Microalgae
From Future Food to Cellular Factory
作者：Joel Fleurence
出版：ISTE
索书号：Q949.2/F616/2021/Y
ISBN: 978-1-78630-587-9
藏书地点：武大外教中心
单细胞藻类和蓝藻是地球上生命不可阻挡的成员，它们制造了地球上一半的氧气。微藻独立于这种主要的生态作用之外，是真正的细胞工厂，是合成各种与人类活动有关的代谢产物的起源。特别是，它们产生原始色素，如藻胆蛋白、多糖、酶，以及具有较长碳链的脂类和脂肪酸，它们作为生物燃料的定价为这些微生物的定价开辟了新的途径。除了这种细胞植物概念和由此产生的生物精制所产生的生物技术用途外，微藻还构成人类和动物营养的食物资源。微藻和蓝藻是海洋食物链中的第一批生物，是氧气和有效的二氧化碳捕集器的基本生产者。它们是阿兹特克人、非洲人和亚洲人的传统食物蛋白质来源，其中一些甚至获得了超级食物的地位。
微藻综述了微藻和蓝藻的生物学、生态学和生化特性。微藻是指那些在显微镜下才能辨别其形态的微小的藻类群体。微藻通常是指含有叶绿素a并能进行光合作用的微生物的总称，属于原生生物的一种。应用生物技术进行大量培养或生产的微藻分属于4个藻门：蓝藻门、绿藻门、金藻门和红藻门。它们是真正的细胞工厂，生产有趣的物质，如原始色素，蛋白质和多糖具有生物活性。它们的使用涵盖了人类活动的许多部门，包括水产养殖、牲畜养殖、农业食品以及人类和兽医医学。这本书介绍了他们的生产模式和转化过程，适用于他们以及传统的和未来的藻类价格。由于微藻是脂类和脂肪酸的来源，它们已成为开发生物燃料等绿色燃料的关注焦点。对于未来食物而言,优质的原料和先进的工艺缺一不可。从这两方面入手，人类一直处在积极探索的道路上，对于微藻价值的发现,则让未来食物的发展向前迈进了一大步。
这本书的目的是对微藻的生物和生态特征：无论是海洋，淡水，甚至大气。蓝藻(如节螺旋藻或螺旋藻)也被讨论，因为它们长期以来被称为“蓝藻”，其植物学名称为蓝藻科。这本书还评估了微藻和蓝藻的生产方法和当前的应用，无论是在食品或生物技术领域。就食品应用而言，目前微藻在动物和人类营养中以食品补充剂的形式被介绍。根据经济和监管的限制，讨论了这些应用部门的发展前景。
微藻作为细胞工厂能够生产具有高附加值的分子的生物技术valorization也在这本书中被描述。文中还讨论了这些分子的提取技术和生物精馏等新方法。最后，根据目前该领域的研究进展，提出了利用转基因微藻生产用于治疗目的的分子的生物技术观点。
从时间顺序的角度来看，蓝藻和微藻是地球上通过光合作用产生氧气的起源。蓝藻的氧光合作用可能发生在30亿年前。据估计，包括微藻在内的第一批真核细胞出现在15 - 20亿年前。海洋中藻类生物多样性的程度一直是未知的。微藻种类的数量还没有确定下来，科学文献中给出的数字在7万到15万之间。相反，高估计显示有100万种物种。如此多样而又不容易获得的生物多样性仍然给生物学家在人口普查方面带来了问题，从而解释了上述数字之间的差异。这一困难也出现在建立一个分类系统，以列出不同的植物组微藻。传统的分类最初以微藻的色素组成为基础，建立了三个主要的分类类群或门，通常称为绿藻、红藻和褐藻。蓝藻，长期被认为是藻类，被分类为蓝藻”。然而，色素标准一直不足以对藻类进行分类和报告它们的进化过程。其他特征，如叶绿体起源的内共生性质(原生或次生内共生)，使提出新的分类学组成为可能，从而丰富了分类。这在Glaucophytes类群中尤为明显，其叶绿体是初级内共生的结果，但保留了某些重要的祖先特征，如在两个膜之间存在肽聚糖壁。这种特性在这些生物和蓝藻之间有效地共享。然而，Glaucophytes是一种微藻，分布并不广泛，主要存在于淡水(湖泊、沼泽和池塘)中。这些有机体，不受价格稳定的影响，在本书的其余部分将不再讨论。
由于系统发育分类主要基于分子标准，如核糖体DNA，它打破了传统分类所建立的主要类群。然而，出于明显的方便原因，分类器仍然依赖并仍然使用红色、棕色或绿色藻类的命名来描述藻类生物量。
微藻具有较高的代谢可塑性和基因横向转移的天然能力，后一特性是藻类极其多样化进化的起源。微藻的这两个自然特性也使它们成为生产感兴趣分子的宝贵生物技术辅助，如重组蛋白质或生物燃料。最后，微藻，如小球藻，蓝藻，如螺旋藻，已经被用于动物和人类的食物中，即使在后者仍然更多的是一种食物的补充，而不是食物本身。
除了对天然螺旋藻资源的培育养殖和直接应用,螺旋藻蛋白质等营养成分的精深加工也是科研和产业界的重要发力点。随着高蛋白藻粉产业化的实现、绿色低成本提取生产等技术的研发和应用,在绿A等微藻企业的共同努力之下,将会有更多高价值微藻产品问世,不断丰富人类健康品选择,助力大众饮食健康。
Joel flourence是法国南特大学的教授。他的研究重点是藻类的稳定化。他发表了100多篇国际出版物，出版了很多书，并获得了三项国际专利。
本书目录：
前言
致谢
介绍
第一章微藻生物学与生态学
1.1生物学特性
1.1.1.一般特性
1.1.2.传统和系统发育中的不同类群分类
1.1.3.蓝藻（蓝藻科）的特殊情况
1.2生态特征
1.2.1.海洋微藻
1.2.2.微咸水和淡水环境中的微藻
1.2.3.陆地和空中环境中的微藻
第二章生产工艺
2.1.自然环境中的收获生产
2.2.开放系统中的文化生产
2.2.1.开放式盆地的生产
2.2.2.开放式电缆管道式水池中的生产
2.2.3.开式罐生产
2.3.封闭系统中的培养生产
2.3.1.非连续模式生产
2.3.2.连续模式生产
第三章食品价值化
3.1动物饲料
3.1.1.饲料微藻
3.1.2.膳食补充剂
3.2人类食物
3.2.1.配料或蔬菜
3.2.2.膳食补充剂
3.2.3.功能性食品
3.2.4.食品着色
3.2.5.规定
第四章价化分子
4.1.多糖
4.2.蛋白质和酶
4.2.1.藻胆蛋白
4.2.2.酶
4.3.非蛋白色素
4.4.脂肪、甾醇和脂肪酸
4.5.生物燃料的特殊情况
4.5.1.生物燃料生产工艺
4.5.2.用作生物资源的藻类物种
4.5.3.经济背景
4.6.其他应用
第5章提取工艺
5.1.常规工艺
5.1.1.球磨机
5.1.2.超声波
5.1.3.超临界流体萃取
5.1.4.微波提取
5.1.5.高压抽汽
5.1.6.冷冻干燥促进提取
5.2.酶水解
5.3.其他方法
第6章生物技术方法
6.1.生物炼油厂
6.2.生理强迫
6.3.遗传转化
结论
工具书类
指数
胡萌欣 武大生科院 博士研究生