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生产技术达国际先进水平 本土产品占国内市场主要份额 中国藻油DHA从依赖进口到自主创新

2023-07-24 10:33:59
来源:科技日报 作者:宋迎迎 评论:0
  DHA俗称“脑黄金”,近年来,从鱼油DHA到藻油DHA,补充DHA的概念逐渐流行。

  近日,国家市场监督管理总局依法会同国家卫生健康委、国家中医药局发布公告,征求《保健食品原料目录营养素补充剂(2023年版)》《允许保健食品声称的保健功能目录营养素补充剂(2023年版)》等目录文件(征求意见稿)的意见。其中,DHA藻油作为一种营养物质被纳入保健食品原料目录。

  什么是藻油DHA?它与鱼油DHA有何区别?我国藻油DHA产业经历了怎样的发展历程,又将迎来什么样的发展前景?带着这些问题,科技日报记者专访了中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究员宋晓金、副研究员王森,一起揭秘藻油DHA的“前世今生”。

  藻油DHA比鱼油DHA更安全、更优质

  想要了解藻油DHA,得先从DHA说起。

  “DHA即二十二碳六烯酸,是一种重要的多不饱和脂肪酸。DHA存在于人体的各处,占大脑皮层总脂质的20%,占视网膜脂质的50%以上。”宋晓金告诉记者,DHA是神经系统和视觉系统细胞生长及维持细胞活力所需的重要物质,特别是对促进婴幼儿神经及视觉发育,预防成年人神经蜕变具有重要意义,因此DHA被很多人称为“脑黄金”。

  如此重要的物质,人体自身难以合成,只能从食物中获取。DHA按其来源,可以分为鱼油DHA和藻油DHA。

  “早先,人类从金枪鱼和鲣鱼等大型海洋鱼类的脂肪中提取DHA,但随之发现,深海鱼类之所以含有DHA,是因为浮游生物吞食了富含DHA的微藻,鱼又吞食了浮游生物,使微藻中的DHA通过食物链传递在鱼体内积累了下来。”王森说。

  鱼油DHA存在DHA含量低、纯度低等缺陷,加之海洋渔业资源不可持续,渐渐地,人类开始尝试采用微生物发酵技术培养富含DHA的微藻并从中提取更安全优质的DHA来替代鱼油DHA。藻油DHA在洁净、全过程可控的自动化发酵体系中生产,品质稳定、质量可控、可追溯,DHA含量一般占总油脂量的45%以上。

  “可以说,藻油DHA是人类为了避免鱼油DHA生产过程中的多种不利因素,在近20年来发展起来的一种可持续的、生产过程清洁的植物性DHA产品。”宋晓金告诉记者。

  我国藻油DHA生产技术取得长足进步

  20世纪90年代,美国Omega生物技术公司开发了利用发酵技术培养裂壶藻并制备富含DHA油脂的技术,实现了藻油DHA商业化生产。从微藻提取的DHA,一时间成为全球市场热抢的“香饽饽”。

  我国的藻油DHA商业化生产开始较早,在本世纪初,以广东润科生物工程股份有限公司、湖北福星生物科技有限公司为代表的国内企业就突破了国外的技术封锁,实现了藻油DHA的商业化生产。然而,在这一时期,这些厂商生产的藻油DHA在DHA含量及品质上仍落后于国外厂商产品,美国Martek公司的藻油DHA产品在国内市场占据绝大多数份额。

  2010年,原卫生部发布了《关于批准DHA藻油、棉籽低聚糖等7种物品为新资源食品及其他相关规定的公告》(以下简称《公告》),把DHA藻油列为新资源食品,为我国DHA藻油行业发展注入了“强心剂”。国内的科研机构及企业加快了对微生物发酵法生产藻油DHA的技术研究。

  以中国科学院青岛生物能源与过程研究所为例,该研究所与青岛琅琊台集团股份有限公司合作,在行业内首次实现了藻油DHA的全过程无溶剂的纯物理过程制备与高纯度藻油DHA的规模化生产。无独有偶,嘉必优生物技术(武汉)股份有限公司、厦门金达威集团股份有限公司也先后实现了高纯度、高品质藻油DHA的商业化生产。

  目前,研究已发现多个可产DHA的微藻品种。《公告》显示:可用于DHA生产的藻类有寇氏隐甲藻、裂壶藻、吾肯氏壶藻3种。市场上最常见的是寇氏隐甲藻、裂壶藻提取的藻油DHA。

  宋晓金、王森所在的中国科学院青岛生物能源与过程研究所代谢物组学研究组长期以来致力于裂壶藻的遗传改造、作用机制及代谢工程研究,通过人工改造裂壶藻提高其脂质中DHA的纯度及产量,进而提高藻油DHA的产品品质、降低藻油DHA的生产成本。

  “我们通过代谢工程策略对裂壶藻的油脂合成通路进行改造,开发了可生产高纯度DHA的裂壶藻新型菌株,获得了合成高纯度DHA的裂壶藻‘细胞工厂’,新型菌株DHA含量达到331毫克/克,占总油脂量的61%。”王森向记者介绍。

  随着国内科研机构和企业对藻油DHA生产的不断精进研究,目前我国藻油DHA行业头部企业的生产技术已达国际先进水平,国产藻油DHA产品牢牢占据国内市场的主要份额。数据显示,2015年我国藻油DHA产量在300吨左右,到2022年产量增至近1200吨,年复合增长率约22%。我国本土企业生产的藻油DHA突破国外的专利封锁,逐步进入国际市场。

  随着技术的突破应用领域也逐步扩大

  藻油DHA在健康食品领域的应用正处于不断拓展的发展阶段。随着人们对DHA的保健及预防疾病等功能认识的加深,越来越多的食品中都开始添加藻油DHA,如烹调制品、酸奶及液态奶制品、各种休闲食品及DHA功能强化食品等。此外,藻油DHA在医药、饮料、化妆品,以及动物、宠物饲料等领域也表现出良好的应用趋势。

  “近年来,我国藻油DHA应用技术不断获得突破,各种剂型产品的溶解性、热稳定性显著提高,应用范围逐步由集中于婴幼儿配方食品和保健品向普通食品领域拓展。”宋晓金介绍,随着消费者对健康领域关注度的提升,藻油DHA产品的销量显著增加。2022年我国藻油DHA市场销售规模约为5亿元。

  随着藻油DHA的应用越来越广,国内对藻油DHA的研究也逐步深入,产业科技水平将不断提高。谈及我国藻油DHA行业未来发展趋势,宋晓金表示,一方面需从生物学机制上解析微藻细胞DHA合成的调控机制,进而改进生产工艺,大幅提高藻油DHA的纯度,减少后续纯化工序,促进藻油DHA在特殊医学用途配方食品和医药领域的应用。同时,要针对市场需求开发液体油脂、粉末油脂、DHA磷脂及糖脂等不同剂型,提高其在人体内的利用率,加强其生理功效。

  “提高藻油DHA产品的性能稳定性同样重要。”王森认为,受DHA自身性质的影响,藻油DHA产品在运输、储存、应用方面存在诸多限制。因此,提升藻油DHA的光热稳定性,将成为重要的研发方向。

  宋晓金表示,尽管我国藻油DHA行业产能增长迅猛,但是行业整体的自主研发能力不强。目前,企业多采用与科研机构联合研发的方式。随着国家政策的积极引导,在激烈的市场竞争下,生产规模小、研发能力弱、抗风险能力差的企业将被淘汰,行业集中度必将有大幅提升,并逐步形成行业内的知名品牌。

(责任编辑:范晓婷)

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