以海洋微藻为原料提取生物燃料的研究进展与发展趋势

能源短缺已经引起了各国的广泛关注,各国科学家将目光投向生物燃料.然而由于大量使用玉米、大豆等农产品生产生物乙醇等燃料,导致生物燃料"与人争粮"和"与粮争地"现象严重.文章综述了用于提取生物燃料的海洋微藻藻种的筛选、纯化、大规模培养及采收方法的优缺点以及生物燃料的提取工艺等方面的主要进展,并对该产业的发展趋势进行了初步分析.     

营养条件对四种海洋微藻生化组分的影响

以2种甲藻和2种硅藻为研究对象,采用半连续培养方法,设置氮限制、磷限制、无营养限制3种营养条件,研究营养条件对4种海洋微藻总蛋白质、总碳水化合物和总脂的影响.试验结果表明,微藻在无营养限制时的单位藻细胞总蛋白质含量均显著高于氮限制,但与磷限制差异不显著,东海原甲藻、锥状斯氏藻、中肋骨条藻和牟氏角毛藻在无营养限制条件下分别比氮限制高出了19.6％、9.6％、48.6％和65.9％;在营养限制下的单位藻细胞总碳水化合物含量高于无营养限制,其中锥状斯氏藻和中肋骨条藻在磷限制下的单位藻细胞总碳水化合物含量分别为0.045、0.006 ng/个,是无营养限制的4倍多;在营养限制下,东海原甲藻、锥状斯氏藻、中肋骨条藻和牟氏角毛藻单位藻细胞总脂含量均高于无营养限制,其中磷限制时分别比无营养限制时高出0.6、3.0、0.8、0.7 ng/个,磷限制比氮限制对总脂含量的影响更为明显.     

硫酸铜对海洋微藻生长的影响

本文初步研究了硫酸铜对海洋微藻扁藻、角刺藻、小球藻和角毛藻生长的影响。研究结果表明,硫酸铜抑制不同微藻生长的最低浓度具有种类特异性,在生产实际中可以利用铜的抑制作用来提高微藻的分离效果。     

黄渤海夏季微藻调查

根据2011年夏季在黄渤海的采样调查分析了该海域网采浮游微藻的多样性,并从71个站位的采水样品与12个站位的拖网样品中分离了大量可培养的藻种。调查区拖网样品中共发现浮游微藻4门30属44种藻,以硅藻门(Bacillariophytas)为主,甲藻门(Dinophytas)次之。在实验室内利用毛细管法、平板法和稀释法分离纯化获得92株可培养微藻,经分子学鉴定为19种,包括9种硅藻、3种褐藻、3种不等鞭毛藻、2种绿藻、1种甲藻、1种定鞭藻。这些可培养微藻个体较小,多为微微型藻类和微型藻类,其中伪菱形藻(Pseudonitzschia sp.)和舟形藻(Navicula sp.)既能在固定样品中观察到,又能在实验室培养。圆筛藻(Coscinodiscus sp.)、梭角藻(Ceratium fusus)和夜光藻(Noctiluca scintillans)等小型藻类虽然在固定样品中所占比例较大,但是难以培养。此外,本次调查还首次在中国海域发现了Pseudobodo tremulans。黄渤海藻株的鉴定与培养不仅补充了中国微藻种质资源,还为促进微藻的研究和开发利用提供了重要材料。     

硫酸铜对海洋微藻生长的影响

初步研究了硫酸铜对海洋微藻扁藻、角刺藻、小球藻和角毛藻生长的影响。结果表明,硫酸铜抑制不同微藻生长的最低浓度具有种类特异性,在生产实际中可以利用铜的抑制作用来提高微藻的分离效果。     

泥鳅深加工现状与发展展望

对泥鳅深加工的研究现状进行综述,同时对泥鳅产业发展过程中存在的问题进行探讨,并对加工业发展前景进行展望,旨在为泥鳅深加工的相关研究提供参考。     

几种海洋微藻硝酸还原酶特性的初步研究

确定了离体法提取时间,并采用离体法对5种海洋微藻硝酸还原酶的特性进行了初步研究。结果表明,离体法的最佳提取时间为5min;在pH7.9及20℃条件下,各藻硝酸还原酶的酶促反应恒速时间及以KNO3为底物的米氏常数存在差异,但以NADH为底物的米氏常数基本相同。酶促反应恒速时间顺序为锥状斯氏藻<尖刺拟菱形藻<东海原甲藻<中肋骨条藻<旋链角毛藻,以KNO3为底物的米氏常数大小顺序为旋链角毛藻<东海原甲藻~中肋骨条藻<锥状斯氏藻~尖刺拟菱形藻。此外,FAD对各藻硝酸还原酶活性的影响存在种属差异。     

浒苔抑藻物质的分离及其对赤潮微藻的抑制作用

采用液液萃取法和硅胶柱层析法对抑藻物质EPME(methanol extracts of Enteromorpha prolifera)进行分离,通过监测米氏凯伦藻、中肋骨条藻和塔玛亚历山大藻的细胞数量,观察藻细胞形态,分析分离组分的抑藻活性。结果表明,EPME经液液萃取法分离,获得4个组分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ,得率分别为29.0%、19.0%、12.7%和5.45%。其中,仅组分Ⅱ具有明显的抑藻活性。当浓度为1.0 g/L时,组分Ⅱ对米氏凯伦藻、中肋骨条藻和塔玛亚历山大藻的生长抑制率分别为43.4%、44.9%和54.3%。组分Ⅱ经硅胶柱层析法分离,获得5种组分,组分Ⅱ-A、Ⅱ-B、Ⅱ-C、Ⅱ-D和Ⅱ-E。其中,组分Ⅱ-B和组分Ⅱ-C具有明显抑藻活性,并致使3种赤潮微藻的藻细胞出现空洞、细胞破碎和色素减褪等。进一步采用波长扫描和化合物检测方法,分析出此2种组分中含有内酯、香豆素类化合物,并确定了此2种组分硅胶GF254薄层层析分离的适宜展开剂,为后续纯化奠定了良好的实验基础。     

青霉素应用于三种海洋微藻保存培养的研究

本文采用青霉素处理三种常用海洋微藻，研究不同青霉素浓度对处理藻类的培养与保存的影响。结果得出：在第5d内2000IU／L以上浓度对三角褐指藻的生长有明显抑制，第10d以后各组生长率趋于一致；在100～1000IU／L范围内，添加青霉素有利于异胶藻的培养和保存，在青霉素浓度为500～1000IU／L时效果较好，培养至第4d的方差分析表明其对异胶藻培养有显著性差异；与对照组相比，浓度在250～1500IU／L范围内，青霉素对巴夫藻的生长有一定抑制作用，但其第4d的方差分析表明无显著性差异。     

水生环境中微藻与细菌相互作用机制及应用研究进展

藻类是水生生态系统的主要生产者,在水生生态系统中,细菌的生长依赖于藻类产生的有机物,并且使营养物质得以循环使用。生态学研究已经确定了特定种类的藻类和细菌的共同存在,表明了微藻和细菌之间存在特定的相互作用关系。本综述概述了这些相互作用对水生环境的影响,它们在自然环境中对物质循环的生态作用以及相互作用的形式。最后探讨了藻菌相互作用在各种环境和生物技术方面的应用及未来发展方向。     

不同培养条件对微藻总脂含量和脂肪酸组成的影响

微藻细胞中脂类的数量及质量是评价其营养价值的重要指标。大量研究表明,改变培养条件及在不同的时期收获对微藻的脂肪含量和脂肪酸组成有着显著影响。本文主要从培养基成分、光强、温度、通气量和生长期5个方面综述了相关的研究成果,希望能为海洋微藻的研究和开发利用提供有价值的参考。     

超临界萃取技术在海洋水产的应用研究进展

超临界萃取技术作为一种新型“绿色”提取分离技术,具有分离效率高、溶解能力强、保持产品生物活性、提高产品提取率和纯度、操作简单等优点.本文介绍了超临界萃取技术的基本原理及特点,综述了该技术在海洋水产生物活性成分提取方面的研究现状,并展望了其在该领域的应用前景.     

篮子鱼生物学与养殖技术研究现状及展望

篮子鱼共有27种,广泛分布于热带亚热带的印度洋-太平洋及地中海东部海域.篮子鱼具有食性杂、养殖周期短、营养价值高等优点,可摄食藻类,混养时能提高单位水体产量.近年来篮子鱼生物学研究不断深入,人工繁育逐渐开展,养殖规模不断扩大.综述了篮子鱼形态结构、生长特性、食性与营养需求等生物学特征,总结了篮子鱼池塘养殖与网箱养殖技术,并对人工养殖存在的问题与发展前景进行了阐述,预计篮子鱼可以开发成为优良的杂食性养殖品种.     

Design and performance of a low-cost,automated, large-scale photobioreactor for microalgae production

Microalgae feed production is a major cost in bivalve aquaculture. Its efficiency is increased by scaling it up under automated control of environmental conditions. The initial cost of commercially available systems can be prohibitive. Therefore, a large volume full-scale photobioreactor built of low-cost, readily available materials was developed and tested. A cone-bottom, polyethylene tank was internally illuminated with submersible fluorescent lamps and equipped with a monitoring and control system that measured temperature, pH and optical density of the microalgal culture. Injection of CO₂ was automated to maintain pH within a target range. System performance was evaluated by growing four batch cultures of Tetraselmis chuii. Temperature inside the photobioreactor was 29.5 ± 2.38 °C (mean ± SD, range 21−35 °C) and pH was 7.56 ± 0.87 (mean ± SD, range 5.29–8.97). Optimal harvest time was after 300 h (12.5 days) of growth, yielding 1700 L of microalgae at a density of 2500 cells/ μl (1200 cells/ μl/ m² illuminated surface area). With 24 h illumination, the fluorescent lights, air pump and monitoring/ control device consumed 14.9, 1.9 and 0.1kwh/ day, respectively. Assuming the microalgae are harvested at their optimal density after 12.5 days, each batch would consume 211kwh or 0.124kwh/ liter. The photobioreactor described provides an economical option for growing large amounts of microalgae for aquaculture feed and other purposes.     

微藻饵料在经济棘皮动物养殖中的应用及研究进展

棘皮动物因其富含蛋白质、氨基酸、不饱和脂肪酸和其他生理活性物质,有较高的食用及药用价值,是我国一类重要的水产经济动物,需求日益提升,因此,发展棘皮动物养殖研究及其产业化十分紧迫.微藻富含蛋白质、碳水化合物、维生素、类胡萝卜素和丰富的多不饱和脂肪酸等营养物质,在新型水产饲料资源开发中备受关注.微藻作为幼体动物的鲜活饵料,...     

宁夏地区不同模式养殖池塘夏季浮游微藻群落特征

为研究宁夏地区夏季不同模式养殖池塘的浮游微藻群落结构特征,采集了当地棚塘接力养殖(PT)、稻渔种养(DY)、土池养殖(TC) 3种模式的池塘水体样品,分析了其浮游微藻群落组成及其与水质因子的相关性。结果显示,共检出浮游微藻5门27属,总数量为1.52×104~2.39×108 ind./L,生物量为0.16~97.78 mg/L,数量多样性为0.03~3.31,生物量多样性为0.29~3.58。不同模式池塘的浮游微藻群落结构差异显著。PT模式池塘的微藻群落无明显共性特征,蓝藻(Cyanophyta)、绿藻(Chlorophyta)和硅藻(Bacillariophyta)占优势情况均有出现,如拟鱼腥藻(Anabaenopsis sp.)、鱼腥藻(Anabaena sp.)、颤藻(Oscillatoria sp.)、盘星藻(Pediastrum sp.)、卵囊藻(Oocystis sp.)、小环藻(Cyclotella sp.)等;TC模式池塘的微藻优势属单一,分别以盘星藻、小球藻(Chlorella sp.)和微囊藻(Microcystis sp.)占优势;DY模式池塘的微藻多样性丰富,以小球藻、栅藻(Scenedesmus sp.)、盘星藻、卵囊藻、刚毛藻(Cladophora sp.)等绿藻和小环藻、菱形藻(Nitzschia sp.)等硅藻为优势藻。蓝藻生物量与水体中硝酸盐氮(NO3–-N)、亚硝酸盐氮(NO2–-N)、化学需氧量(COD)浓度呈显著正相关(P<0.05)。研究表明,宁夏地区夏季温度高、光照时间长,池塘水体中C、N营养高,易形成以微囊藻、拟鱼腥藻等有害蓝藻优势种群;调控池塘水质时应将其作为关键控制点之一,防控有害藻华暴发而导致减产降效的不良状况发生。     

Mass production of microalgae in six commercial shrimp hatcheries of the Mexican northwest

A 2-year survey in six commercial shrimp hatcheries of the states of Sonora and Sinaloa, in the Mexican northwest, aiming to investigate the variability of the outdoor biomass production and composition of microalgae showed wide differences in daily mean yields, from 0.68 to 1.71×10¹² cells m⁻³ and between 23.9 and 73.9 g m⁻³ of dry organic biomass.

These differences were mostly related to the type of culture containers and consequent differences in light penetration. The best yields were in 0.7 m deep polyethylene tanks and the lowest in 1 m deep concrete tanks with a small surface to volume ratio.

Protein, carbohydrate and lipid yields followed the same trends as biomass production and were mostly associated with the design of the culture containers and, in part, with the geographic location of the hatcheries.

Variability was high also within laboratories, and this was related to seasonal climatic differences. In Sonora, cell concentrations were negatively related to temperature, but organic biomass production increased with the increase of this climatic variable, probably because of larger cell sizes. In contrast, the data obtained in Sinaloa showed that cell concentration and organic biomass are directly related to temperature and inversely to light.

Proteins and lipids were negatively related to temperature in Sonora but not in Sinaloa, where high carbohydrates were associated with low temperatures.

Fatty acid profiles were highly variable in all cases and were not associated with the type of culture containers or, with the possible exception of 18C unsaturates, with the geographic location of the laboratories, indicating as probable sources of variability between and within hatcheries either the handling routines or the composition of the growth media.     

温度对两种海洋微藻生长与多糖含量的影响

通过对不同温度条件下的海洋微藻的生物量和多糖含量的研究,探索海洋微藻在不同温度下生长和多糖含量的变化规律,提高海洋微藻多糖的产量,增加其饵料价值。实验结果：20～25℃有利于微藻的生长,10～15℃则有利于微藻多糖的积累。不同的温度对微藻生长及体内多糖含量的变化有重要的影响。     

海洋微生物活性物质的研究

海洋微生物由于其生存环境的特殊性,发展出独特的代谢方式,由此产生了结构新颖,功能多样的活性物质。综述了抗菌、抗肿瘤、酶、酶抑制剂、海洋生物毒素、不饱和脂肪酸等活性物质的研究进展,展现出海洋活性物质的巨大开发潜力。