把魚油種出來

白鳥　王姝晗

五花八門的保健品市場上，充斥的往往是被吹到天花亂墜、實驗數據和臨床統計其實欠奉的“傳說中的不老藥”。而這其中，魚油屬于少數幾種有較明確數據支持對身體有益的產品之一，它的有效成分主要是其中蘊含的DHA（二十二碳六烯酸）、EPA（二十碳五烯酸）等幾種多不飽和脂肪酸。

而當各種海洋資源在人類巨大消費能力下顯得捉襟見肘時，吃魚油實在有點兒“費”魚。研究發現，魚兒們并不是DHA和EPA的生產者，它們只不過是“大自然的搬運工”。真正通過自己體內的裝配車間合成DHA和EPA的，是海洋生態系統的生產者們——海洋微藻。這就出現了很有意思的故事，我們可以通過種藻直接把魚油種出來。當然，在藻中提取魚油那只是研究者所研究的方法和工序問題了……

魚兒們只是“大自然的搬運工”

對于人體來說，魚油確實是個好東西，但隨著魚油市場需求的越來越多，一些潛在的問題逐漸開始變得突出。

首當其沖，是日益匱乏的自然資源。

我們不妨做個簡單的計算：一般約二十公斤深海魚類可以提取出一公斤魚油，而這一公斤魚油中大概有30-120g是DHA。也就是說，你手中的一小瓶魚油，按劑量一般只夠吃一個月，但保守估計也需要二十公斤以上的金槍魚、三文魚或者鯨魚或者其他深海魚類。可現在的問題是，大西洋藍鰭金槍魚瀕臨滅絕，其他多種金槍魚也先后拉響了警報，多種鯨魚數量更是銳減……

當各種海洋資源在人類巨大的消費能力下都顯得捉襟見肘時，吃魚油實在是有點兒“費”魚啊！

好在后來的研究發現，魚兒們并不是DHA和EPA的生產者，它們只不過是“大自然的搬運工”。而真正通過自己體內的裝配車間合成DHA和EPA的，是海洋生態系統的生產者們——海洋微藻。上面幾種用來提取魚油的海洋魚類，不過是在大魚吃小魚，小魚吃蝦米，蝦米吃水藻的多層攝食關系中或多或少的為自己囤了點私貨而已。

一般而言，魚油中的多不飽和脂肪酸比例較低。同樣以上面計算用的DHA為例，在魚油中的含量不過3-12%之間，也就是魚體重的0.6-2.4%。而在某些高產藻體內，它可占到油脂含量的40%，折合藻體干重的16.48%。

直接種藻提油

清楚了以上這些，我們大可不必費力捉魚來搜刮它們辛苦囤積的二手貨，直接種藻提油豈不是更加方便？因此，這種通過提取的油被稱之為“藻油”。

不過從藻身上刮油，就不能像魚那樣把魚頭剁下來，摘出脂肪部分再分離純化出魚油了。藻里面的DHA雖然多，但微藻個頭小數量大，要弄出油來還真有些麻煩。

第一步是大規模的種植藻類。不同種類、不同培養條件下長出的藻類成分大不相同，藻油的含量、藻油中DHA和EPA的比例都有很大差異。目前，一般是在生長條件可控的發酵罐中養殖特定的純種藻。簡單而言，就是配好了專門針對某種藻類口味的培養液（目前常見的幾種用于生產富含DHA或EPA的藻類多是甲藻或硅藻），將少量的這種藻液接種進去，給以特定的溫度、光照、溶解氧含量、擾動，藻類會自然增殖，待長到可以收獲的密度，將藻與培養液分離開來，用于提取。

接下來的步驟，類似于從花生或葵花籽里來提取植物油的方法了。

我們可以用沒有溶劑的物理壓榨法，也可以用更便宜簡單但可能引起溶劑殘留的有機溶劑法，甚至還可以高科技的用超臨界的二氧化碳流體來做溶劑，在常溫高壓下獲得沒有溶劑殘留的藻油。

“藻油”有哪些優勢？

除了以養殖代替捕撈這一優勢，藻油的生產過程還可能以低成本分離DHA和EPA。因為EPA具有類激素效應，但孕婦、兒童等特殊群體需要避免攝入，所以如果可能的話人們更傾向于將兩種物質分開。魚油中DHA和EPA的比例通常都保持在1：3左右，而這兩種多不飽和脂肪酸結構類似分離提純過程要求高，本身性質又不穩定，提純損失較大。

對于藻油這個問題卻很好解決，不同種藻類合成的DHA和EPA含量有很大差異，甚至有一些只合成DHA或是合成大量EPA和少量DHA，這就使得這兩種物質的分離可以在純種養殖的過程中實現。

另外，藻油中含有其他污染物的風險比魚油小。能夠生產魚油的魚類通常是海洋生態系統食物鏈的上層消費者，伴隨它們積累DHA、EPA的過程，同時還會有相當一部分POPs（持久性有機污染物，比如多氯聯苯PCBs）也積累在脂肪組織中。

在食物鏈中存在這樣一個生物放大的現象，即生產者或低級消費者從環境中攝入的POPs會隨著它們被高層的攝食者捕食過程而進入高一級食物鏈，這個過程中因為POPs本身難以被降解代謝排出生物體，又是易溶于脂肪的不親水有機物。所以，在食物鏈高層的生物體內這些POPs會層層增多，遠高于環境中的濃度。

不幸的是，魚油正來源于POPs易于儲存的脂肪組織，因此魚油的生產者通常需要篩選原料魚，或者加上去除多種POPs的生產工藝。與之類似的是，魚體內也經常富集了鉛汞等重金屬，需要在提取魚油的時候進行處理。這并不是說吃魚油不安全，只是說獲得這種安全產品的過程又要加一道工序。而藻類，因為是生產者，在食物鏈的最底端，即使環境中存在一些污染，在它們體內也非常有限，不必對此進行專門的處理。

和魚油相比，藻油具有很多優勢，但目前提取的方法還是比傳統魚油復雜，所以兩者可能在市場上并駕齊驅相當一段時間。除此之外，又有人發現某些真菌也能自主合成DHA，進而提出可以發酵養殖真菌提取DHA，但目前還沒有大規模生產。

用藻類可以生產生物柴油

其實，從藻類提取資源并不是近幾年才開始的事情，螺旋藻在被吹成人們心中的營養“圣品”之前，早已因為較豐富的蛋白含量被當作飼料添加劑使用了，利用紅藻或褐藻等大型藻類提取藻膠或瓊脂糖也是非常成熟的工藝。

除此之外，最近特別引人注目的還有用藻類生產生物柴油的技術開發。從上世紀七十年代開始，就有人著眼于研究從微藻體內提取柴油的技術，但一度因為成本居高不下而被擱置。直到最近，因為能源價格的飆升和氣候變化問題，微藻提取生物柴油重新成為熱門研究方向。

早期制作生物柴油的原料是各種產油作物，但因為日益嚴重的人口膨脹與資源緊缺，這樣獲得的生物柴油成本居高不下，而且還可能間接威脅到貧窮地區的糧食戰略等，產油作物慢慢淡出了這個領域。不過，當藻類同樣富含脂肪酸這一現象被注意到后，研究人員便鐘情于用這些生長在廣袤大洋，通常不被視為資源的生物來生產柴油。經過篩選和馴化，目前已經獲得幾種含油量可以達到細胞干重的70%以上的藻種，它們有望用于大規模生產中。

類似于提取供食用的藻油，生物柴油的制作過程同樣包括養殖、收集、榨取，然后對藻油進行提取煉制，就可以獲得生物柴油。因為藻類合成的脂肪酸中較少芳香烴和硫元素，生物柴油燃燒過程中釋放的大氣污染物要少于石油煉制的柴油。

理論上說，它的另外一大優勢是這樣獲得的生物柴油在使用過程中是不增加碳排放的，因為燃燒釋放出的二氧化碳正是藻類在生長過程中從大氣中固定的二氧化碳，如果大規模使用這種生物柴油，可能會緩解人為增排二氧化碳造成的全球變暖局面。當然，這只是理論狀態，實際上因為目前生物柴油的提取過程沒有很高效的方法，成本也還很高，這一生產過程本身消耗大量能源，也會釋放不少二氧化碳，使它對氣候變化的貢獻大打折扣。

居高不下的成本導致目前養殖藻類提取生物柴油還不能投入大規模生產，于是有人開始研究聯產DHA和生物柴油的方法。如果能有好的方法將不飽和脂肪酸DHA、EPA等和可以用作生物柴油的飽和十六碳、十八碳脂肪酸分開（DHA是二十二碳），純化的DHA、EPA就可以賣到很高的價錢，也許能彌補生物柴油成本與收益之間的空缺。

說到底，推動產品工藝改進的根本動力還是降低成本或提高收益，在DHA的養殖大競賽中，甚至有研究人員培育出了可刮完油扔回培養液中繼續長的藻。這不由得讓人想起一則老笑話，說把豬掛網兜里養，吃哪塊肉割哪塊，割完還長……看來，人類對微藻的開發還有很大潛力。endprint