新型醋酸盐水溶性肥料培养基的开发及其在普通小球藻培养中的应用与经济效益分析

　　为解决传统TAP培养基成本高、制备复杂的问题，研究人员开发了基于水溶性肥料(WSF)和醋酸钠(HAc-NaAc)的新型Ab-WSF培养基。实验表明，该培养基使普通小球藻(Chlorella sorokiniana)的生物量浓度、体积生产率和面积生产率分别提升50.0%、36.0%和49.8%，成本仅为TAP的19.6%，为微藻工业化生产提供了经济高效的解决方案。

　　

微藻作为"未来超级食物"的代表，其高蛋白含量和碳固定能力备受瞩目。然而，传统Tris-醋酸-磷酸盐(TAP)培养基每升成本高达数十元，且含有难溶盐类和受管控的硝酸钠，成为制约产业化的"卡脖子"难题。中国农业科学院的研究团队独辟蹊径，将目光投向年产量超千万吨的水溶性肥料(WSF)——这种常用于番茄、草莓种植的农用肥料，能否成为微藻培养的"平价营养餐"？

研究团队以普通小球藻(Chlorella sorokiniana)UTEX-1230为模式生物，创新性地用WSF替代TAP中的痕量元素(铁、锌、锰等)和宏量元素(氮、磷、钾)，并以醋酸-醋酸钠(HAc-NaAc)缓冲体系取代昂贵的tris缓冲液。关键技术包括：12升规模的补料分批培养和半连续培养对比实验、10吨级户外培养验证、以及技术经济分析。

【材料】章节显示，新型Ab-WSF培养基将铜浓度优化至0.05 mg/L，既满足光合作用需求又避免毒性。【结果】部分通过对比实验证实，Ab-WSF培养组的生物量浓度达4.5 g/L，较TAP组提升50%；更令人惊喜的是，其体积生产率(0.6 g/L/d)和面积生产率(9.0 g/m²
/d)分别提升36%和49.8%。户外中试发现，培养基制备时间缩短至传统方法的1/20。

【结论】部分的经济分析具有颠覆性：Ab-WSF成本仅为TAP的19.6%，且无需特殊管控试剂。该研究首次实现WSF在微藻培养中的高效转化，其开发的平板开放浅层(FOS)培养系统与廉价培养基形成"组合拳"，使微藻饲料蛋白的生产成本逼近大豆蛋白水平。正如讨论所述，这项技术不仅适用于普通小球藻，还可拓展至螺旋藻(Spirulina)等经济藻种，为"双碳"目标下的生物制造提供了新范式。论文成果发表于《Bioresource Technology》，为全球微藻产业化提供了中国方案。