富油微藻的筛选及其培养条件的优化研究
随着全球工业的快速发展,人们对能源的需求也持续增长。然而,由于化石能源的有限性,人们不得不寻找其他替代性能源。生物柴油是以生物体油脂为原料,通过水解、酯化而得到的脂肪酸甲酯或乙酯,是一种可以替代普通化石柴油的环保、可再生能源。 本研究从筛选富油微藻出发,从海水中筛选出1株小球藻和1株盒形藻两种富油微藻,以f/2培养基为基础,分别探讨两种微藻在单一因素改变的条件下(即pH、N、Si2+、Mg2+、Fe3+或Zn2+改变,其他营养元素按f/2培养基添加),微藻生长及油脂含量变化情况;并采用尼罗红(NileRed)荧光染色法对各环境因子条件下小球藻细胞内油脂积累状况进行动态监测,进而确定其最优培养条件。 在pH值6.5～8.5的范围内,小球藻的生长及油脂含量变化不明显。在NO3-浓度为3.0mmol/L时,小球藻生物量最高;在NO3-浓度为0.6mmol/L的培养条件下,小球藻油脂积累比其他条件更具优势。在Mg2+浓度为0.6～1.8mmol/L的范围内,对小球藻的生长影响较小。Fe3+对小球藻的生长及油脂积累都有较大的影响,高浓度的Fe3+能促进小球藻的生长及油脂含量的积累。在一定范围内,较高的Zn2+浓度能够显著抑制小球藻的生长和油脂的积累,而低浓度(2.4μmol/L)的Zn2+则促进小球藻的生长和体内油脂的积累。 在NO3-浓度为4.8mmol/L时,盒形藻体内油脂含量较高。NO3-浓度为0.3mmol/L时,盒形藻在培养的第12天油脂含量达到最高值。在pH值为8时,盒形藻的生长达到最佳状态。pH值为6时,盒形藻体内的油脂积累达到最佳状态。较高的Fe3+浓度可以促进盒形藻的生长。在Fe3+浓度为0.01～100μmol/L的范围内,同一生长时期的盒形藻油脂含量相差不大。在Mg2+浓度为3.0mmol/L的条件下,盒形藻的生长状况最好。不同Mg2+浓度对盒形藻体内的油脂含量影响较小。在Zn2+浓度为1.74μmol/L的条件下,盒形藻的生长状况和油脂积累状况最佳。在Si2+浓度0～0.56mmol/L的范围内,盒形藻的生长状况随着Si2+浓度的增加而变差。在培养的第11～13天,Si2+0.07mmol/L的浓度梯度下的盒形藻油脂积累达到最佳状态。 通过正交试验,分别选取硝氮、Fe3+和Zn2+以及pH值、Si2+和Fe3+的浓度三个影响因子分别对小球藻和盒形藻产油条件进行优化。研究表明,小球藻的最优培养条件为:Mg2+浓度为0.9 mmol/L,Fe3+浓度为12μmol/L,Zn2+浓度为7.2μmol/L,NO3-浓度为0.3 mmol/L,培养基初始pH值为8.5。盒形藻的最优培养条件为:Si2+浓度为0.07mmol/L,Mg2+浓度为0.5mmol/L,Fe3+浓度为100μmol/L,Zn2+浓度为1.74μmnol/L,NO3-浓度为0.3mmol/L,培养基初始pH值为9。
生物柴油;富油微藻筛选;培养条件优化;小球藻;油脂积累;尼罗红荧光染色
中国海洋大学
硕士
环境工程
赵阳国
2012
中文
TE667;Q949.222
77
2012-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）