挪威每年出口纏結海帶 (Laminoria hyperborea) 和結海帶 (Ascophyllum nodosu) 制成的產品，價值超過10億挪威克朗。該行業主要從海帶中提取海藻酸鹽，用于 600 多種不同產品，包括油漆、軟冰淇淋、醬汁、繃帶、尿布、胃酸反流藥物以及封裝細胞和藥物的材料。然而，市場遠未飽和。

“海藻酸鹽正在成為全球市場上的稀缺商品。如果我們能夠培育更多的海帶，生產出質量足夠好的海藻酸鹽，這里就有很大的機會，”挪威科技大學 (NTNU) 教授、挪威海藻生物精煉平臺負責人 Finn Aachmann 說道。

如今，野生纏結海帶是從挪威海岸自然生長的大型海帶森林中收獲的，但可收獲的數量有限。如果我們想擴大挪威海帶市場，我們需要新的資源。栽培海帶是一個不錯的選擇。

海帶產業規模不斷擴大

纏結海帶生長緩慢，根本不值得種植。在過去的十年中，更多快速生長的海帶品種的種植已發展成為一個蓬勃發展的產業。

“今年，海中的繩索上種植了 600 至 700 噸糖海帶和帶翅海帶，”挪威海藻生物精煉平臺的博士研究生 Katharina Nøkling-Eide 說道。

然而，海藻酸鹽有多種形式，栽培糖海帶和翅海帶不能產生與野生纏結海帶相同質量的海藻酸鹽。目前栽培海帶非常昂貴，因此僅用于食品生產。

“這是一種恥辱，因為通過利用栽培海帶開發新的高質量產品可以顯著擴大產量。海藻酸鹽可能是這些產品之一。”Nøkling-Eide 說道。

幸運的是，新的發現可能有助于我們從栽培海帶中提取更好的藻酸鹽。這項研究是在挪威海藻生物精煉平臺和 工業生物技術(SFI-IB)(挪威研究型創新中心)的贊助下進行的。

栽培品種也可以同樣好

“我們開發了一種新方法，可以有效地升級栽培海帶中的藻酸鹽，”Aachmann 說。

該解決方案涉及稱為差向異構酶的酶。酶促進不同物質之間的化學反應，而酶本身不會被耗盡。

“這些差向異構酶將藻酸鹽鏈中的甘露糖醛酸轉化為古洛糖醛酸，因此藻酸鹽比原來更類似于海帶藻酸鹽，使它們在工業上更可行，”教授說。

50 多年前，研究人員首次從特隆赫姆的一種產藻酸鹽細菌中分離出這些酶，因此這項研究可以追溯到很久以前。然而，直到現在海藻行業才接受了這個解決方案。

需要額外的時間和資源——到目前為止

“過去 30 年來，多項研究表明，我們可以使用這些差向異構酶來升級海藻和海帶中的藻酸鹽，但海帶行業尚未開始使用它們，”Aachmann 說。

從海帶生物質中提取和純化海藻酸鹽后對其進行升級需要額外的時間和資源。因此，業界并沒有真正嘗試過使用這種方法。

然而，如果您可以在從海帶中提取海藻酸鹽的同時添加這些酶，那么您就不必在事后花費額外的時間和金錢了?

這正是 SINTEF 和挪威科技大學 (NTNU) 的研究人員所成功做到的。他們在特隆赫姆的海帶聯合實驗室進行了這項研究。