綠球藻Chlorococcum sphacosumGD的優(yōu)化培養(yǎng)及油脂積累研究.pdf

1、由于環(huán)保需求的增強(qiáng)和化石能源儲(chǔ)量的縮減，越來(lái)越多的研究開(kāi)始關(guān)注將應(yīng)用微藻制備生物柴油的綠色能源作為未來(lái)能源發(fā)展的重要方向。目前，應(yīng)用微藻制備生物柴油過(guò)程涉及到藻種篩選、培養(yǎng)、收取、提取、轉(zhuǎn)化等多個(gè)環(huán)節(jié)。然而，由于現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于應(yīng)用傳統(tǒng)化石能源的成本，因此很大程度上阻礙了微藻生物柴油的產(chǎn)業(yè)化及其發(fā)展。選擇高油脂含量的藻種、采用低成本的培養(yǎng)方式，建立低能耗的采收方式和干燥方法，并設(shè)計(jì)應(yīng)用環(huán)境較友好的油脂提取方法，才能在總體性能上

2、提高微藻能源競(jìng)爭(zhēng)力，在市場(chǎng)上得以大力推廣和應(yīng)用。前期研究中篩選獲得一株油脂含量高達(dá)30％的藻種，Chlorococcum sphacosum GD，非常適合作為微藻能源的藻種。
　　為了摸索C. sphacosum GD作為能源微藻的可行性，本研究以該藻種的生物量、油脂含量以及生理生化的變化為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)最佳培養(yǎng)條件進(jìn)行了探索性研究。
　　首先，檢測(cè)了光照強(qiáng)度對(duì)C. sphacosum GD生長(zhǎng)和中性脂積累的影響。結(jié)果顯示在BG

3、-11培養(yǎng)基中，25℃培養(yǎng)條件下，持續(xù)光照強(qiáng)度分別為3000 lx、7000 lx、11000 lx培養(yǎng)11天后，C. sphacosum GD的干重分別達(dá)到0.38 g/L、0.34 g/L、0.32 g/L，提示高光照強(qiáng)度會(huì)抑制生物量增長(zhǎng)。在上述條件下，中性脂的累計(jì)隨著光照強(qiáng)度的增加而增加；同樣總脂的含量也相應(yīng)增加，在三種光照強(qiáng)度下分別達(dá)到24.01%、32.23%、35.55%，這些結(jié)果證明光照強(qiáng)度可以促進(jìn)細(xì)胞中油脂的積累。

4、>　　進(jìn)而，針對(duì)不同碳源對(duì)于C. sphacosum GD的生長(zhǎng)和油脂的累積進(jìn)行了分析。在碳源分別為0.02 g/L NaCO3和10.00 g/L葡萄糖培養(yǎng)基中，C. sphacosum GD在培養(yǎng)第9天時(shí)干重分別達(dá)到0.36 g/L、3.75 g/L，表明葡萄糖作為碳源更易于促進(jìn)藻的生長(zhǎng)。同時(shí)根據(jù)生長(zhǎng)曲線可以看出，以葡萄糖為碳源時(shí)，C. sphacosum GD的生物量在前兩天迅速增加，生長(zhǎng)速率在第3天達(dá)到高峰后下降，提示培養(yǎng)基中的

5、葡萄糖利用速度非?？?。但是，使用葡萄糖作為碳源并沒(méi)有明顯提高中性脂的積累。在使用NaCO3為唯一碳源時(shí)，C. sphacosum GD的生長(zhǎng)速度緩慢，油脂積累也沒(méi)有明顯的增加。
　　第三，針對(duì)不同氮源對(duì)于C. sphacosum GD的生長(zhǎng)和油脂積累也進(jìn)行了詳細(xì)研究。研究結(jié)果顯示以 NaNO3為氮源時(shí)生物量最大，其次是 CO(NH2)2，NH4Cl條件下最差。但是，無(wú)論使用上述哪種氮源，細(xì)胞內(nèi)的中性脂含量均沒(méi)有明顯變化。這一結(jié)果提

6、示，NaNO3是C. sphacosum GD生長(zhǎng)的最佳氮源。最后，我們還檢測(cè)了不同濃度的NaCl對(duì)C. sphacosum GD生長(zhǎng)和油脂積累的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著 NaCl濃度的增加，生物量逐漸下降，但是細(xì)胞內(nèi)中性脂的積累卻逐漸增加。在NaCl濃度為8.00 g/L時(shí)，細(xì)胞油脂含量最高，而且高NaCl濃度條件下，細(xì)胞中 C18:3和C22:1的含量相對(duì)增加。
　　綜上所述，可以得出如下結(jié)論，以C. sphacosum GD