第09章单细胞油脂的下段加工提取纯化工艺柴莎莎讲解.docx
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第09章单细胞油脂的下段加工提取纯化工艺柴莎莎讲解
第九章单细胞油脂的下段加工、提取、纯化工艺
单细胞油脂的一般概述
不管我们用酵母、霉菌或者是水藻，都存在一个普遍的问题，那就是从发酵罐及后来油脂提取微生物的回收量。
我们将要讨论的是含丰富的多不饱和脂肪酸（PUFA）的单细胞油脂（SCOs），在提取过程中需要避免持续高温或者其他能导致其发生氧化、酸败现象的条件。
由于单细胞油脂是最近发展起来的，在最初提取时引起了一些担忧，新工艺的发展可能会增加全部的制造费用，但是单细胞油脂的提取被证明相对简单，不需要制造新的机器，也不需要开发新的溶剂提取方法。
实际上，对油脂提取工艺有经验的人会发现从微生物中提取油脂并不比从其他珍贵油脂来源中提取的来得难。
在单细胞油脂的典型加工过程中使用的是不进行光合作用的微生物，发酵罐的平均容量有100000公升（100m3），预计每m3能生产50到100kg的生物量。
因此，发酵过程将持续4到6天，要加工100000公升的液体培养基；在这些液体培养基中，生物量应能从液体中分离出来，有时会用离心分离，但更经常会用到旋转式真空过滤设备或者直接过滤。
用过的液体培养基就没有用了，它在安全排放到河流或者是其他水系统中之前需要进行某些加工，达到当地环境标准。
这些湿生物量含油，但是在这个阶段仍然含有80%的水分。
25吨的生物量中，有5吨的干细胞和20吨的水。
这些生物量要进行快速干燥，这样油脂较稳定。
除非进行过某种方式的预处理，要不然这些生理量会含有许多仍有活性的酶，像脂肪酶，酯酶在去除细胞的工艺过程后仍有活性。
在这种条件下，这些细胞可能开始消耗已经积累在他们细胞内的特殊油脂了。
通常加热时，生物量会稳定，酶会失活，经过高压过滤后水分也会被去除了；如果有必要，这些过程之后，会进行喷雾干燥。
最后一步的预处理是将干燥的细胞变成粉末状，这样就为油脂的提取做好准备工作了。
然而，由于所有能够降解油脂的酶类都失活了，因此在这些细胞进行提取油脂之前可以保存几周。
溶剂提取法是获得油脂的较好的方法，它使用己烷。
由于在这个阶段的微生物生物量近似于干燥的、粉末状的植物材料，因此工厂中使用的从植物材料（例如外来油脂和必须油脂）中提取油脂的装置并不需要进行调试。
从商品植物原料（例如大豆、葵花籽、油菜籽、玉米等）提取油脂使用的大规模装置由于过大并不适用于相对数量较小的微生物油脂。
然而，小规模的装置每天也能处理10-50吨的原料。
用于处理提取微生物油脂的设备的操作在本质上也没有多大的困难。
油脂的精炼（见表9.1），就是去除磷脂质和许多非皂化脂质，最后可以得到纯净、色泽明亮的油脂的过程。
所有油脂都需要进行这些最后的工艺，因此，用于植物油提取使用的过程和设备同样适用于微生物油脂。
要强调最后一点：
许多微生物油脂含有相对大量的特定抗氧化剂，因此微生物油脂比从植物和水产品中提取的相应的油脂来说更加稳定。
在油脂提取的最初阶段，这种特性具有重大意义。
标准的商业操作就是加入更多的抗氧化剂来满足消费者，采取所有正确的措施来保证油脂的稳定。
图9.1提取单细胞油脂的工业生产流程概述
油脂提取工艺
从卷枝毛霉中提取γ-亚麻酸（GLA-SCO）
第一个可行的商业化微生物油脂的加工是从卷枝毛霉中生产富含γ-亚麻酸（GLA）的产品。
这个工艺是由J&E.Sturge，Selby，NorthYorkshire,UK,他的核心技术是用黑曲霉生产柠檬酸。
在1985到1990期间，这种油是以Javanicus的名义出售的；这种工艺最后停止生产了是因为有了更便宜的γ-亚麻酸的来源，那就是琉璃苣油（也称starfloweroil）和月见草油。
GLA-SCO的生产过程是在220m3的发酵罐中进行的，这种发酵罐通常是用于柠檬酸的生产，能得到的细胞产量是50kg干重/m3，在72-90小时的培养后油的含量为25%。
生物量从发酵罐中移出并与培养基分离需要至少6小时。
从卷枝毛霉中提取的第一批油样的检测结果表明，整个油品中存在3%-5%的游离脂肪酸，这些游离脂肪酸导致油品具有某些不符合需要的特性。
由于在实验室级别的发酵过程中，快速从小样生物量中提取并不会出现游离脂肪酸，这些游离脂肪酸会经过下段加工工艺后进入的产品中去。
很明显，微生物细胞的新陈代谢很活跃；在收获期，培养基中的葡萄糖都消耗完了，这也是整个发酵过程预期的终点，但是葡萄糖的缺乏会导致细胞激活其体内的脂肪酶和磷脂酶来分解在发酵期间积累的油脂，毕竟这些细胞是物理饥饿，这时会消耗他们储存的油脂来确保自己的生存。
这些有害的酯酶活性会使油脂减少，游离脂肪酸产生，其解决方法是在发酵的最后阶段对培养基进行加热。
事实上，由于发酵过程是个发热的过程，权宜之计就是关掉制冷系统，允许发酵罐升温到55-60℃，在收获期的开始保持这个温度至少30分钟。
当这个工艺运用到实践中时，在最后油品中存在的游离脂肪酸是微不足道的，作为食品强化剂，对于其稳定性、安全性和适用性的检测，这些油品都符合标准。
把经过热稳定、水过滤和干燥后的生物量送到一个专业的从许多植物材料中提取必需油脂（萜类）的公司（BushBoake&Allen,LongMelford,UK）,使用的设备没有变，还是该公司日常所使用的，并且其能够处理相对小体积的生物量。
常见的商业化的从植物种子中提取油脂所使用大型提取操作单元每小时能处理成百吨的原料；这些操作单元并不适合处理小数量的真菌生物量。
在这个系统中油量大约有100吨。
因此在这次单元操作中五吨的GLA将要流失，或者至少在这个系统中油将要受到严重的污染。
在卷枝毛霉细胞中将有超过98%的油脂能被己烷直接提取。
毛油需要进一步的加工来去除在联合提取时进入油中的非皂化脂质，这主要有磷脂、甾醇和一些非脂质成分。
油脂精炼的标准过程包括脱臭，凭借油厂的经验，成功的应用到了毛油的提取中，因此获得了明亮，暗黄色的油脂。
因此，小型半工业规模的设备被发现能够处理油品体积减少的问题。
对于这部分的工作，SimonRosedownLtd使用的半工业规模的设备进行小数量的特殊的植物油操作测试已经被委任了。
更进一步的是，使用现有设备能把油脂纯化到更好的等级，并且不需要做任何的变化。
如果设备能达到合适的规模，干燥真菌生物量的油脂提取没有重大问题。
一旦油脂被提取后，使用传统加工工艺的其后的精炼和纯化过程也没有问题。
表9.A为油脂的详细说明。
尽管成品油中加入了抗氧化剂，但其仅仅只起到一个预防作用。
这是因为真菌细胞中天然抗氧化剂和油一同被提取了，因此油品本身对氧化有很高的稳定性。
微生物产品与传统的发酵食品有很长的历史联系，例如大豆发酵食品。
这种微生物最初被称作爪哇毛霉，它起源于爪哇岛。
在油品中能给予一个公认安全地位是一个很重要的因素，这要进行传统的动物喂养试验。
在1990年毛霉菌加工由于与琉璃苣油竞争而停止生产了，琉璃苣油GLA的含量稍高（22%），但生产费用较低。
超过六年的生产，大约有生产了50-60吨的GLA-SCO。
尽管没有添加抗氧化剂，这种油有出色的长期稳定性。
在室温，空气和光照条件下储藏至少十年，其GLA成分会少量甚至不会变坏。
尽管这种油的商业可行性是短暂的，但似乎它第一次证明了微生物油脂产品是能够获得的，并且所得到的油本身在安全和无毒性方面与最好的植物油脂相当甚至更好。
这种加工工艺更全面的解释在别处可找到。
（Ratledge，2006）
表9.A从毛菌霉中提取GLA-SCO的质量指标
由英国约克郡的J&E,Sturge，Selby生产，产品名为：
Jabanicus
油
外观
比重
过氧化值
熔点
加入抗氧化剂
游离脂肪酸
油中甘三酯的含量
暗黄，干净，明亮
0.9220℃
3最大值
12-14℃
维生素E
﹤﹤1%
＞97%
油中脂肪酸含量（相对值%w/w）
14:
0
16:
0
16:
1（n-9）
18:
0
18:
1（n-9）
18:
2（n-6）
18:
3（n-6）
18:
3（n-3）
1-1.5%
22-25%
0.5-1.5%
5-8%
38-41%
10-12%
15-19%
0.2%
从高山被孢霉中提取微生物油脂-花生四烯酸（SCO-ARA）
在过去的15年中，富含花生四烯酸的油脂在婴幼儿营养品中的应用导致了高山被孢霉在商业生产加工中的应用发展。
选择高山被孢霉是由于其花生四烯酸含量丰富，占全部脂肪酸的50%多。
此外，它是一种能积累高含量甘油三酯的产油真菌，并且很安全。
花生四烯酸存在于极性脂和甘油三酯中。
部分甘油三酯应用于商业产品中。
在完全发酵和下段加工工艺中，生产这种油已经很多年了。
许多公司积极生产这种商品，包括Suntory（日本），Martck（美国），DSM（代尔夫特，荷兰），有关文献也提到了其在中国（武汉烯王生物）和南韩的发展。
在这概述一下DSM公司的生产工艺，其将生产的油加入到婴幼儿配方中，能与DHA结合。
这种加入方式已经被许多法规机构认证，包括美国食品药品管理局（FDA）。
（见第15章）
工艺设计
图9.1为工艺步骤的大概原理，其对生产微生物油脂的产油微生物普遍适用。
发酵
从一个工作的细胞库开始（无论是作为孢子或植物菌丝），摇瓶，接种发酵用于生物量生产的初始阶段。
脂质生产并不是这个阶段的目标；相反目标是得到足够生物量的宏观形态。
对于主发酵，甘油三酯包括花生四烯酸通常最好在氮限制在生产。
发酵过程的具体条件在第五章讲述。
总之，高效的发酵过程包括提供一个有限的N来源，无限但有控制的C来源。
由于这是一种昂贵的原料，通常在发酵的最后阶段让C源降到比较低的浓度。
额外的将在后段加工中浪费，甚至可能产生一些不良影响，比如颜色的形成，离开生产设备后最终生化需氧量的增加。
微生物有消耗脂质的能力，因此在生产阶段脂质会减少。
这种现象有时会被利用，因为尽管脂量减少了，但脂质中花生四烯酸的含量会增加。
生物量的稳定性
在发酵停止后，油脂的自我消耗成为了一个问题，它潜在的影响了产品的使用和质量。
两个相关的代谢过程会出现：
（1）脂肪酶的活性降低了油中甘油三酯的含量；
（2）脂肪酸的分解代谢。
为了防止这些过程的出现，在生产阶段结束之后生物量应尽快灭活。
为了研究这些情况，从实验装置中发酵后的湿生物量分别在温度为-50,4，25，63℃的条件下保存。
保存在4和25℃的样品事先进行加热杀菌，而63℃则相反。
在-50和63℃下的样品没有变化，这显示在温度过低或过高的条件下生物量的代谢活性稳定。
图9.2为在4和25℃温度下样品的数据。
它显示在63℃温度下进行事先的加热杀菌是有必要的，在这些中间温度的条件下时，能够维持油脂和生物量总脂肪酸含量的稳定。
图9.2高山被孢霉的湿生物量的巴氏杀菌法的稳定性
FA：
生物量干重（mg/g）的脂肪酸总量-黑体柱
TG：
用己烷的甘油三酯（%w/w）-条纹柱
在DSM公司的工艺过程中，生物量得干燥方式是挤压干燥。
这就产生了窄粒度分布的低尘颗粒，这非常适合随后的提取。
干燥、灭活的生物量是一个相对稳定的中间产物，但是要取得最佳的质量的产品，在N2下冷藏是有必要的，因为它很容易受到氧化损伤。
在空气和室温在放置数周后，不饱和脂肪酸的含量下降。
这个发现也适用于对储藏样品的分析。
提取，精炼，最终产品
干燥的生物量颗粒是用己烷提取的，这使原油相当稳定。
在这个阶段，许多己烷可溶性细胞成分仍然存在，普遍认为它含有内源性抗氧化剂。
在后来的精炼、脱色、脱臭工序中，这些成分将会大大减少。
因此精炼油被一个抗氧化系统所保护，这个系统通常混有天然生育酚及抗坏血酸棕榈酸酯。
这些都是高品质的食用油标准加工步骤；生产工艺唯一的不同就是花生四烯酸的生产规模较小，LC-PUFA易氧化。
商业化的产品是一种带明亮黄色的含指定含量的不皂化物和游离脂肪酸的甘油三酯。
加入植物油后，花生四烯酸的含量占脂肪酸总量的40%。
这种油和DHA一起加入到婴幼儿配方中，为其提供LC-PUFA。
表9.B使用DSM工艺从高山被孢霉中提取ARA-SCO商业产品的质量指标
一般组成
花生四烯酸（g/kg油）
最小值350
花生四烯酸（%）
最小值38
过氧化值（meq/kg油）
〈5
不皂化物（%m/m）
最大值3
游离脂肪酸（%）
外观
〈0.4
明亮的黄色液体
脂肪酸组成（占脂肪酸总量相对含量%的变化范围）
14:
0
16:
0
18:
0
18:
1
18:
2
18:
3
20:
0
20:
3
20:
4
22:
0
24:
0
1-3
12-18
10-14
10-14
5-8
2-5
0.5-2
2-5
35-43
0.2-4
1-4
稳定性
混合的天然生育酚
抗坏血酸棕榈酸酯
250-500ppm
250ppm
从隐甲藻和裂殖壶菌中提取富含DHA的油脂
发酵及收获
隐甲藻和裂殖壶菌是Martek生物公司用来商业化生产多不饱和脂肪酸的两种微生物。
两种加工工艺的详细情况分别见第六章和第三章。
裂殖壶菌是一种属于不等鞭毛藻门破囊壶菌目的异养微藻类，他能生产出占总脂肪酸含量为40%（w/w）的DHA产品。
隐甲藻是一种独特的异养海洋甲藻，DHA是其体内油脂中唯一的多不饱和脂肪酸，占总脂肪酸的65%之多。
表9.c中显示了发酵过程（前处理和混合）中两种微生物的特殊脂肪酸组成。
表9.C隐甲藻和裂殖壶菌在最后加工和混合之前所产的油脂脂肪酸组成
（油的最终质量指标见表9.D）
隐甲藻
裂殖壶菌
10:
0
0-0.2
-
12:
0
3-5
0-0.5
14:
0
14-16
9-15
16:
0
10-14
24-28
16:
1
2-3
0.2-0.5
18:
0
0-0.3
0.5-0.7
18:
1
9-10
-
18:
3（n-3）
-
-
20:
3（n-6）
-
0-0.5
20:
4（n-3）
-
0.5-1
22:
5（n-6）
-
11-14
22:
6（n-3）
50-60
35-40
DHA是完全包含细胞内，分布在结构脂质（如磷脂）和存储脂质中。
组成后者的甘油三酯对热不稳定，因此，在后段细胞收获期和油脂提取过程中要尽职检测。
由于细胞外多糖的产生，发酵液粘度可能大大增加。
此外，在最后的保留时间内，pH值往往会迅速改变。
所有这些因素往往会增加产品提取的难度。
为了确保油脂提取的最佳质量，操作速度是最重要的因素，因为产品对污染，细胞裂解，多不饱和脂肪酸的氧化性很敏感。
因此，加工设备必须是正确的类型和大小，以确保在收获期的液体培养基可以在令人满意的时限内得到处理。
不过，这期限可以通过保持液体培养基的稳定或添加防腐剂来延长。
一般来说，液体培养基应用离心或超滤进行浓缩，使之与后续干燥操作保持一致来减少干燥能源费用。
干燥是要能产生一个稳定的生物量的形式，这些生物量能长期保存且不会产生任何微生物，化学或感官恶化现象。
生物量通常进行辐射时需要有一个时间和温度的限制条件，在这个限制条件范围内，不会产生任何有害的油脂分解现象。
因此，选择就是在低温下长时间干燥或者在更严苛的条件下辐射干燥。
通常的选择是使用喷雾或者是辐射时间很短的闪蒸干燥器。
喷雾干燥能够处理大量的，并且适合微生物发酵规模的原料。
为了保持油品质量，减少对干燥器的粘性，在干燥之前减少细胞裂解是非常重要的。
干燥器内应使用热敏感材料，以确保产品，效力，营养价值或风味劣化损失最小。
这应该考虑到收获期时固体培养基中的浓度，温度，空气湿度，终水份，喷嘴设计，进料压力的影响。
脱水和干燥对萃取性能和产品质量都有重大得影响。
生物量干燥后的目标水分通常是4至6％。
必须牢记在整个加工过程中发酵和产品回收是一个不可分割的组成部分。
由于两者之间的互相影响，不能独立制定和修改这两者的加工工艺，要不然会导致问题的产生和一些不必要的费用。
前处理和细胞破碎
本节中这两种微生物都被其极坚硬的细胞壁所保护。
为了释放其细胞内容，开发了很多破碎细胞壁的方法。
这些方法可分为化学，生物及物理方法三大类。
有些方法对大规模的应用与产品的相容性，严重限制或生产成本有很大的限制。
细胞壁的结构和组成知识对得到最优化化学方法和实现细胞裂解但不损失DHA非常重要。
结构聚合物的机械方法，大小，形状和交联程度是决定分裂终止的重要因素。
机械方法对大规模的破碎微生物包括微藻的坚硬细胞壁有很好的效果，特别是高速湿搅拌珠磨机和高压匀质器。
通过对工艺变量的优化处理，尽可能完整的细胞破碎是可能完成的并且能达到预期的效果，这些工艺变量包括流量、压力、温度及破碎室的设计和操作。
因此，解离过程将极大地影响下段加工过程中的固液分离和和整体提取率。
细胞破碎的终止也与发酵生长条件有关。
一般来说，快速的增长速度产生的细胞有较弱的细胞壁，这是因为他们没有时间来生产材料以加强细胞壁结构。
裂殖壶菌比
隐甲藻的生长速度快，其细胞壁就较软，因此，其破碎所需要的能源就较低。
对于这两种海洋微生物的研究发生对于其他微生物也同样适用。
例如，在对数生长期的酵母细胞比在稳定期的其细胞壁更易被破碎；快速生长的细菌的细胞壁比慢速生长的软，其受到撞击时更易解体。
在饥饿或增长有限的条件下，会促进促进脂质在产油微生物中的积累，生理信号会指示细胞坚固细胞壁来为生存做准备。
相同的现象也在微藻类中观察到了。
微藻类的机械稳定性不是不变的，它取决于所使用的压力，生产条件和微生物的历史。
总之，生物，上段工艺的变化对下段工艺的成本，速度和效率有重大的影响。
液体培养基的前处理或生物质的干燥是没有必要，但在特殊情况下，如长期贮存或进一步加工，是非常有用的。
尽管前处理的主要目的通常是获得稳定性，但是依靠弱化细胞壁的前处理的方法和条件也能提高萃取率。
通常前处理的方法是对液体培养基进行高温消毒。
为了尽量减少多不饱和脂肪酸的潜在降解，或其他影响风味的化学反应的发生，使下游加工更加困难，操作需要十分谨慎。
提取和精炼
从历史上看，从植物种子中提取油脂的最普遍三种工艺是水压机榨，螺旋压榨机压榨，溶剂浸出。
1870年，溶剂浸出法最初出现在欧洲。
现代溶剂为基础的过程通常包括通过与正己烷以前的破裂，剥落，地面，或按含油质材料连续逆流洗涤提取。
提取的饼粕被送入到一个溶剂回收系统，通常是蒸脱机。
用蒸发器从油中回收溶剂并在工艺中反复利用。
相同的工艺经过修改（例如使用己烷作为溶剂）可以应用到单细胞微生物油脂中去。
最主要的不同就是以上提到过的细胞的前处理和破碎的方法的使用。
细胞破碎后产生了许多需要移除的颗粒状得细胞碎片。
由于其在物理和化学特性与油料生产有所不同，其生产工艺流程就存在差别，因此必须调整设备的设计和操作条件。
图9.3说明了提取微生物油脂所使用主要的单元操作。
这种方法在费用、效率和质量方面有很大的优势。
图9.3从隐甲藻中提取的微生物油脂的提取工艺流程图
一旦油脂被提取后，混合油的冬化过程是为了移除高熔点的甘油三酯（例如那些具有最饱和脂肪酸酰基残留油脂）和其他杂质。
这个步骤对于在室温下放置时要求油色泽明亮是必要的。
如果要密封包装这种油，在冰箱保存时最好使它保持明亮；浑浊的油在密封包装后能被看到，消费者可能由于不喜欢其物理化学性质而不购买。
使用溶剂从完整的细胞中提取油脂的方法，其成功率受限，并且通常只限于实验室操作。
并且实验了用不同的溶剂从完整的微生物中提取油脂和其他产品。
例如，甲醇/苯混合物已被用于从酵母中提取脂类，但是这种工艺对微生物油脂的大规模应用存在限制。
超临界萃取是另一种选择，但在成本处理和提取率方面需进一步发展使其更具有吸引力。
由于DHA毛油存在杂质，气味和口感不好，也不透明，因此并不适合消费。
因此需要精炼。
通过使用植物油精炼标准工艺，包括脱胶，碱炼，脱色，除臭可以达到目的。
在精炼工艺中，能够除去或减少杂质和微量成分，这些包括游离脂肪酸，水，磷脂，矿物质，胡萝卜素，甾醇维生素E/三烯生育酚，蜡及细胞碎片残留。
由于这种油脂易氧化（在脱色前，DHA含量高达60%，见表9.C）。
其工艺条件和操作速度要比植物油加工更加苛刻。
Martek生物公司已对其气味，口感，和氧化稳定性进行了优化。
脱臭后的油兑入高油酸葵花籽来提高DHA的浓度，之后，添加抗氧化剂主要是抗坏血酸棕榈酸酯和生育酚来保持其稳定性。
单细胞油脂的提取和精炼费用比植物油的要高，这是由于植物油的加工得益于其经济模式，十年的优化和技术的微调。
此外，微生物油脂需要一个良好的生产规范（GMP）（更接近于药品标准，而不是食品行业使用的那些标准），和严格控制氧化反应（它限制了设备的最优化性能）。
质量方面
不同于从油料和鱼类中提取的毛油，通过发酵从隐甲藻和裂殖壶菌中提取的毛油不含农药，黄曲霉毒素，有机磷杀虫剂，有机氯杀虫剂，重金属，和其他在鱼油中发现的污染物，像多氯联苯。
这简化了最后的精炼工艺，精炼的目的就是移除和甘油三酯一起被提取的杂质，但是这不并影响最终油品的质量。
掺入高油酸葵花籽油后，精炼、脱色、脱臭的详细分析见9.D。
表9.D隐甲藻生产的DHA-SCO的详细分析
分析
详细结果
游离脂肪酸（%）
过氧化值（meq/kg）
羰基值
不皂化物（%）
水分及挥发物（%）
不溶性杂质
反式脂肪酸
重金属
生育酚
0.03-0.1
0-0.5
2-8
1-2
0-0.02
n.d.b
n.d.b
n.d.b
400-500
脂肪酸组成（相对含量%w/w）
10:
0
12:
0
14:
0
16:
0
16:
1
18:
0
18:
1
22:
6（n-3）
0-0.5
2-5
10-15
10-14
1-3
0-2
10-30
40-45
Martek生物公司对质量进行严格的控制以确保一致性和质量。
在每个操作过程中，把暴露在热，空气，光合重金属的几率降低到最小。
采用最先进的分析系统和训练有素的感官面板来提高和保持食品的最佳质量和治疗应用。
从微藻提取的单细胞油脂具有很好的氧化和风味稳定性。
图9.4说明了裂殖壶菌在冰冻条件下的货架期的稳定性，在两年时间内仅检测到一些轻微的变化。
关于这种微生物及其他单细胞油脂的安全方面的更多信息参见第11章。
图9.4从裂殖壶菌中提取的微生物油脂的货架期稳定性
微藻类油脂提取
一般概述
对光合藻类生产特殊的长链多不饱和脂肪酸（VLC-PUFAs）主要是二十碳五烯酸（EPA）和花生四烯酸（ARA）已进行研究。
主要用来生产EPA的藻类是硅藻中的三角褐指藻，红藻中的紫球藻，黄绿藻中的微绿球藻和蒜头藻。
到目前为止，红藻是花生四烯酸唯一的藻类来源。
阻止微藻类成为VLC-PUFA来源的主要原因是其高昂的生产费用。
因此，相对于其他来源说，并没有大力开发微藻类产单细胞油脂。
目前正在测试的新型面板光生物反应器预计将显著降低生产成本。
在压力条件下（例如氮饥饿）许多微藻能够被诱导积累了大量的油脂。
然而，积累的甘油三酯大部分是饱和的，少量的是单一不饱和的，几乎很少是多不饱和的。
如果存在，多不饱和脂肪酸主要是位于脂类膜中。
不幸的是，膜脂的成分和其脂肪酸成分相当有限。
鱼油作为多不饱和脂肪酸来源的局限性之一是油中有许多多不饱和脂肪酸共同存在，这需要昂贵的高效液相色谱分离费用。
藻类油脂也有相同的局限性。
高效液相色谱是生产最终产品费用中最昂贵的，它使得提纯产品的费用比油脂提取本身的费用还高。
然而，不同脂类的分离要容易的多，因此，对于搜寻一个有希望富含PUFA的微藻不仅要考虑PUFA的绝对含量，还要考虑他在特定脂类中的浓度及其他PUFA在这些脂类中的含量。
一种可能的方法是寻找具有多不饱和脂肪酸的甘油三酯的海藻。
Cohen等猜测一些生活习性易受环境变化影响的藻类能够迅速从甘油三酯中把LC-PUFA运送到叶绿体脂质中去。
基于这个假设，他们分离出了一种微藻，确定为绿藻纲。
这种藻类被认为是含花生四
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