科技界“基礎設施”讓科學對話更順暢

宋迎迎

DHA俗稱“腦黃金”，近年來，從魚油DHA到藻油DHA，補充DHA的概念逐漸流行。

近日，國家市場監(jiān)督管理總局依法會同國家衛(wèi)生健康委、國家中醫(yī)藥局發(fā)布公告，征求《保健食品原料目錄營養(yǎng)素補充劑（2023年版）》《允許保健食品聲稱的保健功能目錄營養(yǎng)素補充劑（2023年版）》等目錄文件（征求意見稿）的意見。其中，DHA藻油作為一種營養(yǎng)物質(zhì)被納入保健食品原料目錄。

什么是藻油DHA？它與魚油DHA有何區(qū)別？我國藻油DHA產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了怎樣的發(fā)展歷程，又將迎來什么樣的發(fā)展前景？帶著這些問題，科技日報記者專訪了中國科學院青島生物能源與過程研究所研究員宋曉金、副研究員王森，一起揭秘藻油DHA的“前世今生”。

? 藻油DHA比魚油DHA更安全、更優(yōu)質(zhì)

想要了解藻油DHA，得先從DHA說起。

“DHA即二十二碳六烯酸，是一種重要的多不飽和脂肪酸。DHA存在于人體的各處，占大腦皮層總脂質(zhì)的20%，占視網(wǎng)膜脂質(zhì)的50%以上。”宋曉金告訴記者，DHA是神經(jīng)系統(tǒng)和視覺系統(tǒng)細胞生長及維持細胞活力所需的重要物質(zhì)，特別是對促進嬰幼兒神經(jīng)及視覺發(fā)育，預防成年人神經(jīng)蛻變具有重要意義，因此DHA被很多人稱為“腦黃金”。

如此重要的物質(zhì)，人體自身難以合成，只能從食物中獲取。DHA按其來源，可以分為魚油DHA和藻油DHA。

“早先，人類從金槍魚和鰹魚等大型海洋魚類的脂肪中提取DHA，但隨之發(fā)現(xiàn)，深海魚類之所以含有DHA，是因為浮游生物吞食了富含DHA的微藻，魚又吞食了浮游生物，使微藻中的DHA通過食物鏈傳遞在魚體內(nèi)積累了下來。”王森說。

魚油DHA存在DHA含量低、純度低等缺陷，加之海洋漁業(yè)資源不可持續(xù)，漸漸地，人類開始嘗試采用微生物發(fā)酵技術(shù)培養(yǎng)富含DHA的微藻并從中提取更安全優(yōu)質(zhì)的DHA來替代魚油DHA。藻油DHA在潔凈、全過程可控的自動化發(fā)酵體系中生產(chǎn)，品質(zhì)穩(wěn)定、質(zhì)量可控、可追溯，DHA含量一般占總油脂量的45%以上。

“可以說，藻油DHA是人類為了避免魚油DHA生產(chǎn)過程中的多種不利因素，在近20年來發(fā)展起來的一種可持續(xù)的、生產(chǎn)過程清潔的植物性DHA產(chǎn)品。”宋曉金告訴記者。

? 我國藻油DHA生產(chǎn)技術(shù)取得長足進步

20世紀90年代，美國Omega生物技術(shù)公司開發(fā)了利用發(fā)酵技術(shù)培養(yǎng)裂壺藻并制備富含DHA油脂的技術(shù)，實現(xiàn)了藻油DHA商業(yè)化生產(chǎn)。從微藻提取的DHA，一時間成為全球市場熱搶的“香餑餑”。

我國的藻油DHA商業(yè)化生產(chǎn)開始較早，在本世紀初，以廣東潤科生物工程股份有限公司、湖北福星生物科技有限公司為代表的國內(nèi)企業(yè)就突破了國外的技術(shù)封鎖，實現(xiàn)了藻油DHA的商業(yè)化生產(chǎn)。然而，在這一時期，這些廠商生產(chǎn)的藻油DHA在DHA含量及品質(zhì)上仍落后于國外廠商產(chǎn)品，美國Martek公司的藻油DHA產(chǎn)品在國內(nèi)市場占據(jù)絕大多數(shù)份額。

2010年，原衛(wèi)生部發(fā)布了《關(guān)于批準DHA藻油、棉籽低聚糖等7種物品為新資源食品及其他相關(guān)規(guī)定的公告》（以下簡稱《公告》），把DHA藻油列為新資源食品，為我國DHA藻油行業(yè)發(fā)展注入了“強心劑”。國內(nèi)的科研機構(gòu)及企業(yè)加快了對微生物發(fā)酵法生產(chǎn)藻油DHA的技術(shù)研究。

以中國科學院青島生物能源與過程研究所為例，該研究所與青島瑯琊臺集團股份有限公司合作，在行業(yè)內(nèi)首次實現(xiàn)了藻油DHA的全過程無溶劑的純物理過程制備與高純度藻油DHA的規(guī)模化生產(chǎn)。無獨有偶，嘉必優(yōu)生物技術(shù)（武漢）股份有限公司、廈門金達威集團股份有限公司也先后實現(xiàn)了高純度、高品質(zhì)藻油DHA的商業(yè)化生產(chǎn)。

目前，研究已發(fā)現(xiàn)多個可產(chǎn)DHA的微藻品種。《公告》顯示：可用于DHA生產(chǎn)的藻類有寇氏隱甲藻、裂壺藻、吾肯氏壺藻3種。市場上最常見的是寇氏隱甲藻、裂壺藻提取的藻油DHA。

宋曉金、王森所在的中國科學院青島生物能源與過程研究所代謝物組學研究組長期以來致力于裂壺藻的遺傳改造、作用機制及代謝工程研究，通過人工改造裂壺藻提高其脂質(zhì)中DHA的純度及產(chǎn)量，進而提高藻油DHA的產(chǎn)品品質(zhì)、降低藻油DHA的生產(chǎn)成本。

“我們通過代謝工程策略對裂壺藻的油脂合成通路進行改造，開發(fā)了可生產(chǎn)高純度DHA的裂壺藻新型菌株，獲得了合成高純度DHA的裂壺藻‘細胞工廠，新型菌株DHA含量達到331毫克/克，占總油脂量的61%。”王森向記者介紹。

隨著國內(nèi)科研機構(gòu)和企業(yè)對藻油DHA生產(chǎn)的不斷精進研究，目前我國藻油DHA行業(yè)頭部企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)已達國際先進水平，國產(chǎn)藻油DHA產(chǎn)品牢牢占據(jù)國內(nèi)市場的主要份額。數(shù)據(jù)顯示，2015年我國藻油DHA產(chǎn)量在300噸左右，到2022年產(chǎn)量增至近1200噸，年復合增長率約22%。我國本土企業(yè)生產(chǎn)的藻油DHA突破國外的專利封鎖，逐步進入國際市場。

? 隨著技術(shù)的突破應用領域也逐步擴大

藻油DHA在健康食品領域的應用正處于不斷拓展的發(fā)展階段。隨著人們對DHA的保健及預防疾病等功能認識的加深，越來越多的食品中都開始添加藻油DHA，如烹調(diào)制品、酸奶及液態(tài)奶制品、各種休閑食品及DHA功能強化食品等。此外，藻油DHA在醫(yī)藥、飲料、化妝品，以及動物、寵物飼料等領域也表現(xiàn)出良好的應用趨勢。

“近年來，我國藻油DHA應用技術(shù)不斷獲得突破，各種劑型產(chǎn)品的溶解性、熱穩(wěn)定性顯著提高，應用范圍逐步由集中于嬰幼兒配方食品和保健品向普通食品領域拓展。”宋曉金介紹，隨著消費者對健康領域關(guān)注度的提升，藻油DHA產(chǎn)品的銷量顯著增加。2022年我國藻油DHA市場銷售規(guī)模約為5億元。

隨著藻油DHA的應用越來越廣，國內(nèi)對藻油DHA的研究也逐步深入，產(chǎn)業(yè)科技水平將不斷提高。談及我國藻油DHA行業(yè)未來發(fā)展趨勢，宋曉金表示，一方面需從生物學機制上解析微藻細胞DHA合成的調(diào)控機制，進而改進生產(chǎn)工藝，大幅提高藻油DHA的純度，減少后續(xù)純化工序，促進藻油DHA在特殊醫(yī)學用途配方食品和醫(yī)藥領域的應用。同時，要針對市場需求開發(fā)液體油脂、粉末油脂、DHA磷脂及糖脂等不同劑型，提高其在人體內(nèi)的利用率，加強其生理功效。

“提高藻油DHA產(chǎn)品的性能穩(wěn)定性同樣重要。”王森認為，受DHA自身性質(zhì)的影響，藻油DHA產(chǎn)品在運輸、儲存、應用方面存在諸多限制。因此，提升藻油DHA的光熱穩(wěn)定性，將成為重要的研發(fā)方向。

宋曉金表示，盡管我國藻油DHA行業(yè)產(chǎn)能增長迅猛，但是行業(yè)整體的自主研發(fā)能力不強。目前，企業(yè)多采用與科研機構(gòu)聯(lián)合研發(fā)的方式。隨著國家政策的積極引導，在激烈的市場競爭下，生產(chǎn)規(guī)模小、研發(fā)能力弱、抗風險能力差的企業(yè)將被淘汰，行業(yè)集中度必將有大幅提升，并逐步形成行業(yè)內(nèi)的知名品牌。