接合菌是分解死亡植物体的微真菌。它们在森林和农业的废液中生长良好,可提供营养丰富的环保型生物质,适合用作鱼饲料。

cewa哥德堡生物科技公司 Cewatech 发明了一种在纸浆或淀粉生产的废液中培育可食用接合菌纲微真菌的技术。这种富含营养的产物可以用作鱼饲料,是鱼类养殖行业中使用的鱼粉的良好替代品。

“这种技术在首次应用时使用的是 Nordic Paper 赛夫勒纸浆厂的废液。利用这种原料生产的鱼饲料可以加快鱼类的生长速度,改善环境,为纸浆厂创收,也能减少为生产鱼粉而进行的野生捕捞”,Cewatech 研发部门主管 Lars Edebo 说道。

水产养殖——一个不断发展的行业

全球鱼类总产量约为每年 1.58 亿吨,每年人均食用 19 千克(亚洲的人均使用量更高)。超过 42% 的鱼类产量来自于水产养殖。自 20 世纪 50 年代开始,养殖鱼的数量增加了八倍。这就使得水产养殖成为食品行业中增长最快的细分市场。根据 FAO(联合国粮食及农业组织)的统计,鱼类养殖的产量在未来十年内将赶超商业性捕捞。很有可能水产养殖将成为向不断增长的全球人口供应优质蛋白的重要途径之一。

在瑞典,鱼类养殖自 20 世纪 80 年代开始增长,但在最近今年增速放缓。当前产量约为每年 12000 吨(2013 年)。虹鳟鱼(学名:Oncorhynchus mykiss)占其中 80%。大规模鱼类养殖无论是对于农场主还是对于环境都存在重重挑战。养殖用的饲料通常源自于海洋——鱼粉和鱼油。这种做法成本高,对环境的影响也很可疑,因此人们竭力寻找脂肪和蛋白质的替代来源。有一种可能的鱼粉替代品就是富含氮的油类作物,但这种方法在饲料的成分以及其生产途径方面存在缺点。此外也可以使用水生和陆生动物性饲料。北极的甲壳类磷虾就是这方面的一个候选,但供应有限且成本很高。

如果水产养殖的饲料不会直接竞用食物资源,那么情况会好很多。而这正是 Cewatech 技术对水产养殖行业意义非凡的原因所在,因为微真菌纯粹依靠废液生长,可以变废为宝。

真菌生物质富含蛋白

“我们主要专注于废物和循环利用。我们可以利用农业和纸浆生产的废液培育可食用的微真菌(接合菌)。食品工业中产生的废液是另外一种可行的原料。真菌生物质中的蛋白质、氨基糖和维他命含量高,因此是用作商业性水产养殖鱼饲料成分的理想之选。氨基酸和氨基糖的含量几乎与用作掠食性鱼类基础饲料的甲壳类相同”,Lars Edebo 说。

“接合菌也可以用作食品。数百年以来,东亚地区的数百万人一直在食用天贝 (Tempe) 形式的接合菌。天贝的味道类似于卡门培尔干酪,但菌类不是生长在乳清中,而是生长在磨碎的大豆中。”

根据 Lars 的说法,接合菌作为鱼饲料有多种极富吸引力的特征,并且还具有环境效益:

  • 取代经由野生捕捞获取的鱼粉,有助于减少对海洋的过度捕捞。
  • 不含鱼类通过生物累积而产生的环境毒素。
  • 这种生物质包含具有有利氨基酸成分的蛋白质,和具有有利不饱和 C18 脂肪酸的类脂及维他命。此外还含有氨基己糖,这种成分对于皮肤和粘膜上的粘液保护层很有用。
  • 真菌减少了富营养化,因为细胞壁在鱼腹中消化前不会展开。
Zygomyceter är mikroskopiska svampar som får sin näring från dött organiskt material. Samtidigt kan de omvandla lignocellulosa och avfallsmaterial till värdefulla produkter. Foto: Cewatech

接合菌是分解死亡植物体的微真菌。它们可以将木质纤维废物转化为有用的产物。图片:Cewatech

“在 Nordic Paper 的赛夫勒纸浆厂,真菌在富糖的亚硫酸盐废液中生长。如果不是这样加以利用的话,亚硫酸盐残留物将通过焚烧来回收能源,但生产鱼饲料的成本效益更高。多项先导性研究表明,这种方法高效、稳定。全球第三大鱼饲料生产商对这种生物质作为鱼粉替代物来饲养虹鳟鱼进行了试验。试验结果表明取得了一定的增长速度。这种饲料也很适合用于饲养鲑鱼、红点鲑和龙利鱼”,Lars 说。

“试验设施有助于我们更好地了解这个过程,现在我们可以处理起泡、pH 值波动和污染等问题。我们不必对原料进行消毒就能养殖,大大节省了能源。真菌生物质在现有设施中的收获、排水和干燥都很容易。我们可以利用废热,生产成本很有竞争力。尽管大规模生产存在养殖、收获、清洗和干燥方面的其他难题,但我们目前正与卡尔斯塔德大学合作来解决这些问题。”

医用

Lars Edebo 曾担任萨尔格伦斯卡大学医院临床微生物实验室主管,专业领域为侵袭性真菌感染。他与其子——外科医生 Anders Edebo 合作从事利用真菌优点的医用开发。

“真菌生物质也可以改进成富聚氨基葡糖的细胞壁物质 (CWM),这种物质含有正电,具有抗菌性。我们会尝试利用这一点来进行伤口处理,防止可怕的多重耐药菌 (MRSA) 和医疗护理及中老年护理中广泛存在的 ESBL 肠杆菌。从外。也有人对测试其作为粘膜疫苗的辅助剂(增强疫苗效力)和作为缓释给药系统很有兴趣。在收集 CWM 时,生物质中的其他成分仍可在鱼饲料中使用,因而促进了生产经济,最大限度减轻了排放,”Lars Edebo 说。

本文发表于 2016 年 10 月。