近日，京都大学研究团队开发出一种新型紫色光合细菌，有望成为高质量的水产饲料替代品。
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优质蛋白质来源
目前，水产养殖所用的鱼粉大部分是由野生鳀鱼加工制成的。
然而，由于鳀鱼价格、捕捞量和质量存在不稳定性，行业一直在寻找鱼粉的替代品。
尽管已经开发出含植物蛋白等成分的饲料，但这些产品的营养价值仍显不足。
日本的研究人员发现一种新型饲料成分，利用紫色光合细菌进行生产。
通过收集和干燥这些细菌，所得的代谢物、蛋白质和氨基酸可以加工成鱼类容易食用的饲料。
这一项目由京都大学的衍生企业Symbiobe进行商业化开发。
研究团队在实验室中培养、收集并干燥紫色细菌样本，结果显示这些样本含有约70%的粗蛋白质。其蛋白质的氨基酸组成与鱼粉非常相似，适合鱼类生长。
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生产投入极少
项目负责人加藤翔太表示，紫色细菌的优势在于其生长和繁殖所需的投入极少，仅需空气、阳光和二氧化碳即可。
该公司已将其水产饲料产品命名为“Air Feed”，顾名思义新鲜空气是这种细菌生长所需的唯一原料。
与许多其他光合生物不同，这种紫色细菌可以直接利用空气中的氮气作为生长所需的氮源。因此在培养过程中无需添加合成固定氮，从而节省大量能源成本。
研究人员还发现，紫色细菌可以在成本低廉的消毒海水中培养，无需依赖淡水。
此外，基于淡水的生物反应器容易受到空气中细菌的污染，而海水中的盐分能够抑制细菌生长，从而消除这一潜在的污染源。
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有益于鱼类生长和储存
实验表明，紫色细菌的生物质与少量商业鱼饲料混合使用，可以有效维持小型淡水鱼的生长。
接下来，研究团队计划与京都大学及一些行业伙伴合作，包括一家水产饲料公司和一家鱼类养殖公司，进行海洋养殖鱼类的喂养试验，涵盖红鲷鱼、鲑鱼和鳟鱼等品种。
此外，研究团队发现海洋紫色细菌提取物具有显著的抗氧化作用。
研究人员表示，细菌提取物中的强抗氧化活性能够防止养殖鱼在储存和运输过程中的氧化，从而保持鱼肉的质量。
在一项针对尼罗罗非鱼的试验研究中，给鱼喂食这种细菌可以抑制鱼肉中的脂质氧化，有助于维持鱼类体内有益omega-3脂肪酸的高含量。
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虾青素的来源
研究发现，紫色光合细菌能够合成并积累独特的类胡萝卜素色素，如虾青素，这对水产养殖具有重要意义。
虾青素能够为多种水产物种增添颜色，如真鲷、对虾和螃蟹。
因此，水产养殖业常常在饲料中添加合成虾青素，以增强水产品的肉色，提高其对消费者的吸引力。
紫色细菌中的类胡萝卜素能为水产养殖物种的着色提供一种高价值的天然添加剂。
目前，团队正在探索如何提高该类细菌中的类胡萝卜素产量，包括在自然环境中寻找高产细菌。
05
生产扩展计划
加藤表示，为了满足对紫色细菌衍生的水产饲料和添加剂的需求，他们计划扩建生产设施。
由于饲料公司每次都需要数吨原料来生产饲料，研究团队正与主要合作伙伴合作，建立一个半商业规模的光生物反应器工厂。
一旦试点工厂建成，团队将验证其工艺的经济可行性，并评估其碳足迹等关键的可持续性指标，预计这一阶段将在未来3-4年内完成。
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