近日一则有关藻类的新研究应用，来自加州大学圣地亚哥分校的一个研究小组展示了一双基于藻类打造的人字拖，据悉，这种鞋子在自然环境条件下能在16周内降解。
这项突破主要集中在一种新型的聚氨酯泡沫上，这种泡沫用海藻油制成，并且该团队经过多年的实验对其天然和合成成分的组合进行了大量的调整。然而要想生产出一种符合商业标准的鞋类耐穿产品还要权衡其在环境中降解的能力，这显然是一个漫长而艰巨的过程，但科学家们现在认为，他们找到了完美的配方。
这不仅让藻类的应用得到扩展，也为完全可回收的新型塑料产品打开了大门。
藻类，再次让我们见证了它的无所不能。
01、藻类，未来符合自然发展的营养来源
藻类，以蓝藻为代表，涵盖了原核生物、原生生物界和植物界。其有诸多的门类，如蓝藻门、眼虫藻门、金藻门、甲藻门、绿藻门、褐藻门、红藻门……大型藻类一般指红藻门、绿藻门和褐藻门。藻类已然从单一的原生生物演化成了一支形态各异、数目众多的庞大族裔，庞大的演化支、漫长的岁月已经让藻类的后生们与前辈相去太远。人类从老祖宗开始，对藻类的研究、开发应用从来没有停止过。
未来几十年，不断增长的人口将导致大幅的粮食供应增长。任何营养来源都将考虑确保人们以有益于资源以及地球环境的方式获得食物。在此方面，藻类具有多个方面的优势：
首先，藻类富含蛋白质。研究表明，一些海藻中的蛋白质含量高于同等数量的牛肉，且比西兰花可提供更多的维生素和微量营养元素。某些藻类可作为完整的、植物性蛋白质以及健康的非淀粉型多糖、生物可利用的维生素和微量营养素等营养物质的来源。在这些海藻中，蛋白质和非淀粉型多糖是占比最大的营养成分(按重量计算)。同时，这些海藻的蛋白质可与其他健康的蛋白质来源(例如牛肝、菠菜和酸奶)等媲美，并可提供相对更高的维生素A和C、钙、铁和纤维。这也是目前藻类蛋白广受植物基产品关注的原因。
第二，除了蛋白质、维生素和矿物质，海藻中已经有多种功能原料被开发使用，比如海藻多糖、Omega-3脂肪酸、虾青素、岩藻黄素等，这些早已成为功能食品和保健食品开发的重要素材。
第三，许多的藻类是自然的发育和改良的，而不是转基因的。
第四，海藻的生产过程大多是自然的，不需要使用抗生素，杀虫剂和除草剂更是不必，因此避免了陆地农业中常见的抗生素、农残等超标问题。而在加工过程中，海藻还不存在大豆过敏原、卵磷脂、激素和动物代谢物等问题。
02、跨界应用，还是看藻类
01
藻蛋白的人造肉
植物肉是最近几年比较热点的食品开发领域。海藻来源的蛋白，自然也是植物基产品开发热点。星期零在2019年申请一项发明专利(一种从海藻中提取亲糖蛋白的方法)，专利提交了人造肉 2.0 风味配方的申请。
Novameat 公司也开发出了通过 3D 打印制造出人造肉牛排和鸡胸肉，猪肉、羊肉和鲑鱼等，打印的原料是由大米、豌豆、海藻等植物蛋白合成的红色糊状物。New Wave Foods公司也已经发明了一种由藻类制成的“假虾”，目前正在研制龙虾和螃蟹。
02
可以吃的水瓶
伦敦的海藻科技初创公司Ooho计划用可食用的海藻水瓶代替塑料瓶。2019年在伦敦举办的半程马拉松上，举办方提供了一种“水球胶囊”，里面装的是运动饮料，可以整个吃下去来补充水分。这种胶囊包装叫做“Ooho”，是用一种叫做Notpla材料制成，这种材料由海藻和其他植物成分构成，可以直接食用。
如果不想直接吃下去，也可以咬开一个口子喝里面的水。这种材料只需要 4 到 6 周就可以完全被生物降解，因此不会对环境造成污染。这次的伦敦马拉松赛事，是Ooho最大规模的一次应用。整场赛事共派发了 30000 个。据悉此举让伦敦马拉松赛事减少了 20 万个塑料瓶的使用。
除了应用于大型赛事，这种材料还可以用于其他食用的包装。一些餐馆正在用这种胶囊来装番茄酱等酱料，还和苏格兰威士忌品牌 Glenlivet 合作推出了鸡尾酒胶囊。
03
还可做蜂食
由于栖息地丧失等因素，自然环境中开花植物的数量和种类在不断减少，对此，养蜂人开始越来越多地利用人工饲料来增加他们饲养昆虫的食物。最新的研究发现，微藻可能是一种特别好的“蜂食”。营养不良被认为是导致蜂群衰竭失调的一个因素，因为它会放大病原体、寄生虫和杀虫剂等现有压力的影响。于是，为了取代饮食中缺少的自然获取的花粉，许多蜂群开始摄入补充饲料。这些补充食物通常由小麦、大豆、扁豆、酵母和牛奶蛋白等原料制成。然而根据美国农业研究局的科学家们的研究发现，这些饲料可能缺乏必要的营养和抗氧化剂。考虑到这一点，研究人员转而关注螺旋藻——一种微型蓝藻。
科学家们现在计划进行实地测试，看看附近蜂群的蜜蜂是否会被螺旋藻制成的饲料所吸引。另外，他们还在开发专门用于蜜蜂饲料的新微藻菌株。相关研究报告已发表在2020年的《Adipologie》上。
04
藻盐制成的人工角膜
早在2018年，英国纽卡斯尔大学的研究人员就通过干细胞中提取研发的“生物墨水”，海藻酸盐和胶原蛋白的混合物，用3D打印技术打印出了世界上首个人工角膜。印度一家名叫Pandorum的生物科技公司，研发出的3D生物打印角膜组织可以促进眼睛伤口的无伤口愈合，已经进入到了动物研究;韩国浦项科技大学也使用透明生物墨水成功打印了人工角膜，并且经过验证具有生物相容性……。可以预见，再过一段时间，3D打印人工角膜将有可能运用到临床，取代角膜移植。
05
藻类燃料
美国能源部西北太平洋国家实验室的工程师们将如同稠豌豆汤一样的青翠海藻粘贴物进行技术分析，几分钟后它便产生出汽油。现在这个原油技术已授权给犹他州的Genifuel生物燃料公司，公司正在建立试验工厂，以便能够批量生产这种新型燃料。Euglena CO.也利用在横滨市建设的验证设备来制造生物燃料，并把这些燃料用在广岛县的汽车上。使用的原料就是从眼虫藻中提取出的油和在广岛县回收的天妇罗用油等。据称验证设备制造的生物燃料的分子结构与轻油相同。
眼虫藻在培养过程中吸收二氧化碳，比石油类燃料的环境负荷小。在新能源开发领域，眼虫藻等藻类正受到关注。不过，据称藻类燃料的成本是石油燃料的约10倍。要实现盈利，需要建立量产体制。
06
藻纤维口罩
基于海藻纤维超强的抗菌防霉作用，自2020年大年初六开始，位于青岛城阳区的青岛源海新材料有限公司的海藻纤维生产车间内，一包包海藻纤维正在等待向外发货。与人们常见的口罩不同,该海藻纤维医用口罩基于青岛大学海洋纤维新材料研究院院长夏延致的研究成果，将海藻制成海藻纤维。海藻纤维具有亲肤抗敏的功效，舒适度接近羊绒，所以用作口罩里层，既抗菌又舒服。
此外，还可以利用微藻的光合作用制氧。在分解罐中加入微藻，利用微生物分解作用产生的二氧化碳和水进行光合作用，可以为宇航员提供氧气。微藻还可以解决动物养殖场的污水问题、将微藻用于城市污水处理等方面的科研已经取得成果。
以有限的资源满足消费者不断增加的生活需求，将使21世纪的我们人类面临越来越多的挑战。有报告预测认为，未来18年，全球人口将新增5亿，而30年内将增加10亿以上。更多的人口意味着人们对资源的需求将继续增长，而对藻类产品的深入开发，或许能带给我们更多的启发。
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