热带微藻产油性能的评价及油脂积累影响因素研究

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海南岛地处热带,年降雨量高,具有丰富的海洋资源,岛内河流、湖泊众多,这些为海南岛开发利用微藻资源提供了有利的自然条件。本文主要是从海南热带自然水体中分离微藻,从中筛选出高产油藻株,并考察其产油性能和油脂积累影响因素,主要结果如下:共采集水样89份,分离得到微藻178株,其中淡水微藻110株,海水微藻株68株。利用尼罗红染色法和Bligh-Dyer法对所分离得到的微藻含油量进行筛选,其中总脂产量超过0.2g/L的微藻共14株,藻株C15、C29、C67、HK12总脂产量超过0.5g/L。对筛选得到的部分高产油微藻进行细胞形态学和分子生物学鉴定,共鉴定了Chlorella sorokiniana C11、Chlamydomonas reinhardtii C22、 Ourococcus sp. C24、Monoraphidium dybowskii C29、Chlorella zofingiensis HK12和Micractinium reisseri C67六株微藻。微藻培养和脂肪酸成分分析结果显示:微藻生物量在0.5-8.0g/L之间,其中C. zofingiensis HK12生物量最大,达到7.56g/L,最低的仅为0.61g/L;微藻油脂含量在20-50%之间,Chla.Reinhardtii C22油脂含量达到51%。微藻细胞内主要脂肪酸为C16:0、C18:0、C16:1n-9、C18:1n-9、C16:2n-7, C18:2n-6、C18:3n-3,其中C16:0、C18:0、C18:1n-9三种脂肪酸含量最高。藻株Micr. reisseri C67、M. dybowskii C29和C.zofingiensis HK12脂肪酸中C18:ln-9含量较高,适宜加工生物柴油。考察了营养方式、氮源、磷浓度和pH对M.dybowskii C29、C. zofingiensisHK12和Micr. reisseri C67生长及油脂积累的影响,结果显示:3株微藻均能够利用有机碳源进行混合营养生长和异养生长,最适培养方式为添加有机碳源的混合营养模式。3株微藻均能利用硝态氮(NaNO3)、铵态氮(NH4Cl)和有机氮(尿素)进行生长,缺氮条件下微藻油脂含量较高,但生物量较低,M.dybowskii C29、 C.zofingiensis HK12和Miccr reisseri C67生长和油脂积累最佳氮源分别为硝酸钠、尿素、氯化钱。M.dybowskii C29最适磷浓度为3.5mg/L,C.zofingiensis HK12最适磷浓度应当为7-14mg/L,Micr. reisseri C61培养过程中,高浓度磷有利于其生物量的积累,但不利于其油脂的积累。不同pH对微藻生长影响较大,Mdybowskii C29藻细胞pH耐受范围为5-11,C. zofingiensis HK12pH耐受范围为4.5-9.5,Micr. reisseri C67pH耐受范围为4.5-11,超出此范围微藻很快裂解死亡。采用大桶开放式培养M. dybowskii C29,其最终收获生物量为0.5-1.5g/L。考察4种试剂对M.dybowskii C29藻液絮凝效果,M.dybowskii C29絮凝浓缩最佳试剂为壳聚糖,最低用量为0.04g/L。以上研究结果显示,微藻M. dybowskii C29、C. zofingiensis HK12和Micr. reisseri C67都具备制备生物柴油的潜力。
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