxins known），詳見表1，有幾種已經(jīng)被批準(zhǔn)為GRAS（Generally recognized as safe），這些包括Chlorella vulgaris，Spirulina （Arthrospira），Crypthecodinium cohnii，Schizochytrium，Porphyridium cruentrum。

 

　　表1微藻被FDA列為GRAS（generally recognized as safe）和NT（No toxins known）

　　微綠球藻產(chǎn)生的EPA的一個(gè)重要特征是，它已被美國食品和藥物管理局（FDA）批準(zhǔn)用于人類消費(fèi)（美國食品和藥品管理局新膳食成分通知報(bào)告第826號，2014年，Omega-3 polyunsaturated fatty acid（primarily eicosapentaenoic acid（EPA） derived from Nannochloropsisoculate（Almega PL），表2）。2020年，美國FDA新膳食成分通知報(bào)告第1146號，Microchloropsis gaditana，也被批準(zhǔn)作為新膳食成分使用（表2）。

 

　　表2 FDA公布的微藻類新膳食原料NDI列表

 

　　微藻包括單細(xì)胞和簡單多細(xì)胞微生物，包括原核微藻——藍(lán)藻和真核微藻，例如，綠藻和硅藻。它們在水性介質(zhì)中全年都能生長，因此比陸地作物需要更少的水；微藻可以在非耕地的咸水中種植。它們具有快速增長的潛力，并且含有油高達(dá)生物質(zhì)干重的20-50%。不像其他產(chǎn)油作物，微藻它們不需要除草劑或農(nóng)藥，微藻類產(chǎn)生有益副產(chǎn)品例如油提取后的蛋白質(zhì)和殘留生物質(zhì)，它可以用作飼料或肥料，也可以被加熱生產(chǎn)乙醇甲烷；而且，可以通過改變生長條件來調(diào)節(jié)藻類的生化組成。

 

　　研究表明，α-亞麻酸是素食主義者攝入量最多的ω -3脂肪酸，但是，它們轉(zhuǎn)化為EPA和DHA的量并不多。而魚油一直以來都是EPA和DHA最主要的來源，然而，它們不適合素食主義者。同時(shí)，定期食用魚類和魚類而來的膳食補(bǔ)充劑的風(fēng)險(xiǎn)一直被人們詬病，比如魚類來源的DHA和EPA類ω -3脂肪酸的安全性、可持續(xù)性和捕食性物種的來源存在擔(dān)憂。盡管來自知名公司的魚油被認(rèn)為是長期安全的，但是由于微量海洋生態(tài)污染物會(huì)污染捕撈的魚類和以海洋生物為食的養(yǎng)殖魚類，某些類型的魚類含有較高水平的汞、多氯聯(lián)苯、二惡英和其它環(huán)境污染物，有些魚類含有甲基汞。有研究將魚類污染物中的持續(xù)有機(jī)殺蟲劑循環(huán)與胰島素抵抗和II型糖尿病聯(lián)系起來。

 

　　因而，藻油作為未來的一種健康脂肪酸的來源有著重要和廣闊的前景。它可以在多種環(huán)境下生存，可以產(chǎn)生大量的油類，而且是可控的，可再生的，可持續(xù)發(fā)展的。它吸收二氧化碳，并將它們轉(zhuǎn)化，因而，它們可以減少氣體排放的溫室效應(yīng)。未來，藻油的市場會(huì)持續(xù)增長，可以作為一種健康的魚油類EPA和DHA的替代品，同時(shí)具有環(huán)境保護(hù)優(yōu)勢。