利用微藻生产生物柴油的研究进展
微藻生物柴油的现状与进展
微藻生物柴油的现状与进展一、本文概述随着全球能源需求的持续增长和环境保护意识的日益加强，寻找可再生、环保的替代能源已成为全球科研和工业领域的热点。
微藻生物柴油作为一种新兴的绿色能源，其独特的优势与潜力正逐渐受到人们的关注。
本文旨在全面概述微藻生物柴油的当前发展状况、技术进步、应用前景以及面临的挑战，以期对微藻生物柴油的研究与应用提供有益的参考和启示。
文章将首先介绍微藻生物柴油的基本概念、特点及其作为可再生能源的重要性，然后重点分析微藻生物柴油的生产技术、产业链构建、市场应用等方面的现状与进展，最后探讨其未来发展趋势和可能遇到的问题。
通过本文的阐述，读者可以对微藻生物柴油有一个全面而深入的了解，为相关研究和产业发展提供有益的参考。
二、微藻生物柴油的基础知识微藻生物柴油是一种由微藻经过特定培养和处理过程后提取出的可再生能源。
微藻，作为一类微小的水生植物，具有生长迅速、光合作用效率高、生物量产量大等特点，因此被视为生物柴油生产的理想原料。
微藻生物柴油的生产过程主要包括微藻的培养、收获、油脂提取和生物柴油的合成等步骤。
在微藻培养阶段，需要选择适合的培养基和光照条件，以促进微藻的生长和油脂的积累。
收获阶段则采用离心、过滤等方法将微藻从培养液中分离出来。
油脂提取则利用有机溶剂或物理方法将微藻细胞内的油脂提取出来。
通过酯化或酯交换反应，将提取出的油脂转化为生物柴油。
与传统的化石柴油相比，微藻生物柴油具有可再生、环保、可持续等优点。
微藻生物柴油的原料来源广泛，生长周期短，不受地域限制，因此具有巨大的生产潜力。
微藻生物柴油的燃烧产物主要是二氧化碳和水，对环境影响小，有利于减缓全球气候变化。
微藻生物柴油的燃烧效率高，动力性能良好，能够满足现代交通工具的需求。
然而，微藻生物柴油的生产也面临一些挑战和限制。
微藻生物柴油的生产成本较高，主要包括微藻培养的成本、油脂提取和生物柴油合成的成本等。
微藻生物柴油的生产过程中会产生一些废弃物和废水，需要进行有效的处理和处置。
3利用微藻热化学液化制备生物油的研究进展
利用微藻热化学液化制备生物油的研究进展前言随着现代工业的飞速发展，大量化石能源消耗所带来的化石燃料紧缺和严重的环境污染问题已成为制约全球可持续发展的两大难题。
生物质能储量丰富，并且是唯一可以转化为液体燃料的可再生资源，现已逐渐成为国内外新能源研制和开发的热点。
而在众多的生物质中，微藻具有光合作用效率高、生物量大、生长周期短、环境适应能力强、易培养、脂类含量高、生长过程中可高效固定二氧化碳等特点，是制备生物质液体燃料的良好材料[1~5]。
利用微藻制备液体燃料在环保和能源供应方面都具有非常重要的意义，商业化前景良好[6，7]。
2007年， Williams[8]综合近年来的研究成果，指出微藻生物燃料的开发可以降低因使用化石能源给社会和环境带来的影响，将会成为未来生物燃料开发的趋势。
Ayhan Demirbas[9]则指出藻类即将成为最重要的生物燃料来源之一，微藻能源的广泛使用将会解决威胁全人类的全球气候变暖问题。
微藻热化学液化制备生物油技术将藻类转换成液体燃料的研究始于 20世纪 80年代中期，当时人们通常用溶剂萃取微藻中的脂类成分，分离得到油脂后进一步甲酯化或乙酯化生产生物柴油(萃取酯化法)。
该技术起步早，生产工艺相对成熟，所得油品质量好，使用性能与矿物石油基本相当，是目前国内外研究者以微藻为原料制备液体燃料最常用的实验室方法。
但萃取酯化法只能将微藻的脂类组分能源化，对原料脂类含量有较高要求，所得产物性能受脂类组成的影响很大，并存在生产步骤多、过程总体效率较低、能耗高等缺点，难以实现大规模工业化应用。
近年来，人们又研究采用热化学液化的方法将微藻转化为优质的生物油。
生物油是便于运输、存储的绿色燃料，经过精制可转化为替代石油的常规燃料。
生物油(由快速热解木材和微藻制备)与石油的部分典型属性值比较见表1[10]。
热化学液化方法预处理和生产过程简单、生产成本相对较低、转化率高，是实现藻细胞所有组分能源化，获得高产率绿色液体燃料的有效方法，对其进行深入研究，对于解决当前化石能源短缺和环境污染问题具有重要的现实意义。
利用微藻制备生物燃料现状及应用前景
利用微藻制备生物燃料现状及应用前景发布：icasolar1 来源：《润滑油与燃料》2009年第5/6期浏览次数：4作为化石燃料的替代，生物燃料的发展已在国际上得到广泛的重视。
在生物燃料的众多原料中，藻类由于具有分布广、油脂含量高、生长周期短等特点，而被科研人员认为是最有希望和前途的可再生能源之一。
藻类中用于制备生作为化石燃料的替代，生物燃料的发展已在国际上得到广泛的重视。
在生物燃料的众多原料中，藻类由于具有分布广、油脂含量高、生长周期短等特点，而被科研人员认为是最有希望和前途的可再生能源之一。
藻类中用于制备生物燃料的是微藻。
微藻种类繁多，分布极其广泛川，生长条件要求很低。
利用微藻制备生物燃料已成为热点。
1 国内外利用微藻制备生物燃料研究历程和最新进展1.1研究历程回顾国外微藻的研究起步较早，早在上世纪50年代，美国麻省理工学院就在校园内建筑物的屋顶开始进行养殖藻类生产生物燃料的试验，并在研究报告中第一次提到了藻类生物燃料。
1978年，美国能源部可再生能源国家实验室开展了养殖微藻生产生物燃料项目研究(Aquatic Spices Program，简称ASP项目)，从微藻筛选、微藻生化机理分析、工程微藻制备到中试研究。
该项目持续到1996年，在实验室研究的基础上，研究人员在美国加利福尼亚州、夏威夷州、新墨西哥州等地进行了中试放大。
中试装置运行了1年，可获得高达0.05kg(m2/d)的工程微藻，微藻的含油量达到40%一60%。
1978一1996年期间累计投人科研经费2505万美元。
该研究室也是迄今对微藻研究最全面和权威的机构。
由于油价上涨，2007年底美国能源部又将这个中断了11年之久的项目重新启动川。
更直接将微藻用于生产生物柴油的是美国人吉姆·塞尔斯，他为此还专门建立了一个生物柴油公司。
他用透明的大塑料袋种植海藻，这既可以让充足的光线进人，又能防止其它种类的海藻人侵。
他称自己的发明是全规模海藻“反应堆”。
微藻制备生物柴油的技术进展
微藻制备生物柴油的技术进展郭丹;银建中【摘要】生物柴油是一种新型的可再生能源,是石化柴油的替代品.微藻种类多、光合作用效率高、生长速度快、生物产量大、含油量高,已成为发展生物柴油产业的最有潜力的原料之一.综述了微藻制备生物柴油的优点及研究进展.针对目前微藻生物柴油存在的瓶颈问题和实际需求,指出未来研究和发展的主要方向.【期刊名称】《化工装备技术》【年(卷),期】2014(035)004【总页数】6页(P4-9)【关键词】微藻;生物柴油;可再生能源;石化柴油【作者】郭丹;银建中【作者单位】大连理工大学化工机械学院;大连理工大学化工机械学院【正文语种】中文【中图分类】TK6进入21世纪，人们对能源消耗和环境保护的观念越来越深入，可持续发展战略和能源再生战略也在全球得到确定并得以实施。
生物柴油作为一种可再生、无污染的清洁能源，凭借其突出的性能，引起了世界范围内的高度关注，其中发达国家，尤其是资源贫瘠国家更是进行了大量且深入的研究。
生物柴油的主要成分为脂肪酸烷基单酯，一般是由植物油或者动物油脂经过和甲醇进行酯交换反应制得，且分子量与石化柴油相当，燃烧性能也与石化柴油类似，故成为有力的替代能源。
生物柴油的研究自20世纪以来，经过100多年的发展，在生产的工艺上和技术上也日趋成熟。
全球生物柴油的产量增长迅速，从 2004年的2.196×109L到2007年的9.841×109L，再到 2012年总产量为22.5×109L，年增长量为2.532×109L[1]。
与此同时，世界上许多国家都已制定了生物柴油的发展规划，并且出台了相应的政策和法规，以推动生物柴油的推广和使用。
作为欧盟乃至全球最大的生物柴油生产国，德国政府对生物柴油的生产和应用给予了极大的鼓励，并在价格上给予了一定的补贴。
目前在德国，生物柴油已经替代普通柴油作为公交车、出租车等运输行业使用的燃料。
美国是世界能源消耗大国，为了缓解能源危机，对生物柴油的研究和发展也是不遗余力的。
国标-》应用工程微藻制备生物柴油的新途径
应用工程微藻制备生物柴油的新途径‟宋东辉1，侯李君1，施定基1工‟(1天津科技大学海洋科学与工程学院，天津，300457；2中国科学院植物研究所，北京，100093)摘要：生物柴油作为化石能源的替代燃料已在国际上得到广泛应用。
至今生物柴油的原料主要来自油料植物，但与农作物争地的情况以及较高的原料成本限制了生物柴油的进一步推广。
微藻作为高光合生物有其特殊的原料成本优势，微藻的脂类含量最高可达细胞干重的80％。
利用生物技术改良微藻，获得的高油脂基因工程微藻经规模养殖，可大大降低生物柴油原料成本。
本文介绍了国内外生物柴油的应用现状，阐述了微藻作为生物柴油原料的优势，对基因工程技术调控微藻脂类代谢途径的研究进展，以及在构建工程微藻中面临的问题和应采取的对策进行了综述和展望。
关键词：基因工程；微藻；生物柴油随着全球经济一体化的不断发展，石油作为战略资源已成为世界各国能源经济的最主要内容。
我国目前是世界上第二大能源生产和消费国，石油供给不足已经成为影响我国经济和社会发展的主要矛盾之一。
发展替代能源是保障能源安全的重大战略举措。
近年来生物柴油作为化石能源的替代燃料，已成为国际上发展最快、应用最广的环保可再生能源。
本文结合国内外生物柴油的研究进展，综述微藻基因工程制备生物柴油的可行性和发展趋势，以及我国在利用微藻基因工程解决生物柴油原料成本问题上的可能对策。
1国内外生物柴油原料的研发进展1．1世界各国制备生物柴油的原料选择生物柴油不含石蜡，闪点高，燃烧性能和效率要高于普通柴油，使用时更安全；同时可以通过种植、养殖或培养源源不断地得到，因而属于可再生资源；生物柴油产品中含硫和氮较少，可以减少产生s02 和NO对大气的排放量Ⅲ。
由于生物柴油具有其他生物质燃料不可比拟的优良特性，世界各国纷纷开展生物柴油原料的研发和产业化工作，以替代储量日益减少且严重污染环境的化石燃料。
按照当前技术，利用动植物油脂等原料生产生物柴油，其原料成本占总生产成本的50．85％”】，所以原料成本是决定生物柴油价格的最主要因素。
微藻
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%。
水生能源植物微藻的开发利用研究进展
制备生物柴油的研究方 向。
关键词
随着全球 经济 的增长 ， 化石能 源短缺 危机 已初 露 端倪 ， 对可再 生能 源的关 注 已经 成 为热点 。植物 能源 作为一种来源 广泛 的可再 生能 源 ， 将是 人类 未来 解 决
能源问题 的理想选 择 。在众 多植 物能 源 中 ， 藻生 物 微
碱地或废弃 的沼泽 、 鱼塘、 池等都 可 以用来 进行大 规 盐 模培养 。另外 ， 利用封 闭式 光生物 反应 器 培养微 藻 可 生产相 同量 的生物质 ， 而其耗水量仅为农作物 的 １ ％。
１２ 光合 作用 效率和产 油率 高 ． 藻类是 光合 自养 生 物， 直接将太 阳能转 化 为化学能 ， 能量 只需 一 次转 化 ，
生物柴 油（ 简称 Ａ Ｐ ” Ｓ ） 的研究 项 目， 项 目从 海 洋 和 该
Ｉ１ 不与传 统农 业争地 、 ． 争水
微藻适 应 能力 强 ， 不
管是海水或淡水 、 内或室外 ， 室 还是 一些荒芜 的滩涂 盐
湖泊中分离出 ３ ０ ０ ０余株微藻 ， 从 中筛选 出 ３ ０多 株 并 ０
如 杜 氏藻 富 含 类 胡 萝 ｂ ， 生 红 球 藻 则 可 用 于 虾 青 素 雨 素 的 生 产 等 等 。如 果 微 藻 生 物 柴 油 生 产 过 程 中 可 以 与
者和研究者 的关注。利用微 藻不仅 可 以生 产氢气 和生
物 柴 油 等能 源 ， 且 还 可 以吸 收 大 气 中 的 二 氧 化 碳 ， 而 有 利 于环 境 保 护 ， 有 广 阔的 发 展 前 景 。 具 １ 利 用 微藻 生 产 生 物 柴 油 的 优 势
量接近 ７ ％ 的微藻 品种 ， 山东省 滨州市无 棣县 实施 ０ 在 的裂壶藻 （ 油脂含量 ５ ％ ， ０ 二十二碳六烯 酸含量 ４ ％ ） ０
微藻生物柴油酯交换技术的研究进展
环境保护和可持续性发展 日益高涨的热情使得以 具有 可 再 生 、 可 生物 降 解 和 无 毒 等特 点 的生 物 柴
油替代石化柴油受到了越来越多的关注 ～ １ 。近些 年来， 微藻 以其生长速 率快 、 油脂含量 高 （ ５ ０ ％～ ７ ０ ％） 、 油 脂经 过 转酯 反 应能 被 转化 成 生物 柴 油等
Ｃ Ｕ ５ ｂ ｒ ａ ｕ ｎ ｉ ｉ 。微 藻油 提 取可 以采 用机 械 式 提取 、 有
经过静 置分层等操作 ， 反应产物中的甘油 和其他
固体 颗 粒 就 能 被 分 离 出来 ， 得 到 生物 柴 油” 。生
游 离 脂 肪
特点 ， 被 越 来 越 多 的人 认 为 是作 为生 物 柴 油 生 产 原料 的最 佳 选 择 。微 藻 生 物 柴油 一 般 含有 ３ ９ ４ １ Ｍ Ｊ ／ ｋ ｇ 的热值 ， 近 似 于石 化 柴 油 的 ４ ６ ＭＪ ／ ｋ ｇ 。研 究表 明 ， 要 满足 美 国 ５ ０ ％的 能源 需求 ， 采 用微 藻 油
分 子 的甘 油 和 二 三 分 子 的 甲酯 ， 另外 加 入 过 量 甲
醇促进形成生物柴油 ＇ ， 其甲酯转化效率能达到
９ ８ ％ Ｉ 。催 化 剂 可 采 用 酸 （ 例如硫酸 ） 、 碱（ 如 氢 氧 化钠 、 氢 氧 化钾 ） 、 超 临界 流 体 以及 酶 （ 例 如 脂 肪
ｈ ａ ｓ ｒ ｅ ｉ ｎ ｈ ａ ｒ ｄ ｔ ｉ ｉ ， Ｄ ｕ ｎ ａ ｌ ｉ ｅ ｌ ｌ ａ ｓ ａ ｌ ｉ ｎ ａ和 各 种 Ｂ ｏ ｔ ｒ ｙ ｏ ｃ ｏ ｃ —
升， 但 同时 也 需要 更 高 的生 产成 本 。 由于 加 入 了
不 溶 于 油 的 甲醇 ， 得 到的反应产物会分 成两层 。
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收稿日期:2009-11-02;修回日期:2010-05-07基金项目:国家杰出青年科学基金项目(20625308);西北师范大学青年教师基金项目(NWNU -LK QN -09-20)作者简介:孔维宝(1981),男,讲师,在读博士,主要从事微藻生物柴油和酶催化方面的研究工作。
通讯作者:夏春谷,研究员,博士生导师(E 2mail )cgxia@lzb .ac .cn 。
生物柴油利用微藻生产生物柴油的研究进展孔维宝1,2,3,华绍烽1,宋 昊1,夏春谷1(11中国科学院兰州化学物理研究所,羰基合成与选择氧化国家重点实验室,兰州730000;21中国科学院研究生院,北京100049;31西北师范大学生命科学学院,兰州730070)摘要:在世界能源危机的影响下,生物质能源由于可再生、低污染等优势,被认为是在未来一个较短时期内最有潜力缓解能源危机的石油替代品。
而微藻由于具有生物量大、光合效率高、生长周期短、油脂含量高和环境友好等优点,有望破解后石油时代的能源危机。
重点阐述了产油微藻的种类,提高微藻油脂含量的策略,微藻细胞的采收技术,微藻油脂的提取和转酯化反应等内容;分析了微藻生物柴油产业发展中亟待解决的一些问题。
关键词:微藻;能源;生物燃料;生物柴油;油脂中图分类号:T Q645;TK6 文献标志码:A 文章编号:1003-7969(2010)08-0051-06Progress on b iod i esel producti on using m icroa lgaeK ONG W eibao 1,2,3,HUA Shaofeng 1,S ONG Hao 1,X IA Chungu1(11State Key Laborat ory of Oxo Synthesis and Selective Oxidati on,Lanzhou I nstitute of Che m ical Physics,Chinese Acade my of Sciences,Lanzhou 730000,China;21Graduate University of ChineseAcade my of Sciences,Beijing 100049,China;31College of L ife Sciences,North west Nor mal University,Lanzhou 730070,China )Abstract:B i omass energy was considered as the most potential petr oleum substitute in a shorter peri od of ti m e,f or its rene wable ability and l ower polluti on .M icr oalgae could s olve the energy crisis in the post -petr oleu m era because of its large bi omass,high phot osynthetic efficiency,short gr owth cycle,high li p id content,and envir on mental friendliness .The current situati on of bi odiesel p r oducti on fr om m icr oalgae was revie wed .The s pecies of li p id -p r oducing m icr oalgae,strategies t o i m p r ove the li p id content of m i 2cr oalgae,techniques f or cell harvesting,li p id extracti on and transesterificati on of m icr oalgae were dis 2cussed .The p r oble m s in m icr oalgae bi odiesel industry were analyzed .Key words:m icr oalgae;energy;bi ofuel;bi odiesel;li p id 在能源危机对各行业影响日益加剧的今天,社会各界对可再生能源的关注度不断提高。
对于生物质能源的原料,人们的目光在一段时期内集中在传统的油料经济作物(大豆、油菜)、粮食(玉米)、农林废弃物(木质素、纤维素和半纤维素)、动植物油脂等领域。
其中,生物柴油作为化石能源的替代燃料,已成为国际上发展最快、应用最广的环保可再生能源。
但是,生物燃料“与粮争地、与人争粮”的情况及较高的原料成本限制了它的进一步推广。
藻类作为一种重要的可再生资源,具有分布广、生物量大、光合效率高、环境适应能力强、生长周期短、油脂含量高和环境友好等突出特点[1]。
藻类尤其是微型藻类将会成为提供新能源和新资源的“明星”,微藻的能源化利用有望成为“后石油时代”破解能源危机的一把金钥匙。
在最近两年,不管是国内外有关利用微藻生产生物燃料的基础研究,还是应用开发报道都呈现大幅增长的态势[2]。
本文结合国内外在微藻生物燃料研发方面的新近报道,综述微藻开发生物燃料的显著优势,能源微藻的种类和特性,微藻生物燃料开发的主要领域,国内外研发现状及需要解决的问题等内容,希望对我国利用微藻开发新能源的研究工作有所裨益。
1 利用微藻开发生物质能源的优势 就全球来说,藻类是一种数量巨大的可再生资源。
地球上的生物每年通过光合作用可固定8×1010t碳,生产14.6×1010t生物质,其中一半以上可归功于藻类的光合作用。
利用微藻开发生物质能源的优势可总结如下[3]:①环境适应能力强,生长要求简单,营养需求低,可直接转化利用CO2、无机盐和有机废水等。
②微藻光合效率高,倍增时间短,单位面积的产率高出高等植物数十倍。
③培养微藻不占用耕地,可利用海滩、盐碱地和荒漠等土地进行大规模培养,可利用海水、盐碱水、荒漠地区地下水和有机废水进行培养。
④微藻含有很高的油脂,特别是一些微藻在异养或营养限制条件下脂肪含量可高达20%～70%,按藻细胞含30%油脂(干重)计算,1hm2土地的年油脂产量是玉米的341倍,大豆的132倍,油菜籽的49倍。
⑤微藻没有根、茎、叶的分化,不产生无用生物量,加工工艺相对简单,易于粉碎和干燥,预处理成本相对较低。
⑥微藻热解比农林废弃物简单,而且所得生物质燃油热值高,是木材或农作物秸秆的1.6倍。
⑦微藻燃料清洁,环境友好,燃烧时不排放有毒有害气体。
⑧微藻能高效固定CO2,有助于减缓温室气体排放。
总体分析认为,发展微藻能源符合我国提出的“不与人争粮,不与粮争地和淡水,不与农业发展争夺农业自然资源,不能对生态环境造成压力与影响”的生物质能源开发政策。
2 利用微藻生产生物柴油的研究现状 目前,利用微藻开发可再生能源的领域主要包括:利用微藻制备生物柴油,微藻产烃,微藻光解水制氢,热化学法制备微藻燃油和厌氧发酵微藻制取甲烷等。
利用微藻所产生的油脂通过酯化反应后可转变为生物柴油(脂肪酸甲/乙酯等),提取油脂后的藻渣可以综合利用,生产动物饲料、有机肥料和甲烷[4]。
2.1 产油微藻的种类 金藻纲、黄藻纲、硅藻纲、绿藻纲、隐藻纲和甲藻纲中的藻类都能产生多不饱和脂肪酸,从微藻中提取得到的油脂成分与植物油组成相似。
目前国内外对微藻脂肪酸进行了大量研究,但报道较多的是小球藻(Chlorella s p.)、球等鞭金藻(Isoch rysis ga lba2 na)、硅藻(D iato m)、小环藻(Cyclotella s p.)和三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)等(见表1)。
大多数微藻的油脂含量在20%以上,通过异养培养技术可获得油脂含量高达细胞干重55%的藻细胞[5]。
通过基因工程改良和培养条件控制,利用微藻生产油脂极具产业化开发潜力。
表1 一些微藻的油脂含量[1] 微 藻 油脂含量(干重)/%布朗葡萄藻B otryococcus braunii25～75小球藻一种Chlorella s p.28～32隐甲藻C rypthecodinium cohnii20细柱藻一种Cylindrotheca s p.16～37杜氏藻D unaliella pri m olecta23等鞭金藻一种Isochrysis s p.25～33M onallanthus salina>20微小绿藻N annochloris s p.20～35微绿球藻N annochloropsis s p.31～68N eochloris oleoabundans35～54菱形藻N itzschia s p.45～47三角褐指藻Phaeodactylum tricornutum20～30裂壶藻Schizochytrium s p.50～77亚心形扁藻Tetrasel m is suecica15～23212 提高微藻细胞油脂含量的策略 提高微藻细胞油脂含量的主要策略有高油藻种的选育或基因工程构建,油脂合成的代谢调控等。
不同种类微藻的油脂含量差别很大,甚至同一种类的不同品系之间也存在较大差别。
对分离出来的球等鞭金藻59个品系的EP A和DHA含量的测定结果表明[6],不同品系藻类的EP A和DHA含量差别很大,EP A占总脂肪酸含量的13.19%～31193%,占干重的1.81%～6.61%,DHA占总脂肪酸的4.25%～13.36%,占干重的0.58%～2.77%。
对20种海洋微藻脂肪酸组成的研究表明[7],海洋微藻的总脂含量均超过其干重的10%,每一纲藻种都有其特征脂肪酸或几种脂肪酸的组合作为其化学分类的标记。
对11属的30株海洋绿藻总脂含量和脂肪酸组成的分析表明[8],21株海洋绿藻的总脂含量在11.61%～34.49%,其他9株在4.25%～9.48%之间,绿藻的C16和C18脂肪酸最为丰富,有着含量较高的16∶0、16∶1、18∶2(n-6)和18∶3(n-3)脂肪酸。
营养元素和环境因子对微藻中脂类的组成有着重要影响。
氮源对各种微藻的脂类组成有着关键性的影响。
最近的研究表明[9],氮源限制培养可提高总脂含量,而且从正常培养到氮源限制培养,可逐渐使油脂组成从富含游离脂肪酸到富含甘油三酯(TG)的改变。
H sieh等[10]人的研究表明,微藻的生长速率和油脂积累量与尿素质量浓度密切相关。
尿素质量浓度为0.1g/L时,Ch lorella s p.合成油脂的产率最大,为01124g/(d・L)。