【都大探索】微藻可「平替」魚油 更可煉製綠色材料
提起微藻，老一輩或會聯想到紅潮和魚類死亡；年輕人則可能想起夜幕下閃閃發亮的「藍眼淚」。然而，並非所有藻華都有毒；只有某些藻類大量繁殖並形成藻華時，才可能產生毒素、堵塞魚鰓，或在死亡分解時消耗水中氧氣，影響生態系統。科學界估計，自然界約20萬至80萬種微藻，當中獲深入認識及產業化利用的，仍只佔很小部分。在這個肉眼看不見的微觀世界裏，還有無數身懷絕技的「綠色好幫手」，等待科學家發掘。
微藻體積極小，是主要生活於水中的光合生物。它們形態多樣，有的像小球，有的像絲帶、星星或小船，要借助顯微鏡才看得清其「真身」。微藻雖小，卻是水域生態系統的重要生產者。它們利用陽光進行光合作用，吸收二氧化碳及水中的氮、磷等養分，再轉化成油脂、蛋白質、醣類和天然色素，猶如一座微型太陽能工廠。
有趣的是，二氧化碳以及過量的氮、磷，正是工業排放和生活污水中的常見污染物。因此，科學家正嘗試把微藻培養與廢氣利用、污水處理結合，培養微藻的同時回收當中的碳和養分，再把收成的微藻生物質製成有用產品，形成「廢物進、資源出」的循環系統。
現代微藻研究早已不只是把藻放在水缸裏曬太陽。科學家可透過調節光照、溫度、鹽度和營養比例，甚至讓微藻短暫承受「壓力」，促使它們累積更多可利用的物質。微藻生物質可用於研製生物柴油及其他綠色材料，減少對石油原料的依賴。然而，培養和提煉微藻的成本不低，因此近年的發展方向是「微藻生物煉製」：先提取高價值的營養素和色素，再把餘下成分製成燃料、肥料或材料，做到「一藻多用」。
微藻科技其實早已悄悄走進日常生活。過去提起Omega-3補充品，大家通常想到魚油；如今市場上已有微藻油，可繞過魚類，從海洋食物鏈較前端的微藻中取得營養，直接提供DHA和EPA。微藻可以在受控制的培養系統中生產，不受捕魚量和季節直接限制，也為素食者提供另一選擇。
另一位藻界「明星」是雨生紅球藻。它在強光或缺乏營養等壓力下，會由綠色轉為紅色，並積累大量蝦青素，現已成為天然蝦青素的重要商業來源。這種方法無須依靠捕捉磷蝦來取得原料，亦展示微藻如何把環境壓力，轉化成具有經濟價值的產品。
富含不同營養素
部分微藻含豐富蛋白質，可加入植物肉、營養食品和水產飼料；另一些則含有醣類、色素、維生素或抗氧化成分，可應用於麵包、餅乾、意粉和飲品。加入適量微藻可提升部分食品的營養價值，但若添加過多，也可能令顏色過深、味道變濃或口感變硬。因此，「有營養」並不等於「加得愈多愈好」。
微藻食品要由實驗室走上餐桌，還須確認藻種身份，檢測重金屬、微生物和藻毒素等，並評估成分穩定性及保質期，以及是否適合食用。若微藻以污水或廢物流培養，當中可能累積病原體、重金屬或其他污染物，因此必須經評估才可用作食品。
這正突顯食品測試之重要。香港都會大學（都大）「食品測試科學榮譽理學士」課程，從營養科學、食品分析、微生物學及檢測方法等方面，培養學生把新食品的「創意」轉化為可驗證的「安全」。當微藻產品走進食品生產線，食品測試便是守護消費者的重要關卡。
當然，微藻並非解決氣候、能源和糧食問題的「魔法」，大規模應用仍要克服成本、能源消耗、採收效率和食品安全等挑戰。不過，這些肉眼難見的小生命，確實為綠色科技帶來了不少新的可能。
為本地微藻建檔
要發展微藻科技，首要任務是找出合適的藻種。不同微藻就像不同農作物，有的擅長製造油脂，有的富含蛋白質，有的則能適應高溫或高鹽環境；若選錯品種，即使設備再先進，也可能事倍功半。
為此，都大科技學院建立的「都會藻種庫」，擔當微藻「圖書館」的角色。藻種庫定期從香港及大灣區沿海收集樣本，經分離、培養、分析和鑑定後保存，推動微藻資源的研究、保育和應用。今天保存的一株本地微藻，未來或許就能成為淨化污水、廢氣、製造新食品，甚至開發藥物的關鍵品種。
近年，人工智能（AI）也開始走進微藻培養系統。感測器可持續監察水溫、酸鹼值、光照和細胞濃度，再由演算法調節二氧化碳供應、營養比例及收成時間。基因編輯、代謝工程和電腦模型，亦有助研究人員找出控制各種有用物質生產的關鍵路徑。
●陳文藝博士 香港都會大學科技學院助理教授
