母库里的雨生红球藻
雨生红球藻生成了虾青素,这时,绿色的液体就会转化为红色
提炼出的油剂虾青素
科技人员整整摸索了10年
至今仍无法大规模量产 虽已进入10月中旬,但武汉依然燥热。记者一行驱车两个多小时,到达荆州才感受到真正的秋天,秋波澄清,秋光轻浅。
虾青素对慢性病如糖尿病、心脑血管疾病、痛风、帕金森病等都有明显的保健作用,比较知名的前几代抗氧化剂包括维生素E、茶色素、灵芝孢子油、葡萄籽、花青素、辅酶Q10等。与它们相比,虾青素的抗氧化功效要高出成百上千倍,因此受到全世界热捧。
湖北雅仕达生物技术有限公司负责人张邦华说,因生产不易,为了研究和生产虾青素,公司科技人员整整摸索了10年。荆州与武汉一样光能充足、热量丰富,但又没有武汉地区的热岛效应,极端气候较少,而且地下水资源丰富,这些环境因素都有利于雨生红球藻的生长,所以2004年,将生产基地选在了荆州,边生产边研发。
目前最好的天然虾青素来源是雨生红球藻,其虾青素含量可达干重的3.0%,甚至更高,是自然界中虾青素含量最丰富的生物,被誉为天然虾青素的“浓缩品”。雅仕达公司生产的就是这种藻。
在该公司的网站上,一瓶60粒装的虾青素售价498元,不算便宜。张邦华解释,虾青素因为技术及生产因素的制约,极难量产,目前全球只有7家公司掌握天然虾青素的生产技术,并能商业化量产。
这一说法得到中国科学院武汉水生所藻类专家宋立荣的验证。宋立荣说,上世纪六七十年代国外发现虾青素,七八十年代投入应用,但至今规模化的生产工艺仍不十分成熟,还有很多养殖难关尚未突破。这也是虾青素的价格一直居高不下的主要原因。
一千个雨生红球藻里
只有两三个能成为藻种
走进荆州虾青素生产基地,感觉农业味道十足,四野空旷,溜边是一排三层小楼,小楼前方是一排排“蔬菜大棚”,不知作何用途。再往远处看,整整齐齐修筑着80个椭圆形的大水池,大约40米长,5米宽,里面流动着暗红色的液体。
一切新鲜而奇怪,走访过后,才发现这些不寻常的设施,每个都有独到的用途。
看似不起眼的小楼,是孕育雨生红球藻的“母库”。进入其中,先要换上白色防护服,走进去凉飕飕的,张邦华说,此处是密封恒温洁净间,室温必须保持在25℃。
母库大约15平方米,放的全都是置物架,架子上一个挨一个的是细颈大肚瓶,瓶内是草绿色液体。这些就是藻种。
张邦华说,追溯起来,这些藻种来源于中科院2003年提供的400瓶原始藻,并且是其中虾青素含量较高的。这些年来,优胜劣汰从未停止,技术人员不断地从中选取富含虾青素含量的红球藻,大约从1000个红球藻细胞里,只能挑选出两三个藻细胞,只有这两三个藻细胞才有资格成为藻种。
当优胜者转为深绿色,就意味着成熟了,紫外线消毒灭菌后,被送进一级扩种库,这里也必需保证全封闭、零污染。
经过严格净化的蒸馏水是藻种的主要载体,其中还要加入多年来优选配置的培养液,有其非常独特的保密配方,这是藻儿们的食物,静置7-15天后,待其自然分裂增殖完成后,藻种们将进入半开放的生产车间,在那里,它们将度过一段最舒适的时光。
雨生红球藻的生存环境
必须恒温保湿无菌 “蔬菜大棚”就是半开放的生产车间。大棚里的景象几乎可以称得上壮观,放眼看去,全部都是悬吊着的巨大输液袋,足有半人高,袋里依旧是绿色液体,与母库、一级扩种库不同,绿色液体上下翻滚,看上去充满活力。
输液袋上还插着两根管子,一个是严格消毒灭菌的空气管、一个是严格消毒灭菌的营养管。除了这两样必备品,温度、湿度也是雨生红球藻生长的决定因素,输入的空气中若混入几个异类杂菌,这些藻儿就完蛋了。
大棚里,另一样打眼的东西是空调,两台巨大的空调,几乎与四门衣柜大小相当。这还不是简单的空调,是水冷空调,依据荆州丰富的水资源,抽取17℃的地下水,通过水冷空调循环降温,既保证温度,也保证了湿度。以上阶段称之为纯培养,就是说除了红球藻这种生物外,不得含有任何其它微生物在里面。
一般而言,雨生红球藻在20℃—-28℃都能生长,但在26℃、27℃时生长得最为迅速。因此,技术人员每天要早、中、晚三次校正温度,早上的温度设定在26℃,中午是27℃,晚上是26℃。
经多年实践,这三个时段分别对应的温度,最适宜雨生红球藻生长。
一周后,输液袋中的雨生红球藻被放入半封闭的鱼缸样容器,继续精心呵护,保证大量扩种。这一阶段,也是为它们进入外池,也就是跑道池做准备。张邦华说,跑道池是雨生红球藻的“生死场”,损耗率达3成。
雨生红球藻要想生成虾青素
还得能在“野外”生存下来
故天将降大任于斯人也,必先苦其心志,劳其筋骨,饿其体肤……与人一样,雨生红球藻要想生成虾青素,必须得先捱过一段艰苦时期。
在高温、饥饿的恶劣环境下,雨生红球藻的细胞失去运动功能,形成孢子,为了繁衍下一代积累出虾青素。这时,绿色的液体就会转化为红色。
这还不算,它们还得逃过水池内的原生动物、浮游动物、真菌、杂藻的吞噬和侵蚀。技术人员说,这种损害最大,常常一晚上,一池的藻都被吃光了。但通常要暴晒12天才能达到目的。
宋立荣说,这种“病虫害”的干扰,是雨生红球藻难以量产的最大问题之一,目前还没有行之有效的解决办法。
在这个“生死场”里丧生的死藻不少,为了让死藻沉淀下来,提高采收率,跑道池也做了特别设计。
跑道池看起来就像一个椭圆形的跑道,里面的红色液体流速很快。不同的是,池子的两端拐弯处多了一个“U”型障碍,这样一来,一股道就变成了两股道。红色液体流过拐弯处时,速度不一,慢的那一股道,死藻就被沉淀下来。
每20吨原料藻液
只能提取300克纯虾青素
在荆州生产基地,能活下来的、红色的雨生红球藻都是万里挑一的幸运儿。接下来,绝大部分藻被送入采收车间。之后,还有一个破壁干燥车间在等着它们。
这个车间专门“打磨”这些幸运儿,让其虾青素含量更高。破壁后,藻油中可含有虾青素6%左右,粉状只有3%左右。
剩下一小撮藻作为种子被回收至母库,等待进入下一轮生产周期。张邦华介绍,从母库到藻油,整个周期长达27天左右。而且生产旺季仅局限在夏天,冬天温度不够,有时候在跑道池奔流一个月,还无法达到预期效果。
据了解,雅仕达生物技术有限公司一年耗费数万吨原料藻液,只能提取400公斤纯虾青素。每池20吨原料藻液,仅出产300克纯虾青素。
巨大的损耗背后,是精益求精的质量品质。2009年,中国首批高纯度99.8%天然虾青素开发成功。2012年,该公司生产艾诗特牌虾青素,成为第一个获得全国食品药品监督管理批准的虾青素保健品,也是目前唯一个。