我國蛋白飼料資源尤其是飼用大豆和魚粉原料的對(duì)外依存度高達(dá)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(gòu)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(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略需求。 

　　微藻來源的單細(xì)胞小球藻生長速度快，蛋白質(zhì)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(lǐng)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(jì)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(shù)水平所限，當(dāng)前小球藻在異養(yǎng)培養(yǎng)條件下能夠達(dá)到生物量濃度仍然不高，制約了小球藻的工業(yè)化應(yīng)用。 

　　中國科學(xué)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(duì)象，通過實(shí)施一系列的發(fā)酵優(yōu)化和有效的過程控制，實(shí)現(xiàn)了該藻的異養(yǎng)超高密度培養(yǎng)。在實(shí)驗(yàn)室和中試發(fā)酵罐放大條件下，小球藻最高細(xì)胞干重分別達(dá)到271 g/L和247 g/L，為目前報(bào)道的最高小球藻生物量濃度。 

　　該項(xiàng)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(xì)胞所具有生物學(xué)特性（如：低溶解氧耐受性和適中的倍增時(shí)間等）密切相關(guān)。技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析表明，當(dāng)小球藻細(xì)胞干重達(dá)到200 g/L時(shí)，生物質(zhì)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(jià)原料替代和葡萄糖轉(zhuǎn)化率的提高，小球藻的生產(chǎn)成本還可以進(jìn)一步降低。小球藻（超）高密度培養(yǎng)技術(shù)的突破為推動(dòng)其作為可替代優(yōu)質(zhì)蛋白源在食品和飼料等領(lǐng)域的工業(yè)化應(yīng)用提供重要的技術(shù)基礎(chǔ)。