富油微藻的篩選及其培養(yǎng)條件的優(yōu)化研究.pdf

1、隨著全球工業(yè)的快速發(fā)展,人們對能源的需求也持續(xù)增長。然而,由于化石能源的有限性,人們不得不尋找其他替代性能源。生物柴油是以生物體油脂為原料,通過水解、酯化而得到的脂肪酸甲酯或乙酯,是一種可以替代普通化石柴油的環(huán)保、可再生能源。
　　本研究從篩選富油微藻出發(fā),從海水中篩選出1株小球藻和1株盒形藻兩種富油微藻,以f/2培養(yǎng)基為基礎(chǔ),分別探討兩種微藻在單一因素改變的條件下(即pH、N、Si2+、Mg2+、Fe3+或Zn2+改變,其他營養(yǎng)

2、元素按f/2培養(yǎng)基添加),微藻生長及油脂含量變化情況;并采用尼羅紅(NileRed)熒光染色法對各環(huán)境因子條件下小球藻細(xì)胞內(nèi)油脂積累狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測,進(jìn)而確定其最優(yōu)培養(yǎng)條件。
　　在pH值6.5～8.5的范圍內(nèi),小球藻的生長及油脂含量變化不明顯。在NO3-濃度為3.0mmol/L時(shí),小球藻生物量最高;在NO3-濃度為0.6mmol/L的培養(yǎng)條件下,小球藻油脂積累比其他條件更具優(yōu)勢。在Mg2+濃度為0.6～1.8mmol/L的范圍內(nèi)

3、,對小球藻的生長影響較小。Fe3+對小球藻的生長及油脂積累都有較大的影響,高濃度的Fe3+能促進(jìn)小球藻的生長及油脂含量的積累。在一定范圍內(nèi),較高的Zn2+濃度能夠顯著抑制小球藻的生長和油脂的積累,而低濃度(2.4μmol/L)的Zn2+則促進(jìn)小球藻的生長和體內(nèi)油脂的積累。
　　在NO3-濃度為4.8mmol/L時(shí),盒形藻體內(nèi)油脂含量較高。NO3-濃度為0.3mmol/L時(shí),盒形藻在培養(yǎng)的第12天油脂含量達(dá)到最高值。在pH值為8時(shí),

4、盒形藻的生長達(dá)到最佳狀態(tài)。pH值為6時(shí),盒形藻體內(nèi)的油脂積累達(dá)到最佳狀態(tài)。較高的Fe3+濃度可以促進(jìn)盒形藻的生長。在Fe3+濃度為0.01～100μmol/L的范圍內(nèi),同一生長時(shí)期的盒形藻油脂含量相差不大。在Mg2+濃度為3.0mmol/L的條件下,盒形藻的生長狀況最好。不同Mg2+濃度對盒形藻體內(nèi)的油脂含量影響較小。在Zn2+濃度為1.74μmol/L的條件下,盒形藻的生長狀況和油脂積累狀況最佳。在Si2+濃度0～0.56mmol/L

5、的范圍內(nèi),盒形藻的生長狀況隨著Si2+濃度的增加而變差。在培養(yǎng)的第11～13天,Si2+0.07mmol/L的濃度梯度下的盒形藻油脂積累達(dá)到最佳狀態(tài)。
　　通過正交試驗(yàn),分別選取硝氮、Fe3+和Zn2+以及pH值、Si2+和Fe3+的濃度三個(gè)影響因子分別對小球藻和盒形藻產(chǎn)油條件進(jìn)行優(yōu)化。研究表明,小球藻的最優(yōu)培養(yǎng)條件為:Mg2+濃度為0.9 mmol/L,Fe3+濃度為12μmol/L,Zn2+濃度為7.2μmol/L,NO3-濃