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) I7 W0 @ }( ` 本文转自：科技日报 ) V0 L- }% v; n& j* p
从源头供给到终端应用 * }2 x( q( W3 R8 A
突破核心技术瓶颈 开发海洋生物资源
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工作人员对微藻进行管护。 陈曦/视觉中国 ◎本报记者 叶 青
; j& X6 Y( _( O$ J5 i: y+ V! X 近年来，海洋产业逐渐成为我国经济增长的新引擎。生物技术对推动海洋生物资源的开发利用、提高海洋生物制品质量有着重要作用。
/ l6 a& m& w# R0 c 近日，广东省重点领域研发计划项目——“广东特色海洋生物制品共性关键技术研发及产业应用”完成验收工作。通过与5家国内龙头企业合作，团队建设了金枪鱼肽粉、卵形鲳鲹肽粉、海水螺旋藻多糖等多条海洋生物功能原料生产线或中试线，并应用于食品、化妆品和饲料等领域，开发出18款终端制品，取得了良好的经济效益。 - f9 p2 e3 }+ {1 Q8 a. p
“该项目瞄准我国绿色高质量发展的战略需求和相关技术的国际前沿，充分利用鱼贝藻等广东特色海洋生物资源，开展了一系列自主创新研究，建立了从原材料到产业应用的系统性解决方案，针对海洋生物资源的开发利用，创建了全链条绿色高效提取制备与品质控制技术。”项目负责人、中国科学院南海海洋研究所研究员向文洲说。 $ `; Y2 V7 I6 f2 k& O
改变传统方式 瞄准重点问题 ( v* c3 @ f% l, v3 G1 v8 T
“海洋生物制品涵盖范围广，包括从海洋生物中提取的各种功能产物，如蛋白质、多肽、不饱和脂肪酸等。”项目核心骨干、中国科学院南海海洋研究所研究员潘剑宇介绍。
0 D5 n" _ d7 Y4 y# c( Q* g 海洋生物中蕴含丰富的生物活性物质，具有抗肿瘤、免疫调节、降血脂、抗氧化等功效，被广泛应用于功能食品和新药研发。作为海洋战略性新兴产业之一，海洋生物制品产业发展潜力巨大。
1 U7 x% f/ k6 }$ F4 l; s 近年来，我国高度重视海洋生物制品产业发展，并将其纳入相关政策和规划。“要推动海洋生物制品的大规模应用，其实还面临不少挑战。”潘剑宇告诉记者，“以往，海洋生物制品大多采用‘一锅煮’的生产方式，以粉末、胶囊片剂或者口服液的形式进入市场。但这种生产方式简单粗放，制作过程中易产生大量废液，能耗高，不仅会污染环境，而且产品功效成分也不确切，品质难以保证。”
; a0 H" V2 s8 [ 此外，一些国际企业牢牢把控海洋生物制品高端产品的核心功能原料，使我国保健品、食品、化妆品和生物医药等相关行业发展受到影响。 % S) d8 ?0 i% ]! d/ ^: S8 U
“我们瞄准这两大问题，希望突破海洋生物制品制备的高能耗、高污染和高成本瓶颈，特别是要掌握生物原料生产及其功能产物制备核心技术，为我国海洋生物制品产业技术创新抢占科技制高点奠定基础。”向文洲说。 ' j# x2 T# O8 k8 d. E9 L; x) y" a$ j
对标国际水准 创建技术体系 5 ?% n% i& b, a! Q
金枪鱼、鲍鱼、龙须菜……项目团队选取了广东十多种具有代表性的特色海洋鱼贝藻进行深入研究，挖掘了一批海洋生物新型功能产物，包括可用于肿瘤辅助治疗的金枪鱼肽、降血脂卵形鲳鲹肽、保护胃肠黏膜的牡蛎肽以及抗凝血罗非鱼鱼鳔硫酸软骨素等。这些产物功效好，开发潜力极高。目前，团队已申请了相关专利。在此基础上，团队还进一步探究了其构效关系和作用机制，从认知源头为精准开发新型海洋生物制品奠定了最关键的技术基础。 / P. J- T; i6 A/ u0 K
“从商业化市场开发角度来看，高端功能性海洋生物制品开发的竞争首先是认知的竞争。核心产物结构清晰、功效确切、应用精准，正是国际企业垄断市场的核心竞争力。”向文洲认为，国际企业甚至采用或借用新药研发的技术策略与路径来开发海洋生物制品，国内应迎头赶上。 ?4 f1 x- [, B
海洋微藻功能产物的开发应用在国际上受到高度关注。团队瞄准这类独特的海洋生物资源，针对海水螺旋藻建立了从藻种源头创新到功能产物高端应用的全产业链技术体系。 $ }, Q5 O Q. a" B/ I
团队研发的海洋微藻绿色低碳与高品质养殖技术，通过补充外源二氧化碳作为藻细胞生长碳源并同步调控藻液pH值，解决了海水养殖螺旋藻会产生大量钙镁沉淀导致成本大幅上升的问题，还有望实现对工业二氧化碳捕集后的高值化利用。同时，这一技术大幅提高了螺旋藻多糖、藻蓝蛋白等功能产物的含量，降低了螺旋藻原料的生产成本和能耗，为功能产物开发提供了绿色、高品质和低成本的生物质原料。
; C' U. u% K; X1 P/ ` 在向文洲看来，这为打造和优化海洋微藻以及其他海洋生物的产业链提供了有益示范。在沿海地区土地和淡水资源日益紧张的情况下，充分利用海域资源发展微藻生物制品产业大有可为。
( k( J! [8 M+ D# @+ o. e$ s 优化产业链条 推动升级转型 5 H/ O8 c8 V: G; Z: a! y
“我们建立了包括海洋生物酶解优化、分离纯化等在内的一系列新技术和新工艺。”潘剑宇说，团队从全链条角度出发，有效突破了海洋生物制品核心技术问题，可促使整个行业在产品制备效能、质量、功能和经济性上取得进步。 2 i$ X) |) I9 U6 c* Z. A" _' D$ q
海洋生物制品需求大、市场广，因此，我国正大力推进海洋牧场建设。向文洲认为，未来，人工养殖的海洋生物种质及其可开发资源的大幅增加和多元化，将为产学研与跨行业合作开展源头创新和集成创新提供难得的机遇。这必将推动海洋生物制品的新一轮开拓与升级转型。
% w- |: Z1 U0 V+ ^/ w. Z" l “我们将持续推动新技术在海洋生物制品生产中的应用，带动产业发展。”向文洲说，“相信未来项目研发的技术能对广东乃至国内的海洋生物制品产业发展起到重要支撑和示范作用。部分技术有望率先‘走出去’，为我国海洋生物制品产业高质量发展赋能。” ) E$ @( P0 D# S3 t; O, E- u0 q
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