Abstract

Omega-3多不飽和脂肪酸（LC-PUFAs）對人類神經系統發育至關重要，其中DHA占大腦灰質脂肪酸總量的20-25%，視網膜感光細胞中占比高達60%。傳統魚油來源面臨過度捕撈、重金屬污染等問題，而藻類油脂通過光合作用固定CO₂，在封閉式光生物反應器中可實現年產量提升7倍的規�；�生產。

Introduction

微藻作為"超級食物"可合成β-胡蘿卜素、蝦青素等功能性成分。通過調控氮含量等培養參數，藻株如裂殖壺菌（Schizochytrium）能高效積累DHA（含22個碳原子和6個雙鍵）。相比魚油，藻油無腥味、不含膽固醇，且通過酶法提取可降低60%能耗。

Methods of algal oil extraction

創新提取技術中：

1. 超聲輔助法通過空化效應破壁，保留90%以上EPA活性
2. 水熱液化（HTL）在280°C下將濕藻直接轉化為生物原油
3. 離子液體萃取對DHA選擇性達85%

Omega-3 fatty acids from algae and its benefits

臨床研究表明藻源DHA可改善：

• 阿爾茨海默癥患者的認知功能（提升MMSE評分2.3分）
• ADHD兒童注意力持續時間（延長17分鐘）
• 心血管疾病患者的甘油三酯水平（降低19%）

Omega-3 in various algal species

優勢菌株比較：

• 三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）：EPA含量占脂肪酸38%
• 隱甲藻（Crypthecodinium）：DHA產量達50g/L培養液
• 微擬球藻（Nannochloropsis）：適合開放池培養

Prospects and innovations

合成生物學技術使藻類：

• 過表達Δ4去飽和酶基因，DHA產量提升3倍
• 采用CRISPR-Cas9敲除競爭代謝通路基因
• 與污水處理耦合實現負碳生產

Conclusion

當前挑戰包括：

1. 大規模培養的氮泄漏風險（需密封式系統）
2. 基因改造藻株的監管空白
3. 提取成本較魚油高22%（需優化HTL工藝）

未來可通過構建"藻類工廠"模式，整合CO₂捕集與可再生能源供電，實現每噸藻油減排CO₂ 2.4噸的環境效益。