微藻
微藻的筛选及分类方法5篇
微藻的筛选及分类方法5篇第1篇示例：微藻是一类微小的单细胞藻类生物，具有较高的生长速度和养分价值，被广泛应用于食品、化妆品、医药等领域。
在微藻的筛选及分类过程中，对不同品种的微藻进行鉴定是非常重要的环节。
本文将介绍微藻的筛选及分类方法，以帮助大家更好地了解和利用这一类微生物资源。
一、微藻的筛选方法：1. 采集样品：首先需要到自然水体或实验室培养基中采集微藻样品，可以使用显微镜观察并挑选较为典型的样本。
2. 光合作用测定：通过观察微藻在光照条件下的生长情况，可以初步筛选出具有良好光合作用能力的微藻。
3. 色素分析：利用色素分析技术，可以检测微藻的色素组成，据此判断微藻属于什么类别。
4. 生物学特性：观察微藻的生长速率、适应性、产额等生物学特性，可以进一步筛选出优质的微藻品种。
1. 形态学分类：根据微藻的细胞形态、大小、颜色等特征，可以将微藻进行初步分类，如绿藻、蓝藻、硅藻等。
2. 分子生物学分类：借助PCR、序列分析等技术，对微藻的基因序列进行比对和分类，可以更准确地确定其分类地位。
3. 生理学分类：根据微藻的生长环境、代谢途径、营养方式等生理学特征，可以将微藻进行系统分类。
4. 生态学分类：根据微藻在自然界中的生态角色和地位，对其进行生态学分类，包括水华微藻、底泥微藻等。
通过以上方法的筛选和分类，可以为微藻资源的开发利用提供科学依据，同时为微藻的生态学研究和环境保护提供重要参考。
希望本文能对相关领域的研究者和爱好者有所帮助，推动微藻资源的可持续利用和保护。
【注：此内容仅供参考，具体操作请遵循相关规定和标准。
】。
第2篇示例：微藻是一类微小的藻类生物，通常生长在水体中，是一种重要的原生生物。
在环境保护、生物能源开发以及食品营养等方面都有着重要的应用价值。
而微藻的筛选及分类方法则成为研究人员关注的重点之一。
一、微藻的筛选方法微藻的筛选是指通过对大量的藻类生物进行鉴定和分类，从中挑选出具有特定特性或潜在价值的微藻。
2024年微藻市场发展现状
2024年微藻市场发展现状一、引言微藻是一类微小单细胞藻类生物，具有高度的生物多样性和生物适应性。
近年来，随着能源危机和环境问题的加剧，微藻作为一种新型的可再生能源和生物材料资源，引起了广泛关注。
本文将对微藻市场发展的现状进行分析，并展望其未来的发展潜力。
二、微藻市场的应用领域2.1 能源领域微藻作为一种生物质能源，具有很高的能源转化效率和生物燃料产量。
目前，微藻已经被广泛应用于生物柴油、生物乙醇和生物氢等领域。
不仅能够减少化石燃料的消耗，还能够降低二氧化碳排放量，对环境产生较小的影响。
2.2 食品领域微藻富含蛋白质、脂肪、碳水化合物和多种营养物质，被广泛用作食品添加剂。
它们可以用于生产营养补充品、保健品和功能性食品等。
此外，微藻还被用于生产食用色素和香精等。
2.3 医药领域微藻中含有丰富的蛋白质、多糖和生物活性物质，具有抗菌、抗病毒和抗肿瘤作用。
因此，微藻被广泛应用于医药领域，如生产抗生素、抗癌药物和保健药品等。
2.4 环境领域微藻具有较强的净化环境能力，它们能够吸收水中的有机污染物和重金属离子，减少水体富营养化的程度。
同时，微藻还能够吸收大气中的二氧化碳，并释放出氧气，对改善环境起到一定的作用。
三、微藻市场的发展现状3.1 市场规模目前，全球微藻市场规模较小，但呈现出快速增长的趋势。
根据市场研究机构的数据显示，2019年全球微藻市场规模达到了X亿美元，并预计到2025年将达到X亿美元。
3.2 主要市场参与者当前，全球微藻市场的主要参与者包括国内外企业、科研机构和政府部门等。
其中，国外企业在技术研发和产业化方面较为成熟，如美国的Solazyme公司、以色列的Algatechnologies公司等。
而国内企业则在微藻应用和市场拓展方面取得了一定的成果，如河南孟源生物科技有限公司、北京华人草业科技有限公司等。
3.3 发展面临的挑战虽然微藻市场发展迅速，但仍然面临一些挑战。
首先，微藻的生物质量产和营养物质提取技术尚不成熟，导致生产成本较高。
微藻知识简介
微藻一、微藻的种类及相应特点微藻是指那些在显微镜下才能辨别其形态的微小的藻类群体。
微藻通常是指含有叶绿素a并能进行光合作用的微生物的总称，属于原生生物的一种。
应用生物技术进行大量培养或生产的微藻分属于4个藻门：蓝藻门、绿藻门、金藻门和红藻门。
1微藻细胞微小，形态多样，适应强，散布普遍。
依照微藻生物环境可分为水生微藻、陆生微藻和气生微藻3种生态类群。
水生微藻又有淡水生和海水声之分，依照散布又可分为浮游微藻和底栖微藻。
蓝藻门(cyanophyta)属于原核植物，没有典型的可区分的核，且没有色素体和线粒体。
同化作用的色素（若是有的话）分散在原生质的表层。
原生质构造无性的蓝藻细胞的原生质可分为结构上和作用上不同的两部份。
在周围包括有同化色素的为色素养；由色素养向里进为无色的中央质，也称为中央体。
此两种原生质部份之间，并无定型的膜。
色素养完全转机素体的作用，其中有亚显微的片层，呈规那么排列，群聚成类囊体；中央质内一致以为包括有核质，并行使与核类似的功能。
蓝藻细胞和藻体的形态学蓝藻细胞的形态是简单的，多圆球形、柱形、椭圆形、桶形、椭圆形、镰刀形、棒形等。
但是蓝藻细胞很少单个生活，通常组成群体或连结成丝体。
蓝藻的繁衍蓝藻的繁衍方式有两类，一为营养繁衍，包括细胞直接割裂（即裂殖）、群体破裂和丝状体产生藻殖段等几种方式；另一种为某些蓝藻可产生内生孢子或外生孢子等，以进行无性生殖。
孢子无鞭毛。
目前尚未发觉蓝藻有真正的有性生殖。
绿藻门（Chlorophyta）有1纲——绿藻纲和16个目，涉及微藻的有团藻目和绿球藻目。
绿藻的光合作用色素系统与高等植物相似，含有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素。
藻体形态多样，包括单细胞、群体、丝状体等。
绿藻细胞具有明显的细胞器，其中色素体是绿藻最显著的细胞器。
绿藻的生殖方式有三种：营养生殖、无性生殖、有性生殖。
此门包括单细胞和多细胞的物种。
大部分物种生活在水里，其他许多物种那么居住在海水中，另外还有一些物种适应了许多的环境，如雪藻居住在夏天的高山雪原中。
微藻的生理与代谢特性
微藻的生理与代谢特性微藻是一类微小的单细胞藻类，它们在自然界中广泛分布于水域中，例如河流、湖泊和海洋。
微藻具有快速生长、光合作用效率高、生物能量转换效率高、对二氧化碳的吸收和利用能力强等优点，因此被认为是一种极具潜力的能源生产生物。
微藻的主要生理特性包括光合作用、营养物质的摄取、代谢物的合成和分泌等。
其中，光合作用是微藻最重要的生理过程之一。
光合作用是微藻将太阳光能转化为化学能的过程，同时也是微藻生长和繁殖的重要能源来源。
微藻光合作用特点是光能吸收范围广、利用效率高、光照强度低下时生长速率较快、二氧化碳吸收能力较强等。
此外，微藻的营养需求也是其生理特性之一。
微藻需要一定的无机盐和有机物质来维持其生理过程。
微藻的营养素需求包括碳源、氮源、磷源、钾源、硫源、镁源等元素，其中氮和磷是微藻生长的限制因素。
不同种类的微藻对营养元素的需求也不尽相同。
例如，一些硅藻需要大量硅元素才能保证其壳体结构的正常生长；而一些蓝藻则能够通过氮的固氮能力来满足其氮源的需求。
因此，为了保证微藻的生长和代谢能力，需要在培养过程中适当添加必需的营养元素。
微藻还具有代谢物的合成和分泌特性。
微藻代谢过程中合成的代谢产物包括脂类、蛋白质、碳水化合物等多种生命物质。
其中，脂类是微藻的主要代谢产物之一，其合成速率和累积量受多种因素影响，如光照强度、培养时期、营养素条件等。
微藻的脂类代谢特性使其成为一种理想的生物质源，因为从微藻中提取的脂类可以用于制备生物柴油、食品添加剂、生物塑料等高附加值的化学产品。
此外，微藻还具有分泌代谢产物的特性。
微藻合成的多种生物活性物质，如抗氧化剂、抗菌素、抗肿瘤物质等，被广泛应用于医药领域和化妆品领域。
综上所述，微藻作为一种重要的生物资源，其生理和代谢特性对其培养和应用具有重要意义。
随着对微藻生理和代谢特性研究的深入，我们将能够更好地利用微藻为人类社会做出更多贡献。
微藻的筛选及分类方法
微藻的筛选及分类方法微藻是指那些单细胞、韵毛植物体细胞中藻红素和叶绿素同时存在的生物。
微藻在生物链中处于重要的位置，它们是海洋生态系统和陆地生态系统中重要的能量供给者，也是生物多样性的主要组成部分。
在生物技术和环境保护领域，微藻具有广泛的应用潜力，可用于生物能源、污水处理、食品营养、医药等方面。
对于微藻的筛选及分类方法的研究与发展具有重要的意义。
一、微藻的筛选方法1. 生物特性筛选法生物特性筛选法是通过对微藻的生长速率、生产率、库存量、抗逆性和抗病性等生物学特性进行筛选。
通过研究微藻的生物学特性，可以筛选出在特定环境条件下生长优良的微藻品种，从而提高其应用价值。
3. 分子生物学筛选法分子生物学筛选法是一种通过分子生物学技术对微藻进行基因组学、转录组学、蛋白质组学等研究，并利用分子标记技术对微藻进行分类和筛选的方法。
通过PCR技术对微藻进行基因组序列分析，可以筛选出具有特定基因型的微藻品种。
1. 形态学分类法形态学分类法是根据微藻的形态特征对其进行分类的方法。
通过对微藻的细胞形态、大小、形状、色素成分等形态特征进行观察和比较，可以将微藻分为不同的类别和属种。
根据细胞形态和色素成分的不同，将微藻分为硅藻、裸藻、绿藻、蓝藻等不同类别。
2. 遗传学分类法遗传学分类法是通过对微藻的遗传信息进行研究和分析，将微藻进行分类的方法。
通过对微藻的遗传变异、基因型差异等遗传特征进行研究，可以确定不同微藻品种的亲缘关系和分类关系，从而进行科学分类和命名。
微藻的筛选及分类方法是微藻研究领域的重要内容。
通过对微藻的生物特性、生理特性和分子特性进行研究和分析，可以筛选出具有优良生产性能和应用潜力的微藻品种，并通过形态学、遗传学和分子生物学等多种方法对微藻进行科学分类和命名，为微藻的应用和推广提供科学依据。
随着微藻研究技术的不断进步和发展，微藻的筛选及分类方法也将不断完善和提高，为微藻的应用和开发提供更多的科学支持。
生物质能源--微藻
绿 藻
红 藻
硅 藻
物种
已发现数量
已发现占估计数比例（%）
淡水微藻
海洋微藻
２.２×104
０.7×10４
>90
＜10
CO
2
+ H2 O2 O + 光 微藻（海洋单细胞藻类）是地球上最早的生物物种
，已经在地球上生存了35亿年之久，能在水中进行光合作
生物质 +
用释放出氧气，在自然界物质和能量循环中发挥了极其重
微藻 比表面积:1.3×103 m2
相同质量的微藻比表面积是树叶的1.3×106倍， 比表面积越大，受光面积越大，越有利于光合作用。
•
5、更高含量的光合作用单位
植物光合色素含量占 其干重约0.05%,分布 于树叶、树干等组织 中细胞的特定部位， 不有利于光合产物的 合成与转运。
植物光合天线
微藻光合天线
微藻含有丰富的蛋白、色素、维生素、多糖等生物活性物 质，可直接用作饵料、饲料及其添加剂。
纯蛋白大豆 高质纯牛奶 乌克兰 乌克兰种牛 我国 混合饲料 出路：高蛋白微藻饲料替代 三聚氰胺牛奶
造成我国目前牛奶质量不高的主要原因是饲料，微藻蛋白 质含量为３０～８０％，因此是良好的蛋白替代饲料。
微藻光自养生长过程与其他生物质相比，具有5大优点：
微藻工业、味精废水处理行业和饲料行业联产，实现饲料、 副食、生物
柴油多联产，达到废弃物资源化，基本上消除了水污染，每年可净减排废水约
5亿吨。
排出
处理
我国味精行业
年排放废水约5亿吨
谷氨酸等
要的作用，因此微藻的出现为地球上其他生物的出现奠定 了物质和气候基础。
光合作用效率是指绿色植物通过光合作用制 造的有机物中所含有的能量与光合作用所吸收的 光能的比值。 光 合 作 用 效 率 高
生物质能源-微藻
物种 淡水微藻 海洋微藻
绿 藻
已发现数量 ２.２×104 ０.7×10４
红
硅
藻
藻
已发现占估计数比例（%） >90 ＜10
微藻在地球演化中扮演着重要角色
CO
2
生物质
+
+
H2 O
O2
+
微光藻（海洋单细胞藻类）是地球上最早的生物物种
，已经在地球上生存了35亿年之久，能在水中进行光合作
用释放出氧气，在自然界物质和能量循环中发挥了极其重
我国水泥行业 年排CO2９亿吨
排出
吸收
CO2
低碳工业
微藻 ➢约年产２亿吨藻粉 ➢相当于２亿吨煤炭 ➢产6.6×1013MJ热量 ➢相当于0.6亿吨生物燃料 ➢相当于产值4200亿元
微藻低碳生物经济—微藻生物能源
微藻工业、味精废水处理行业和饲料行业联产，实现饲料、 副食、生物柴 油多联产，达到废弃物资源化，基本上消除了水污染，每年可净减排废水约5 亿吨。
苹果酰-CoA
乙酰-CoA
脂肪酸
微藻固定CO2能力是其他微生物的3倍以上。
微藻通过光合作用生产生物质能源具有 更高的原子经济性
产品 CO2/mol产品
微生物
乙醇 排放1 mol
酵母
乳酸 0 mol 乳酸菌
丁二酸
吸收1 mol
琥珀酸 放线杆菌
生物柴油 吸收６mol
微藻
产相同量的产品，微藻较其他微生物固定更多的CO2
油脂面积产率高，单位面积的产油率是其他油料作物的20~400倍。 光合固定CO2，不仅有助于CO2减排，且可大幅降低微藻生长所需碳
源成本（1万元/吨螺旋藻） 利用废水中的N、P等营养元素，不仅有助于缓解水体富营养化程度
微藻_精品文档
微藻微藻是一种微小的单细胞藻类生物，其在自然界中广泛分布并具有丰富的物种多样性。
微藻是现代生物技术领域中备受关注的研究对象，因为它们具有许多独特的特性和潜在的应用价值。
本文将介绍微藻的特点、分类和潜在应用领域，并探讨其在生物技术中的前景。
首先，微藻的特点使其成为研究的焦点之一。
微藻通常以单细胞的形式存在，尺寸微小、形态简单，因此易于培养和研究。
此外，微藻通常具有较高的光合效率，并能够在不同的光照、温度和营养环境下生长，因此对培养条件的要求相对较低。
微藻还可以产生大量的生物活性物质，如脂肪、蛋白质、多糖和酶类等，这些物质在医药、食品、化妆品和能源等领域中具有广泛的应用潜力。
根据形态和特征，微藻可以分为多个不同的类群。
最常见的微藻类群包括硅藻、绿藻、蓝藻、金藻等。
硅藻是一类具有二氧化硅壳的藻类，其壳具有复杂的形态和纹饰，并广泛分布于海洋和淡水环境中。
绿藻是一类普遍存在于水体和土壤中的藻类，其细胞含有叶绿素和类囊素等色素。
蓝藻是一种古老的藻类，其细胞结构简单，通常为单细胞或菌丝状，可以进行光合作用并固氮。
金藻是一类常见的淡水藻类，其细胞通常呈黄绿色，具有丰富的脂肪和类胡萝卜素等物质。
微藻在许多领域中具有广泛的应用潜力。
首先，微藻可以用作食品和饲料的来源。
由于其丰富的营养成分和天然产物，微藻可以作为高蛋白、高纤维和低脂肪的健康食品的原料，如螺旋藻、海藻和紫菜等。
此外，微藻还可以作为动物饲料的补充和替代品，为动物提供丰富的蛋白质和必需的营养物质。
其次，微藻在医药领域具有广泛的应用前景。
微藻可以生产抗氧化剂、多糖、多肽和生物活性物质等，这些物质具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、降血压和镇痛等多种药理活性。
此外，微藻还可以用于制备药物载体，帮助药物的传递和释放，提高药物疗效。
此外，微藻还可以用于环境保护和能源开发。
微藻具有较高的光合效率，可以利用阳光和二氧化碳进行光合作用，产生氧气并固定二氧化碳。
这对于减缓全球气候变暖和减少温室气体的排放具有重要意义。
海洋微藻的分类
微藻的分类地位
微藻属于植物界中的藻类，根据其形 态、生理和生态特征，可以分为蓝藻、 绿藻、红藻等多个类群。
在分类学上，微藻的分类地位一直存 在争议，但随着分子生物学技术的发 展，微藻的分类地位逐渐得到了更深 入的认识。
微藻的分布与生态
微藻广泛分布于全球各个角落，从极地到热带地区，从淡水到海水，都有微藻的 存在。
宏基因组测序
对微藻所在环境中的全部微生物基因组进行测序， 分析微藻的群落结构和生态功能。
转录组测序
对微藻在不同生理状态下的mRNA进行测序，研 究其基因表达调控机制。
代谢组测序
对微藻的代谢产物进行测序，分析其代谢途径和 代谢产物。
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海洋微藻的分类
目录
• 微藻简介 • 微藻的分类依据 • 常见海洋微藻的分类 • 微藻分类的研究意义 • 微藻分类的研究方法与技术
01 微藻简介
微藻的定义
01
微藻通常是指那些在显微镜下才 能观察到的藻类，它们是地球上 最古老的生物之一，具有极高的 生态和生物多样性。
02
微藻通常生活在淡水、海水、土 壤等环境中，是生态系统中的重 要组成部分。
04 微藻分类的研究意义
对生态系统的贡献
01
微藻在海洋生态系统中占据重要地位，是海洋食物 链的基础，为其他生物提供食物和氧气。
02
微藻能够吸收二氧化碳并释放氧气，对于维持地球 碳氧平衡具有重要作用。
03
微藻通过光合作用产生有机物质，为其他生物提供 能量来源，维持生态系统的稳定。
在生物技术中的应用
硅藻门
01
02
03
中心纲
中心纲硅藻细胞通常具有 一个中心粒，形状多样， 包括圆形、椭圆形、梨形 等。
2024年微藻市场前景分析
2024年微藻市场前景分析引言微藻是一类微小的单细胞藻类生物，具有快速繁殖、生长适应性强、富含高质量蛋白质和丰富的生物活性物质等优点。
近年来，微藻产业逐渐崛起，被广泛应用于食品、能源、化工等多个领域。
本文将对微藻市场前景进行分析。
1. 微藻在食品领域的市场前景微藻具有高蛋白、低脂肪、丰富的营养成分等特点，因此在食品领域有巨大的市场潜力。
目前，微藻已被应用于食品添加剂、蛋白质补充剂、食品原料等方面。
随着人们健康意识的提高，对高蛋白、低脂肪的食品需求不断增长，微藻在食品领域的市场前景将更加广阔。
2. 微藻在能源领域的市场前景微藻是一种重要的生物质资源，具有高含油量和快速生长的特点，被广泛应用于生物柴油、生物乙醇等能源领域。
微藻的生长过程可以吸收二氧化碳并释放氧气，对于缓解能源短缺和减少温室气体排放具有积极意义。
随着可再生能源的发展和能源转型的需求增加，微藻在能源领域的市场前景十分广阔。
3. 微藻在化工领域的市场前景微藻中含有丰富的生物活性物质，特别是藻胆蛋白和多糖类物质，具有抗氧化、抗菌等多种功效。
这些物质被广泛应用于化妆品、医药等领域。
随着人们对天然、绿色化工产品的需求增加，微藻在化工领域的市场前景将更加广阔。
4. 微藻产业面临的挑战与机遇虽然微藻产业发展前景广阔，但也面临着一些挑战。
首先，微藻的大规模培养和收获仍然面临技术难题，生产成本较高。
其次，微藻产业链建设和市场开发仍然相对滞后。
然而，随着科技的进步和政策的支持，微藻产业也将迎来机遇。
技术的改进和成本的降低将推动微藻产业实现规模化生产和市场化运作。
结论微藻产业具有广阔的市场前景，尤其在食品、能源和化工等领域。
随着技术的进步和政策的支持，微藻产业有望实现规模化生产和市场化运作。
然而，要想实现微藻产业的可持续发展，还需要进一步研究和创新，解决技术和规模化生产等方面的问题。
微藻产业作为一种具有巨大潜力的新兴产业，将为社会经济发展和环境保护做出重要贡献。
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微藻制备生物柴油的研究
一、微藻概述
藻类，尤其是海洋单细胞藻类，即微藻，是地球上最早的生物物种，它们中的某些物种已经在地球上生存了35亿年之久。
它们能十分有效地利用太阳能将H2O、CO2和无机盐类转化为有机资源，是地球有机资源的最初级生产力，有了它们才有了大气中的氧气，才有了海洋和陆地的其他生物，也才有了人类。
随着科技水平的不断提高，人口的不可逆性增长、人类生活水平的不可逆性提高、陆地资源和可耕种面积的不可逆性减少，全球性食品资源短缺压力日益增加。
开发和利用海洋微藻是最长远的解决人类食品资源和能源的重要途径。
因为藻类不仅富含蛋白质、脂肪和碳水化合物这三大类人类所必需的要素，而且还含有可燃性油类、各种氨基酸、多种维生素、抗生素、高不饱和脂肪酸以及其他多种生物活性物质，是人类向海洋索取食品、药品、燃料、生化试剂、精细化工产品以及其他重要材料的一把金钥匙。
微藻是一类单细胞生物，与陆地微生物相比，微藻具有如下特点：
(1)微藻具有叶绿素等光合器官，是非常有效的生物系统，能有效地利用太阳能通过光合作用将H2O、CO2和无机盐转化为有机化合物,因其固定和利用CO2可以减少温室效应。
(2) 微藻一般是以简单的分裂式繁殖，细胞周期较短，易于进行大规模培养，由于微藻通常无复杂的生殖器官，使整体生物量容易采收和利用。
(3)可以用海水、咸水或半咸水培养微藻，因此是淡水短缺、土地贫瘠地区获得有效生物资源的重要途径。
(4) 微藻富含蛋白质、脂肪和碳水化合物，某些种类还富含油料、微量元素和矿物质，是人类未来重要的食品及油料的来源。
(5)微藻，尤其是海洋微藻，因其独特的生存环境使其能合成许多结构和生理功能独特的生物活性物质。
特别是经过一定的诱导手段微藻可以高浓度地合成这些具有商业化生产价值的化合物，是人类未来医药品、保健品和化工原料的重要资源。
1、小球藻简介
小球藻(Chlorella)是小球藻属绿藻门，绿藻纲，绿球藻目，卵孢藻科，小球藻属，包括大约10 个种. 小球藻细胞组成中的蛋白质含量为7.3%~88%，碳水化合物为5.7%~38%，脂类为 4.5~86%。
小球藻细胞中脂类含量的增加主要是由于脂肪酸积累的结果。
在氮饥饿条件下，蛋白核小球藻在生长时可形成高达86%的脂类，而在正常的小球藻细胞中，脂类含量为25%。
在正常和氮饥饿条件下生长的小球藻在脂肪酸组成上没有明显的差异。
此外，小球藻的异养培养技术，特别是高细胞浓度培养技术的研究得到了较深入的发展，这对于我们制备生物柴油需要高生物量的微藻来说，也是具有重要价值的。
2、微藻油脂
美国国家可更新实验室(NREL)通过现代生物技术建成“工程微藻”，即硅藻类的一种“工程小球藻”，其利用“工程微藻”生产生物柴油，为生物柴油生产开辟了一条新的技术途径。
在实验室条件下可使“工程微藻”中脂质含量增加到60%以上，户外生产也可增加到40%以上，而一般自然状态下微藻的脂质含量为5%-20%。
“工程微藻”中脂质含量的提高主要由于乙酰辅酶A 羧化酶(ACC)基因在微藻细胞中的高效表达，在控制脂质积累水平方面起到了重要作用。
目前，正在研究选择合适的分子载体，使ACC 基因在细菌、酵母和植物中充分表达，还进一步将修饰的ACC 基因引入微藻中以获得更高效表达。
在国内，清华大学吴庆余,缪晓玲等也报道利用微藻快速热解的方法制备生物柴油。
利用微藻或“工程微藻”生产生物柴油的优越性在于：微藻生产能力高、用海水作为天然培养基可节约农业资源；比陆生植物单产油脂高出几十倍；生产的生物柴油不含硫，燃烧
时不排放有毒害气体，排入环境中也可被微生物降解，不污染环境，发展富含油质的微藻或者“工程微藻”是生产生物柴油的一大趋势。
二、微藻油脂制备生物柴油
2.1微藻培养与油脂制备
选用的材料小球藻,由美国Texas大学提供。
小球藻置于26℃(±1)光照培养箱中通气培养,光强为40μmol·m-2·s-1。
自养小球藻培养在标准培养基中,通过光合作用进行自养生长,从而获得绿色的自养小球藻。
通过改变标准培养基中的营养成分,即将甘氨酸成分降至0·1g·L-1,另加入10g·L-1葡萄糖,原来绿色的小球藻细胞便通过吸收葡萄糖进行异养生长,从而获得黄色的异养小球藻。
待异养藻细胞生长到对数期后期时,离心收集藻细胞,然后冷冻干燥并制备藻粉。
藻细胞的脂类含量测定参考Miao等的方法。
异养小球藻油脂制备方法是先将藻粉于研钵中碾磨,然后用正己烷抽提。
微藻油脂的皂化值和酸值的测定参考Vicente等的方法。
2.2酯交换反应
由于微藻油脂的酸值较高(8·97mg(KOH)/g)即含较多的游离脂肪酸,不宜使用碱催化,因此本实验采用酸催化(浓硫酸)酯交换反应制备生物柴油。
反应条件设定如下:4种硫酸用量(为原料油的25%、50%、60%、100%);6种醇油物质的量比(25∶1、30∶1、45∶1、56∶1、70∶1、84∶1)以及3个温度范围(30、50、90℃)。
在所有实验中油的用量均为9.12g。
反应混合物包括微藻油脂、甲醇和浓硫酸。
反应物加热至一定温度,并在所设置的反应时间点终止反应,然后将反应液转移至分液漏斗中静置、分层。
2.3生物柴油产率的计算
将分层得到的上层粗制生物柴油先用等量的石油醚洗涤,离心12000r/min,10min,取上层有机相并用两倍体积的50℃蒸馏水洗涤,然后离心,直至完全透明。
分离出上层透明的油相,用无水硫酸钠干燥后,在旋转蒸发仪上将石油醚蒸发干净,得到澄清透明的产品生物柴油。
将产品生物柴油称重,并以所用的微藻油脂重量为基准计算生物柴油的产率。
2.4生物柴油的分析
分析了生物柴油的密度、粘度、热值、酸值、凝点及冷滤点等。
利用vario-EL元素分析仪测定生物柴油的C、H、O、N元素组成。
三、结果和讨论
3.1微藻油脂的酯交换反应
采用酸催化进行酯交换反应生产生物柴油,同时研究了不同温度、催化剂量及不同醇油物质的量比对生物柴油产率及其密度的影响。
表1显示了在不同的温度和催化剂(H2SO4)用量条件下微藻生物柴油产率和密度的变化。
从表1中可看出,在50℃条件下可获得较高的生物柴油产率,而较低密度的生物柴油则是在90℃下获得。
在相同的温度条件下,催化剂用量为100%时可获得较低密度的生物柴油。
最低密度的生物柴油则是在90℃、催化剂用量为100%的条件下获得。
但在该条件下的生物柴油产率却最低,这可能是由于高温、高浓硫酸用量会使一些微藻油脂被烧焦,从而使产率降低。
催化剂用量为100%条件下,30℃和50℃时的产率及密度没有很大差异(表1),因此从降低成本的角度考虑,微藻油脂的酸催化酯交换反应条件为30℃、100%的催化剂用量较为合适。
在此基础上,研究了不同甲醇用量对生物柴油产率及密度的影响。
四、微藻生物柴油的特性
为进一步研究利用微藻油脂制备生物柴油作为传统柴油的替代产品的可行性,分析了微藻生物柴油的一些特性,并同传统柴油的特性作了比较。
结果显示微藻生物柴油具有与传统柴油
相似的特征(表2),且微藻生物柴油具有更低的冷滤点,因此具更好的发动机低温启动性能。
五、结论
可通过在培养基中加入有机碳源,降低无机氮源的条件下进行小球藻异养生长,在细胞内
大量脂肪积累。
利用正己烷从这些异养藻细胞中提取获得了大量微藻油脂。
这些微藻油脂在
30℃、醇油物质的量比为56∶1以及浓硫酸催化(用量为原料油的100%)条件下经酯交换反应4h可形成高质量的生物柴油。
微藻生物柴油的密度为0·864 kg·L-1、粘度5·2×10-4(40℃)、热值高达41 MJ·kg-1。
这些特征与传统柴油相当,具有很好的应用前景。
研究结果表明:以这种异养转化细胞工程与酯交换反应综合技术利用微藻油脂制备高质量的生物柴油是可行且
有效的方法。