两株热带淡水微藻的海水驯化及其总脂含量变化

对实验室新分离的网状空星藻(Coelastrum reticulatum)及栅藻(Scenedesums sp.)进行海水驯化,并考察了驯化期间两株藻的生长状况及总脂含量的动态.结果表明,盐度的增加刺激了微藻生长,驯化最初对藻类油脂积累有不利影响,随着驯化工作的进行,微藻总脂含量逐步上升.最终获得了可在海盐含量为25‰的培养基中生长的藻株,并且总脂含量与驯化前相比无明显差距,达到了海水驯化的目的.     

利用UV和ARTP诱变筛选优良性状的球等鞭金藻

为获取优良性状的球等鞭金藻突变藻株,通过紫外和等离子体诱变育种技术对球等鞭金藻进行诱变和高通量筛选。结果表明:共筛选出了7株优良性状的突变藻株,分别为YB1Z2、ZA2、ZA5、Q2B5ZWYB、Z3YB4、Z3YB11、JN31,其藻液尼罗红染色测定油脂含量的荧光比值都大于原始藻株,突变藻株YB1Z2、ZA2、ZA5、Z3YB4、JN31比生长速率相比于原始藻株提高了1.38、1.22、1.33、1.10、1.37倍,突变藻株YB1Z2的生长速率最快,其次是突变藻株JN31。突变藻株YB1Z2、Q2B5ZWYB、Z3YB4、Z3YB11、JN31的岩藻黄素单位含量均高于原始藻株,其中突变藻株YB1Z2、Z3YB11提高了1.07、1.08倍。突变藻株YB1Z2、ZA2、ZA5、Q2B5ZWYB、Z3YB4、Z3YB11的不饱和脂肪酸含量比原始藻株提高了1.22、1.09、1.08、1.18、1.13、1.18倍,突变藻株YB1Z2、ZA5、Z3YB4、Z3YB11、Q2B5ZWYB的多不饱和脂肪酸(C22∶6)DHA含量比原始藻株提高了1.28、1.27、1.26、1.21、1.21倍。利用紫外和等离子体诱变育种技术对球等鞭金藻进行诱变筛选,获得了7株优良性状的突变藻株,为后续的研究和基础饵料藻提供了很好的种质资源。     

盐度对牟氏角毛藻生长及总脂含量的影响

[目的]研究不同盐度对牟氏角毛藻(Chaetoceros muelleri)生长及总脂含量的影响,以确定最高油脂产率的盐度。[方法]采用微挑法进行藻株的分离纯化;采用血球计数法进行细胞计数、干重法测定藻株生物量;采用氯仿-甲醇法进行藻株总脂含量的测定。[结果]盐度为20‰时,牟氏角毛藻生长最快,最大细胞密度为2.1×106个/ml,干重为58.89 mg/L,;盐度为25‰时,牟氏角毛藻总脂含量最高,达到29.93%。[结论]综合评价其生长及总脂积累,得出盐度为20‰时,牟氏角毛藻总脂产率最高,但与盐度25‰时差异不大。     

一株产油酵母菌的微波诱变选育

以产油酵母菌Y1为试验菌株,通过对出发菌株Y1的最佳微波诱变时间确定、诱变后菌株初筛和复筛后得到一株突变菌株Y13,测得Y13的油脂产量4.39g/L、油脂含量22.09％,比出发菌株Y1油脂产量2.11 g/L、含油量9.6％明显提高.因此,菌株Y13可作为后续摇瓶发酵产脂研究的试验菌株.     

4株小球藻缺陷培养条件的优化及藻株CE14的分子鉴定

通过采集海口周边热带淡水水样,用平板分离纯化法获得158株纯藻,选择其中4株（CE1,CE14,CE18,CE31）经初步鉴定的小球藻进行缺陷培养（HSM,HSM-N,HSM—S,HSM-P4种培养基培养）及油脂含量测定,结果显示：N和S2种元素缺乏对这4株小球藻生物量影响较大,且使这4株小球藻的含油量显著高于在HSM培养基培养的含油量;P元素的缺乏对这4株小球藻生物量影响较小,仅使CE1和CE18的油脂含量显著上升。CE14生长迅速,油脂含量高,其在HSM-S培养基中的油脂含量高于其他3种培养基,占细胞干重的86．55％。对CE14进行18S rDNA鉴定,得出CE14藻株属于绿藻门,绿藻纲,绿球藻目,小球藻科,小球藻属,与Chlorella vulgaris的18S rDNA基因的相似度为99％。     

能源微藻油脂积累及油脂含量检测技术研究进展

对于生物质能源的原料,人们的目光逐渐从陈化粮、木质素、动物油脂等转向微型藻类,因其具有可养殖、可再生、生长周期短、分布广泛、可进行光合作用、环境适应能力强、产量高等突出特点,吸引了国内外众多科研和产业人员的目光。通过综合现有的微藻油脂生产的相关报道,从当前研究报道的产油微藻的种类、影响油脂积累的营养和环境因素的分析,结合油脂含量检测的方法对微藻油脂含量进行评估,对比得出布朗葡萄藻藻和部分链带藻的产脂能力更具优势,其油脂含量能达到细胞干重的60%以上,另外,通过优化培养条件、基因手段干预等措施可以获得高产油脂的微藻,其产油能力要比野生株提高20%以上,并综合阐述了国内外微藻产油的研究进展,为后续的研究计划和产业化提供参考。     

莱茵衣藻磷酸果糖激酶RNAi载体构建 及其对莱茵衣藻油脂积累的影响

为研究磷酸果糖激酶（PFK2）对微藻油脂积累的影响、克隆了莱茵衣藻磷酸果糖激酶同源基因CrPFK2、 构建CrPFK2 RNAi 干涉载体并转化莱茵衣藻。通过测定转基因藻在HSM 培养下的生物量和油脂含量的结果发现、 CrPFK2 RNAi 转基因藻株在HSM 培养基中生长加快、油脂含量下降了17.03%耀21.48%、说明CrPFK2 基因表达的降 低与藻细胞油脂含量减少成正相关。CrPFK2 通过改变光合碳流的多少间接调控藻细胞油脂的合成。该结果为 CrPFK2 基因应用于微藻油脂的遗传改良将起到重要作用。     

梅尼小环藻产油培养工艺的优化

[目的]研究培养条件对梅尼小环藻细胞生长和油脂积累的影响,以获得其产油的最佳培养工艺。[方法]采用干重法评价梅尼小环藻的生物量,采用溶剂浸提法测定微藻中油脂含量,并通过单因子试验考察培养温度、初始pH、光照强度、摇床转速、接种量对梅尼小环藻细胞生长和油脂积累的影响。[结果]梅尼小环藻产油最佳培养工艺为:培养温度25℃、初始pH 8.0、光照强度600 lx、摇床转速130 r/min、接种量20%。在上述优化条件下培养5 d,梅尼小环藻的生物量和油脂含量可达到5.4 g/L和56%,分别为对照组的1.38和1.30倍。[结论]研究结果为大规模化生产微藻油脂提供了理论依据。     

营养条件对三角褐指藻生长和油脂积累的影响

研究了培养基中添加乙酸钠、尿素以及Fe3+对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)生长和油脂积累的影响。结果表明,培养基中添加乙酸钠作为碳源的兼养生长模式对三角褐指藻的生长和油脂含量的增加有明显的促进作用(P<0.05),在乙酸钠浓度为5.0 g/L时得到最大生物量为1.28 g/L,是对照的1.7倍;而在乙酸钠浓度为0.5 g/L时油脂含量达到最大(28.90%),是对照的1.9倍;培养基中添加适当浓度的尿素作为氮源,可以显著地提高三角褐指藻的生长速率(P<0.05),但对生物量和油脂含量没有显著影响(P>0.05);培养基中Fe3+浓度的增加对三角褐指藻的生长速率、生物量及油脂积累均没有显著影响(P>0.05)。     

The Optimization of Culture onditions on Lipid Produced by Cyclotella meneghiniana

[目的]研究培养条件对梅尼小环藻细胞生长和油脂积累的影响,以获得其产油的最佳培养工艺.[方法]采用干重法评价梅尼小环藻的生物量,采用溶剂浸提法测定微藻中油脂含量,并通过单因子试验考察培养温度、初始pH、光照强度、摇床转速、接种量对梅尼小环藻细胞生长和油脂积累的影响.[结果]梅尼小环藻产油最佳培养工艺为:培养温度25℃、初始pH 8.0、光照强度600lx、摇床转速130 r/min、接种量20％.在上述优化条件下培养5d,梅尼小环藻的生物量和油脂含量可达到5.4g/L和56％,分别为对照组的1.38和1.30倍.[结论]研究结果为大规模化生产微藻油脂提供了理论依据.     

富油微藻Monoraphidium sp.的分离及其油脂提取工艺研究

[目的]研究富油微藻的分离与筛选,探讨其油脂提取的最佳工艺条件。[方法]采用尼罗红荧光染料对分离自海南淡水水体的微藻进行初筛,得到油脂含量较高的Monoraphidium sp.,采用Bligh-Dyer超声法提取该微藻的油脂.以提取溶剂比例、超声功率、提取温度、提取时间为因子,通过单因子试验研究其对出油率的影响,并通过正交试验优化微藻油脂提取的工艺条件。[结果]Monoraphidiumsp经尼罗红染色后荧光强度高,表明该微藻富含油脂,具有作为能源微藻的潜力。正交试验表明,从Monoraphidium sp.提取油脂的最佳工艺条件为：溶剂氯仿、甲醇和水的比例为10∶10∶9,超声功率600 W、提取温度50℃、提取时间30 min。优化后的工艺条件与未优化的相比,该微藻出油率提高了29.01%。[结论]该研究为快速筛选富油微藻及Monoraphidium sp.的应用提供科学依据。     

高油脂产量微藻的选育方法及研究进展

能源短缺和环境问题已经成为人类面临的全球性重大危机,生物质能作为一种环境友好的可再生能源受到国内外学者的关注。微藻作为生物质能原料有很多优势,但制约微藻生物质能源工业化生产的主要限制因素之一是微藻的油脂含量。选育高油脂含量的微藻株系是目前微藻领域的研究热点之一。在此综述了微藻作为生物质能原料的优势和基于生物质能原料生产的微藻选育的研究进展。     

多种藻类对As(Ⅲ)的耐受性及吸附研究

[目的]筛选到在自然条件下能有效去除水体中砷污染的微藻。[方法]以4种微型绿藻(小球藻Chlorella sp.(zfsaia)、Chlorellaminata、Chlorella vulgaris和羊角月牙藻Selenastrum capricormulum)为材料,选取6个不同浓度的As(III)(0.5、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0mg/L)进行培养处理,以生物量、叶绿素a含量等生理指标研究这4种藻类对砷的耐受性及其吸附情况。[结果]小球藻Chlorella sp.(zf-saia)对砷的毒害有敏感性,当砷浓度超过10 mg/L时,其生长受到抑制,EC50值为17.32 mg/L;当砷浓度在0～20 mg/L范围内,羊角月牙藻Selenastrum capricormulum、小球藻Chlorella minata和Chlorella vulgaris生长不受影响,对砷具有较高的耐受性,24 h后,它们对砷的去除率分别达77.02%、72.18%和81.36%。[结论]该研究表明藻类在治理含砷废水和作为砷污染废水的指示性植物等方面具有良好的应用前景。     

产油微藻的筛选与培养研究进展

微藻油含量高,环境适应性强,净碳值几乎为零,因此利用含油微藻作生物柴油的原料来源是生物燃料产业最具竞争力的选择之一。结合国内外研究进展,综述了有关产油微藻的筛选、培养以及微藻培养反应器等方面的最新研究进展,对微藻产生物柴油产业的发展趋势和研发方向提出了建议。     

7种试剂对3种饵料微藻絮凝效应的研究

[目的]探讨絮凝剂对牟氏角毛藻、微绿球藻、湛江等鞭金藻3种海洋饵料微藻的絮凝效应。[方法]采用5种无机试剂和2种有机试剂分别以6种不同的浓度处理藻液,连续4h跟踪测定藻细胞的沉淀情况。[结果]5种无机试剂对3种海洋饵料微藻均有一定的絮凝作用,而2种有机试剂的絮凝效果均不明显。硫酸锌和硫酸铝对牟氏角毛藻的絮凝效果明显;明矾、硫酸锌和聚合氯化铝对微绿球藻的絮凝效果明显;硫酸铝对湛江等鞭金藻的絮凝效果较明显。[结论]为生产性海洋饵料微藻的采收提供理论依据。     

多种藻类对As(Ⅲ)的耐受性及吸附研究(英文)

[目的]筛选到在自然条件下能有效去除水体中砷污染的微藻。[方法]以4种微型绿藻 (小球藻Chlorella sp.(zfsaia)、Chlorella minata、Chlorella vulgaris和羊角月牙藻Selenastrum capricormulum)为材料,选取6个不同浓度的As(III)(0.5、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0 mg/L)进行培养处理,以生物量、叶绿素a含量等生理指标研究这4种藻类对砷的耐受性及其吸附情况。[结果]小球藻Chlorella sp. zfsaia对砷的毒害有敏感性,当砷浓度超过10mg/L时,其生长受到抑制,EC50值分别为17.32 mg/L;当砷浓度在0～20 mg/L范围内,羊角月牙藻Selenastrum capricormulum、小球藻Chlorella minata和Chlorella vulgaris生长不受影响,对砷具有较高的耐受性,24 h后,它们对砷的去除率分别达77.02%、72.18%和81.36%。[结论]该研究表明藻类在治理含砷废水和作为砷污染废水的指示性植物等方面具有良好的应用前景。     

微藻脂肪酸合成累积代谢基因调控的研究进展

随着环境与能源问题的日益紧张,微藻成为生物柴油的重要原料,并且成为研究者们关注的热点。首先介绍了微藻作为生物柴油原料的优势,如生长速度快、生物量大、油脂含量多等。其次综述了关于微藻代谢途径的研究进展,分别从脂肪酸的合成和分解途径综述了人们近些年来对关键限速酶的研究进展,总结了不同限速酶取得的成果。提出采用基因沉默等方法来抑制脂肪酸的分解代谢。最后对微藻作为生物柴油原料的前景做了展望,目前已有乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)等酶被研究,但还有脂肪酸合成酶(FAS)等酶以及其他旁路途经的相关酶有待于更深入地开发和研究。     

应用生物技术构建可持续微藻生物质能源生产体系

提出了＂废水、废气-水华微藻（自养藻类）-高油工程微藻（异养藻类）-生物柴油＂可持续型微藻生物质能源生产体系的构建设想。首先以市政废水、废气CO2为基质大量生产水华微藻,在收获大量价廉的水华微藻细胞的同时实现市政废水中N、P的有效去除和温室气体减排;然后将先进的发酵工程技术和微藻育种工程技术集成配套以实现高油工程微藻的高密度异养培养,即通过生物育种工程技术获得适应性强的异养高油工程微藻,使其能够以水华微藻细胞的降解产物为底物,在可控条件下实现快速繁殖、合成并富集油脂,最终成为生物柴油生产的丰富原料。该体系可实现CO2固定、市政废水净化和微藻高附加值生物柴油的生产。