小藻科技：以微藻蛋白/肽构建食物新未来

文章来源：小藻科技

微藻是具有光合作用能力的单细胞微生物，通常在淡水中生长。常见的螺旋藻和小球藻蛋白含量高达 50% ~ 70%，同时富含多种人体必需的氨基酸。近年，因其高营养、生长快及可持续发展意义，成为了诸多公司研发的重点对象。Global Market Insights预测，2020—2026年藻类蛋白将实现6％以上的复合年增长率，到2026年藻类蛋白市场收入将达到10亿美元。

1. 工艺创新——“新”蛋白产业中的微藻力量

微藻作为地球上最古老的光合生物，富含多种营养活性物质，是一类极具市场潜能的食品原料。微藻中的蛋白质不仅含量高,而且其营养价值与质量也比传统的农作物蛋白高，是很好的植物蛋白或替代蛋白。据跨国食品制造解决方案提供商布勒估计，到 2050 年，单细胞蛋白质来源（例如微藻）具有满足传统农作物动物饲料蛋白质需求 20％ 的潜力。尤其在新蛋白产业，微藻作为天然的植物基蛋白质来源，适合用于不含动物源成分的健康食品、饮料和膳食补充剂。

然而，微藻普遍存在细胞壁结构，使其被人体消化吸收的效率比较低，并且传统微藻蛋白的回收效率低，微藻的腥味和色素问题也限制了微藻蛋白在食品领域中的应用。小藻科技通过创新技术研发，解决了限制藻类蛋白应用的技术难题，为新蛋白产业注入了新的健康正能量。

拟微球藻2021年4月由国家卫健委批准为新食品原料，其含有丰富的EPA、蛋白质和多糖等多种活性物质。小藻科技以拟微球藻为原料，通过预处理、控制酶解技术、酶法转肽技术以及高效分离纯化技术开发出系列风味佳、活性强的拟微球藻蛋白和拟微球藻蛋白肽。即先通过控制酶解处理，将拟微球藻中的蛋白，水解为水溶性、分散性好的小分子肽，然后巧妙利用分离和膜过滤技术有效去除叶绿素等色素分子以及大部分藻类独有的风味物质，得到风味好的拟微球藻肽，再通过对酶解多肽的纯化以及再组装，得到蛋白含量达到85%以上的拟微球藻蛋白。通过以上创新工艺，拟微球藻蛋白的溶解性、分散性、凝胶特性、乳化性和起泡性均得到大幅提升，扩大了拟微球藻蛋白的应用领域。

图1.拟微球藻肽粉图片

2. 性能优越——创新研究微藻蛋白肽的健康益处

小藻科技开发的拟微球藻蛋白，氨基酸组成和序列极具特色，支链氨基酸含量高，蛋白质一级结构中富含ACE抑制肽、糖苷酶抑制肽、淀粉酶抑制肽、促胶原蛋白合成肽等的氨基酸序列，是生产植物来源，无过敏源生物活性肽的优质原料。Francisco Javier Fernández-Acero等人[1]从拟微球藻中分离出的超过400种具有生物活性的蛋白质，例如具有生理活性的蛋白质UCA01。Won-Kyo Jung等人[2]分离出具有促进成骨细胞分化的多肽MPDW，在骨骼健康方面具有巨大的潜力。

此外，小藻科技的拟微球藻蛋白/肽已发掘其中含19类具有淀粉酶抑制效果的多肽，如包含EAGVD序列等；94类具有糖苷酶抑制效果的多肽，如包含TPSPR序列等；47类具有α-淀粉酶抑制效果的多肽，如包含LPLLR序列等；54类具有肾素（Renin）抑制效果的多肽，如包含LALPA序列等；587类具有血管紧张素转化酶（ACE）抑制效果的多肽，如包含EGGSF序列等等。

表1. 酶解多肽的潜在作用

小藻科技利用酶法转肽技术，将溶解性好的小分子肽重新组装，成为具有强起泡性、泡沫稳定性、乳化性和乳化稳定性的重组拟微球藻蛋白。重组蛋白的氨基酸组成优异，各项氨基酸含量接近人乳和动物乳，其中必需氨基酸的比例为42.6%，必需氨基酸加上条件必需氨基酸的比例为46.24%，被誉为“海洋植物奶”。

图2. 拟微球藻蛋白及多肽与人乳，牛乳和山羊乳的氨基酸组成

小藻科技开发的微藻蛋白除了上述的营养特性和应用优点外，还具有低核酸、无过敏源、负碳三个杰出特点。低核酸特性是由于在微藻蛋白工艺开发中重点控制了核酸的含量，使得重组蛋白中嘌呤含量低，可作为高血糖，高尿酸人群的使用依据，或者运动人群的应用推荐。微藻基于高效光合作用的特点，生长效率是粮食作物最高产量的10倍以上[3],可以把大量的二氧化碳转化为蛋白，将成为食品开发中可持续发展的优质选择。

3. 应用多元——小藻科技，以微藻蛋白构建食物新未来

小藻科技经过创新工艺制备得到的性能优越的拟微球藻蛋白和拟微球藻肽，适用于各种功能性食品和膳食补充剂的开发，如固体饮料、冲剂、片剂、胶囊、口服液、软糖等。

拟微球藻蛋白，因其高蛋白含量，可以作为全营养食品的首选原料，如代餐植物奶、代餐粉类；高气泡、乳化活性，为其在更多食品领域如烘焙、冷饮等提供更多可能性。

小藻CP-1（促进钙吸收）肽，其独特的氨基酸组成能够与钙离子螯合，拟微球藻蛋白酶解产物和小球藻、螺旋藻及杜氏盐藻对比，其钙离子的螯合能力最强，能够显著提升钙的吸收，促进钙离子的吸收，可以加工成拟微球藻肽CP-1。我们也具备将蛋白直接加工成CP-1富钙肽的能力，可在钙质补充类的食品如液体奶、营养蛋白粉、高钙蛋白棒、高钙奶酪棒上进行应用[4]。

图3.钙离子螯合能力。

（CPPH, 小球藻蛋白酶解产物; NOPH,拟微球藻蛋白酶解产物; APPH,螺旋藻蛋白酶解产物; DSPH,杜氏盐藻蛋白酶解产物. *P < 0.05, **P < 0.01, ****P < 0.0001.）

小藻RP-1（解酒）肽，基于其功能及解酒产品的设计理念：（1）抑制酒精吸收（2）加速酒精代谢分解排出（3）保护胃粘膜、肝脏；可设计一款解酒产品。可选择含有解酒酶的食品原料，搭配一些富含果酸的果粉、谷物粉，开发解酒胶囊或固体饮料。

          图4. 解酒硬胶囊和固体饮料

图5. 上图，pH值升高，体系中的乙醇在复合发酵醋粉作用下，生成了乙醛物质；下图，pH值先升高后降低，表明拟微球藻肽粉&复合发酵醋粉将体系中的乙醇先转化为乙醛，再进一步转化成了乙酸。

小藻HP-1（降血糖）肽，可搭配其他植物提取物如白芸豆提取物、洋葱提取物、桑叶提取物等，开发一款有益血糖控制的产品。

小藻AP-1（降血压）肽，可搭配芹菜提取物、大蒜提取物、海带提取物等原料，开发一款有益血压控制的产品。

小藻FP-1（抗衰）肽，可搭配玻色因、A醇、维生素E、白藜芦醇等成分应用到辅助延缓衰老、抗氧化、抗光化的品类如面霜、乳液、精华液护肤品中；搭配抗糖化的食品原料，如石榴提取物、樱花提取物、葡萄籽提取物等开发一款便携口服饮品。

图6. 拟微球藻蛋白/肽其他应用

根据欧盟委员会（European Commission）2018年的一份报告，在欧盟，藻类生物质产业价值16.9亿欧元，有1.4万名员工从事研发和供应链工作。报告指出:“在西方饮食中增加藻类可能有助于满足与预期人口增长相关的一些粮食生产需求[5]。”NOW Foods和Vimergy LLC这样的膳食补充剂公司已经开始提供含有藻类蛋白质的产品。

由此可见以微藻蛋白构建食物新未来，开拓健康产业新局面，未来可期。

关于小藻科技

小藻科技（安吉）有限公司（以下简称“小藻科技”）成立于 2016 年，以拟微球藻作为单细胞微藻的底盘细胞工厂，长期从事藻细胞的筛选和优化，围绕其固碳能力提升与培养条件适应（可户外四季立体养殖）。是全球首家以商业模式生产富含EPA藻油的企业。2018 年小藻科技在广西防城港建立了中试室外养殖基地；2021年已建成二期养殖基地，占地面积 1200 亩，已投产 880 亩，是目前全球最大的自养藻类生产基地，实现水自循环利用系统。

同时，小藻科技持续在下游产物高效，有序，精细化分离等方面投入技术创新和迭代，并建成自主研发的藻类产物高效精细化分离产线。除了藻油EPA之外，公司还布局有微藻蛋白/肽类、纤维，胞外外泌体、多糖提取物、类胡萝卜素一族等多个产品管线，共涉及食品，营养补充剂，医药，美妆个护，动物营养等多个板块。

参考文献：

[1] Carrasco-Reinado, R. et al. Development of New Antiproliferative Compound against Human Tumor Cells from the Marine Microalgae Nannochloropsis gaditana by Applied Proteomics. Int. J. Mol. Sci. 2021, 22, 96.

[2] Nguyen M H T, Qian Z J, Nguyen V T, et al. Tetrameric peptide purified from hydrolysates of biodiesel byproducts of Nannochloropsis oculata induces osteoblastic differentiation through MAPK and Smad pathway on MG-63 and D1 cells[J]. Process Biochemistry, 2013, 48(9): 1387-1394.

[3]陈峰,杨帅伶,刘宾. 微藻蛋白质及其在食品中的应用研究进展[J]. 中国食品学报,2022,22(6):21-32.

[4] Huilin Yu, Yixuan Chen, and Jiajin Zhu, et al. Osteogenic activities of four calcium-chelating microalgae peptides. J  Sci Food Agric 2022; 102: 6643–6649.

[5]微藻植物蛋白的巨大优势 https://mp.weixin.qq.com/s/XW3NbD6hecy7Je72Vg_kJA

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