藻类生产者选择特定的藻类菌株在藻类生物量中生长有价值的化合物。藻类生物量主要包括用于生产生物燃料的脂类，用于食品、饲料和营养食品的蛋白质，以及可以制成一系列产品的淀粉和碳水化合物。

脂质是一种长碳链分子，为植物储存能量，并作为细胞膜的结构成分。脂类是使植物更有浮力的油脂，这样植物就能沿着水柱向上移动，获得太阳能。有些藻类的脂质产量自然非常高，例如干重的80%，但它们生长非常缓慢。其他物种生长非常快，自然储存约20%的脂质，但当受到营养限制时，储存约40%的脂质。

蛋白质是由氨基酸组成的大型有机化合物，排列成由肽键连接的线性链。植物的遗传密码决定了氨基酸的序列，但营养的限制可能会导致氨基酸产量的变化。大多数蛋白质是催化生化反应和植物代谢的酶。其他蛋白质在植物中维持细胞形状并提供信号功能。

藻类利用光合作用和太阳能从二氧化碳中产生葡萄糖。葡萄糖主要以淀粉颗粒的形式储存在叶绿体和淀粉体等质体中。藻类可以制造水溶性葡萄糖、植物糖，但它消耗相当大的空间。藻类适应了以淀粉的形式制造葡萄糖的能力，淀粉是一种复杂的碳水化合物，不溶于水，不易储存。淀粉是人类饮食中最重要的碳水化合物，藻类碳水化合物可以代替玉米、小麦、土豆或大米等粮食面粉。淀粉也可以发酵成各种各样的酒精或生物燃料。

基于水生物种计划和其他藻类生产研究经验的前进道路表明，用于生物燃料生产的健壮的藻类物种需要以下特性:
1、产生高和恒定的脂质含量。
2、藻类的持续生长需要克服藻类培养所普遍存在的稳定性问题。
3、具有较高的光合效率。
4、随季节气候差异和每日气温变化而生长。
5、附着在容器侧面或底部造成的污染极小。
6、容易获取和提取脂质与柔软或灵活的细胞壁。

藻类种植者可以从德克萨斯大学(University of Texas)、多伦多大学(University of Toronto)、加州大学伯克利分校(ucla Berkeley)、哥本哈根大学(University of Copenhagen)、苏格兰海洋研究所(Scottish Marine institute)、中国科学院(Chinese Academy of Sciences)、布拉格大学(University of Prague)和世界文化收藏联合会(World Federation of culture collections)的养殖藏品中选择和购买藻类品种。大部分藏品提供文化销售、构图和图片。史密森国家自然历史博物馆的藻类画廊包含了大量关于藻类的信息和藻类地点的链接。

物种间的组成变化很大。一些藻类含有80%的脂质，而另一些则产生60%的蛋白质，还有一些是92%的碳水化合物。物种选择不仅对所需的成分至关重要，而且对许多结构和生长变量也至关重要，这些变量在不同的物种和菌株之间存在很大差异。

当藻类营养有限时，如氮、磷或硫，它们会减少必需的多不饱和脂肪酸的产量，并可能产生较低质量的蛋白质和较少的氨基酸。营养剥夺可能导致藻类增加脂质生产，但通常会减缓或停止繁殖和生长。生物工程师正在研究在不剥夺营养的情况下增加脂质的藻类。一些研究实验室已经创造了转基因藻类菌株，可以在不收获的情况下分泌油脂，从而实现持续生产。避免收获和采油，消除了巨大的时间和成本因素。

藻类品种提供了几乎无限的特征组合。通过对自然发生的有机体、生物工程和杂交的选择筛选，特殊属性正在增强。像dr。Milton Sommerfeld和Jerry Brand花了几十年的时间在湿地、湖泊和沙漠中寻找具有理想特性的天然藻类。布鲁斯·里特曼(Bruce Rittmann)博士一直致力于对藻类进行基因改造，以产生更多的油或其他高级化合物。许多藻类生产者通过交叉施肥的方式杂交藻类菌株，以最大限度地提高理想的生长特性、易于收获和提取以及理想的化合物。

每种藻类提供不同比例的脂质、淀粉和蛋白质，表1。有些藻类蛋白质含量高，有些藻类主要是淀粉或脂质。养殖方式的变化可能会极大地改变藻类的生物量组成。




亚油酸，一种Omega-6不饱和脂肪酸，用于肥皂、乳化剂、快干油和各种美容辅助剂。保持水分的特性是宝贵的皮肤补救措施，用于光滑和保湿，作为消炎和减少痤疮。
花生四烯酸，一种也存在于花生油中的-6脂肪酸。该产品缓和炎症，并在中枢神经系统的运作中起重要作用。

二十碳五烯酸，一种omega-3脂肪酸，和来自藻类的鱼油有同样的好处。研究表明，EPA可以改善大脑活动，减少抑郁和适度的自杀行为。

十二碳六烯酸是一种omega-3脂肪酸，通常存在于鱼油中，是大脑和视网膜中含量最丰富的脂肪酸。DHA缺乏与认知能力下降和神经细胞死亡增加有关。严重抑郁症患者的大脑皮层中DHA消耗殆尽。

亚麻酸，一种在植物油中发现的-6脂肪酸，最初是从月见草中提取出来的。它作为一种膳食补充剂出售，用于治疗炎症和自身免疫疾病。对其抑制肿瘤生长和转移的治疗价值的研究正在进行。

藻类成分普遍存在于食品配料中。一个使用普通奶制品的普通家庭可能会发现，他们食品购物车中70%的物品都含有藻类成分。卡拉胶构成了几种红褐藻类的细胞壁，是线性多糖的一个家族。角叉菜胶细胞壁材料是一种胶体，用作稳定剂或乳化剂，通常存在于乳制品和烘焙产品中。

琼脂。这种物质是一种多糖，几乎可以固化任何液体。琼脂是一种胶体剂，用于增稠、悬浮和稳定。然而，它最著名的是它在低温下形成热可逆凝胶的独特能力。琼脂从17世纪开始在中国使用，目前在日本、韩国、澳大利亚、新西兰和摩洛哥生产。

今天，琼脂作为一种凝胶状的介质，在科学和医学研究中为全世界的科学家提供帮助。琼脂广泛用于制药工业作为泻药或作为药物产品的惰性载体，其中药物缓释是必需的。细菌学和真菌学用琼脂作为生长介质中的硬化剂。

琼脂也用作乳剂的稳定剂和化妆品皮肤制剂、软膏和洗液的组成部分。它用于照相胶片、鞋油、牙印模、剃须皂、洗手液和制革工业。在食品中，琼脂被用作明胶的替代品，在面包和糕点中用作抗干剂，也用于胶凝和增稠。琼脂用于加工奶酪、蛋黄酱、布丁、奶油、果冻和冷冻乳制品的制造。

紫菜(Nori)在日语中是藻类的意思，在世界各地都很受欢迎，但在亚洲尤其受欢迎。在亚洲，紫菜有各种各样的名字，如海带(kombu)、裙带菜(wakame)、海带(hai dai)、海带(laminaria)和limu。苏格兰厨师称其为dulse，爱尔兰人称其产品为dillisk。天食是指那些由紫菜制成的食物，因为它含有必需的氨基酸，维生素和矿物质。在韩国，紫菜被称为金或香料。它提供不含糖和脂肪的健康食品，而这些与西方饮食有关。

由于其新鲜的味道和营养价值，自史前以来，内陆淡水藻类的野生种群就被收集和食用。念珠是最常见的一种，它由长长的串珠链组成，并形成凝胶状的细丝聚集。单个的细丝是微观的，但聚集出现各种大小的球状物，看起来类似葡萄。

螺旋藻的细丝并不形成椭圆形的球状体，而是经常聚集成漂浮的团块，这些团块被风吹向岸边。其他种类的藻类在快速移动的水中以自由漂浮的团丝或细丝的形式附着在岩石上。螺旋藻，粉状，是大多数传统食物中总蛋白质和可用蛋白质的主要来源。只有家禽和鱼类的蛋白质含量超过45%。螺旋藻可以为肉类和乳制品搭配30%到45%的蛋白质。螺旋藻和念珠藻比其他任何蔬菜提供更多的蛋白质。Earthrise Nutritionals在南加州拥有100英亩的农场，每年生产500吨可食用螺旋藻。

藻类物种的选择将继续是藻类生产者的一个关键问题，因为正确的物种选择可以提高养殖、收获、提取和所生产产品的价值。幸运的是，藻类物种的收集提供了大量的物种信息，并以低廉的价格可靠地获得这些物种。

摘自2008年《绿藻战略:终结石油进口和制造可持续食品和燃料》。