我國蛋白飼料資源尤其是飼用大豆和魚粉原料的對外依存度高達80%以上，蛋白飼料資源短缺已成為限制我國飼料行業(yè)發(fā)展的主要因素之一。構建替代豆粕、魚粉等蛋白源的生物資源持續(xù)利用體系已成為我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略需求。 

　　微藻來源的單細胞小球藻生長速度快，蛋白質含量高，氨基酸組成合理，是理想的戰(zhàn)略蛋白源。近年來，小球藻作為可替代蛋白資源在人類食品和飼料領域正發(fā)揮著重要作用。目前，商業(yè)化小球藻生產(chǎn)主要采用光自養(yǎng)培養(yǎng)模式，該培養(yǎng)模式下較高的生產(chǎn)成本制約其作為替代蛋白源的開發(fā)。異養(yǎng)培養(yǎng)作為一種更為經(jīng)濟和高效的工業(yè)化生產(chǎn)模式，是降低小球藻生產(chǎn)成本、提升產(chǎn)能的有效途徑。然而，受技術水平所限，當前小球藻在異養(yǎng)培養(yǎng)條件下能夠達到生物量濃度仍然不高，制約了小球藻的工業(yè)化應用。 

　　中國科學院水生生物研究所研究人員以一株可異養(yǎng)培養(yǎng)的小球藻為研究對象，通過實施一系列的發(fā)酵優(yōu)化和有效的過程控制，實現(xiàn)了該藻的異養(yǎng)超高密度培養(yǎng)。在實驗室和中試發(fā)酵罐放大條件下，小球藻最高細胞干重分別達到271 g/L和247 g/L，為目前報道的最高小球藻生物量濃度。 

　　該項研究還發(fā)現(xiàn)該小球藻超高密度生長潛能與其在異養(yǎng)培養(yǎng)下細胞所具有生物學特性（如：低溶解氧耐受性和適中的倍增時間等）密切相關。技術經(jīng)濟分析表明，當小球藻細胞干重達到200 g/L時，生物質成本約為每噸1.5萬元，不到小球藻現(xiàn)有生產(chǎn)成本的一半。而且，通過廉價原料替代和葡萄糖轉化率的提高，小球藻的生產(chǎn)成本還可以進一步降低。小球藻（超）高密度培養(yǎng)技術的突破為推動其作為可替代優(yōu)質蛋白源在食品和飼料等領域的工業(yè)化應用提供重要的技術基礎。