微藻油脂合成及高脂藻株培育研究进展

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作者 邹涛圳 李鹏飞 +2 位作者 李新冬 万欢 张燚 《生物技术通报》 北大核心 2025年第1期25-38,共14页

微藻油脂作为一种潜在的可再生能源和生物燃料资源,在解决能源危机及促进绿色发展方面具有重要意义。藻种特性影响微藻培育、油脂提取和转化等多个环节,选择适宜的原始藻株进行定向育种,有望突破生产过程中总体油脂产率偏低的瓶颈。胁... 微藻油脂作为一种潜在的可再生能源和生物燃料资源,在解决能源危机及促进绿色发展方面具有重要意义。藻种特性影响微藻培育、油脂提取和转化等多个环节,选择适宜的原始藻株进行定向育种,有望突破生产过程中总体油脂产率偏低的瓶颈。胁迫培养通过改变微藻的外部生长条件来引起其内部生理和代谢变化,从而促进油脂的积累,本质上是利用微藻自身的应激性反应,需要在油脂积累和生长平衡之间找到最佳点。诱变技术通过物理或化学手段引起微藻细胞损伤,本质上是一种外应力作用下的随机突变,需要从中筛选出具有优良性状的突变株。基因工程育种通过分子生物学手段,定向改造微藻的基因组,具备高精度、高成本和高复杂性。探索高脂藻株培养与资源化理念的结合,可以实现更经济环保的生物质能原料微藻生产模式,推动生物质能产业发展。论文概述了微藻油脂合成的机理及其调控策略,总结了促微藻产油的培育方法,包括胁迫、诱变、基因工程及高脂藻株与资源化生产的联动,强调培育高脂藻株对于实现可持续生物燃料生产的重要作用。通过列举各培育手段在当前微藻油脂高产研究的技术重点和作用机理,说明了当前微藻产油的研究方向和瓶颈,未来的研究可能致力于产油微藻油脂代谢调控网络的发掘完善、高通量育种方法的创新及资源化培养体系的优化。 展开更多

关键词 微藻油脂 藻株培育 生物质能源 胁迫培养 诱变技术 基因工程育种 资源化培养

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藻菌共培养系统去除畜禽养殖废水中常规污染物及氟喹诺酮类抗生素的效能研究

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作者 屈明祥 朱联东 《环境科学研究》 北大核心 2025年第5期1067-1076,共10页

为评估藻菌共培养系统用于畜禽养殖废水高效处理的可行性,选取小球藻(Chlorella sorokiniana)和活性污泥为研究对象,构建微藻和活性污泥单培养系统及不同接种比例的共培养系统,并对畜禽养殖废水污染物去除率、微藻生长特性、微生物群落... 为评估藻菌共培养系统用于畜禽养殖废水高效处理的可行性,选取小球藻(Chlorella sorokiniana)和活性污泥为研究对象,构建微藻和活性污泥单培养系统及不同接种比例的共培养系统,并对畜禽养殖废水污染物去除率、微藻生长特性、微生物群落结构、关键功能物种的识别及微生物功能丰度变化展开系统研究。结果表明:①与单培养系统相比,共培养系统在污染物去除方面更为有效,最优藻菌接种比例为1∶10,对COD、NH_(4)^(+)-N、TN和TP去除率分别达95.26%、99.53%、36.25%和45.84%。藻菌共培养系统对3种氟喹诺酮类抗生素(Fluoroquinolones,FQs)同样具有显著的去除效果,氧氟沙星(Ofloxacin,OFX)、诺氟沙星(Norfloxacin,NFX)和恩诺沙星(Enrofloxacin,EFX)的去除率分别为25.82%、58.95%和28.02%。②Brevundimonas(短波单胞菌属)、Achromobacter(无色杆菌属)和Diaphorobacter(有益杆菌属)是共培养系统中富集的优势菌属,在污染物去除过程中发挥着重要作用,而Romboutsia(罗姆布茨菌属)被认定为潜在的FQs降解功能菌。③藻菌共培养系统中微生物氮代谢、辅酶因子代谢及细胞色素P450介导的药物代谢等过程的功能基因丰度增加有利于促进污染物去除。研究显示,藻菌共培养系统在处理畜禽养殖废水方面具有广阔的应用前景,微藻生物量、功能物种丰度及相关代谢功能基因丰度的增加是实现各类污染物有效去除的主要机理。 展开更多

关键词 藻菌共培养 畜禽养殖废水 氟喹诺酮类抗生素(Fluoroquinolones FQs) 微生物群落结构 微生物功能丰度

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自养、异养和混养下小球藻的生长及生化成分(英文) 被引量：12

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作者 王海英 郭祀远 +1 位作者 郑必胜 李存芝 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期47-50,55,共5页

对小球藻在自养、异养和混养条件下的生长状况及细胞的生化成分 (如可溶性蛋白、可溶性糖、叶绿素及脂肪酸组成 )进行了研究 .结果表明 :异养和混养培养的小球藻的生物量远大于自养时的生物量 ;异养和混养培养的小球藻的比生长速率分别... 对小球藻在自养、异养和混养条件下的生长状况及细胞的生化成分 (如可溶性蛋白、可溶性糖、叶绿素及脂肪酸组成 )进行了研究 .结果表明 :异养和混养培养的小球藻的生物量远大于自养时的生物量 ;异养和混养培养的小球藻的比生长速率分别是自养时的 2 .13倍和 3倍 ;光照对混养条件下的细胞生长有影响 ,但光照强度为 2 .5klx和 4 .0klx时细胞生长的差别并不明显 ,尤其在稳定生长期 ;与自养生长相比 ,异养过程中小球藻的脂肪含量明显增加 ,可溶性蛋白和可溶性糖的含量则有不同程度的降低 ,叶绿素含量大大减少 ;异养有利于亚麻酸的积累 ;在混养条件下 ,光照使可溶性蛋白、可溶性糖和叶绿素的含量增加 。 展开更多

关键词 小球藻 生化成分 生长 自养 异养 混养 生物工程

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一株沙漠小球藻不同培养方式的比较 被引量：4

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作者 龚春霞 李芳芳 +2 位作者 苟亚峰 王丹 高剑峰 《可再生能源》 CAS 北大核心 2013年第11期106-110,115,共6页

选取了一株从古尔班通古特沙漠分离的小球藻GTD8A1，考察了其在不同碳源下的异养能力以及不同培养方式下的生长情况和蛋白质、总脂含量以及脂肪酸组成的变化。结果表明，此株小球藻分别添加5种碳源时，在不同培养方式下均能生长，其中... 选取了一株从古尔班通古特沙漠分离的小球藻GTD8A1，考察了其在不同碳源下的异养能力以及不同培养方式下的生长情况和蛋白质、总脂含量以及脂肪酸组成的变化。结果表明，此株小球藻分别添加5种碳源时，在不同培养方式下均能生长，其中以葡萄糖和乙酸钠为外加有机碳源时生长能力最好，异养和兼养的生长周期比自养的生长周期缩短60％～80％，生物量比自养提高2—4倍。在以乙酸钠为碳源异养培养时，其蛋白质含量和脂质含量均比自养培养的高出1．5—2倍。气相色谱分析显示，其自养、兼养和异养培养时C18：3含量很高，尤其是自养时其含量达总脂肪酸含量的70％左右，兼养和异养培养时饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸比例增大，C18：3的比例降低。 展开更多

关键词 古尔班通古特沙漠 小球藻 自养 兼养 异养

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经济微藻高密度培养技术及其生物资源化利用 被引量：5

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作者 蔡卓平 吴皓 +3 位作者 骆育敏 刘伟杰 刁盼盼 段舜山 《生态科学》 CSCD 2016年第5期220-224,共5页

经济微藻富含不饱和脂肪酸、蛋白质、碳水化合物等多种生物活性物质,可以应用于食品加工业、水产养殖业、医药与美容业、废水处理环保业和生物能源业等各行业。开发和利用微藻生物资源将是解决人类能源需求的重要途径,微藻产业化的发展... 经济微藻富含不饱和脂肪酸、蛋白质、碳水化合物等多种生物活性物质,可以应用于食品加工业、水产养殖业、医药与美容业、废水处理环保业和生物能源业等各行业。开发和利用微藻生物资源将是解决人类能源需求的重要途径,微藻产业化的发展进程与社会经济、生态环境和人类健康有密切的关系。微藻高密度培养是提高微藻生物质产量和活性代谢产物,发展生物质能源的关键环节。论文综述了微藻的社会经济价值,指出了其在能源、食品、水产等行业的重要作用;介绍了开放式培养和封闭式培养的两大类技术体系,比较分析了柱状光反应器、平板光反应器和管状光反应器的特点;概括了影响经济微藻生长和油脂含量的主要因素,包括光照、温度、p H、营养元素等,最后展望了经济微藻培养及其生物资源化利用的前景。 展开更多

关键词 经济微藻 高密度培养 生物质能源 微藻生物技术

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纤维藻培养及制备生物柴油的研究 被引量：1

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作者 刘振强 陆向红 +4 位作者 晏荣军 卢美贞 高婷 梅晓冬 计建炳 《可再生能源》 CAS 北大核心 2012年第2期50-53,共4页

探讨了纤维藻(Ankistudesmus sp)的低成本培养模式,考察了氮源和碳源以及反应器形式对纤维藻生物量、油脂积累以及油脂组成的影响。户外培养纤维藻在氮饥饿条件下油脂产率较高;通过槽式反应器和管式反应器的比较发现:槽式反应器更适合... 探讨了纤维藻(Ankistudesmus sp)的低成本培养模式,考察了氮源和碳源以及反应器形式对纤维藻生物量、油脂积累以及油脂组成的影响。户外培养纤维藻在氮饥饿条件下油脂产率较高;通过槽式反应器和管式反应器的比较发现:槽式反应器更适合微藻的大规模培养;混养培养时能显著增加纤维藻的生物量和油脂含量,最佳添加条件下藻的生物量和油脂含量分别高达1.64 g/L和15.9%,1.41 g/L和11.9%。藻油经酸催化甲酯化制备生物柴油,经气相色谱分析,藻油主要成分为棕榈酸、油酸和亚油酸。氮缺陷、流加葡萄糖培养得到的纤维藻油含有25.32%的棕榈酸、44.74%的油酸,其制备得到的生物柴油具有更好的氧化稳定性和低温流动性。 展开更多

关键词 生物柴油 微藻培养 纤维藻 混养 葡萄糖

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基于污水/废气同步处理的混养系统构建及能源微藻Chlorella vulgaris培养研究 被引量：3

7

作者 张大伟 柴春燕 +1 位作者 于艳玲 冯玉杰 《中国酿造》 CAS 2013年第S1期42-45,共4页

微藻生物能源因其污染小、藻细胞生长快、不与农产品争地等优点而受到广泛关注,但是其高昂的培养成本一直限制了其应用。本研究以小球藻Chlorella vulgaris为培养对象,利用模拟烟道气和生活污水进行微藻培养,考察了该过程对污染物的去... 微藻生物能源因其污染小、藻细胞生长快、不与农产品争地等优点而受到广泛关注,但是其高昂的培养成本一直限制了其应用。本研究以小球藻Chlorella vulgaris为培养对象,利用模拟烟道气和生活污水进行微藻培养,考察了该过程对污染物的去除效率以及影响微藻生长和油脂积累的工艺因素。结果表明:Chorella vulgaris可以在模拟烟道气和污水条件下生长并完成油脂积累。在细胞密度0.60g/L条件下,此系统可使污水中COD、总氮和总磷分别从400mg/L、15mg/L、5mg/L下降到65mg/L、7.9mg/L和3.9mg/L,可以达标排放,同时NO含量从400mL/m下降到150mL/m,对烟道气减排和联合处理也具有重要价值。 展开更多

关键词 普通小球藻 混合培养 污水废气混合系统 废水处理 烟气处理

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氮、磷对单针藻兼养生长与油脂合成的影响 被引量：1

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作者 王琳 余旭亚 徐军伟 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期1-5,共5页

在兼养条件下,应用Andrew方程考察氮、磷营养盐对单针藻生长的影响。分别计算得到单针藻对磷的半饱和常数与对氮的半饱和常数。结果表明:KSP<KSN说明磷对单针藻生长的影响大于氮;并研究了氮、磷营养盐对单针藻油脂质量分数的影响。... 在兼养条件下,应用Andrew方程考察氮、磷营养盐对单针藻生长的影响。分别计算得到单针藻对磷的半饱和常数与对氮的半饱和常数。结果表明:KSP<KSN说明磷对单针藻生长的影响大于氮;并研究了氮、磷营养盐对单针藻油脂质量分数的影响。结果显示:分别在NaNO3质量浓度为1 g/L时,在K2HPO4.3H2O质量浓度为0.1 g/L时,生物量产率、油脂产率达到最大值,油脂质量分数相对较高。单针藻的油脂产率131.79 mg/(L.d)在绿藻中相对较高。 展开更多

关键词 单针藻 兼养条件 氮 磷 油脂产率

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融合微藻Tetraselmis sp.1兼养培养条件下的动力学研究

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作者 沈继红 林学政 +1 位作者 李光友 刘发义 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期226-231,共6页

利用统计分析系统(StatisticAnalysisSystem,SAS),对融合微藻Tetraselmissp. 1兼养培养进行研究,建立了兼养条件下的细胞生长、底物消耗和产物生成3种动力学模型。经过数据验证,3种模型均能较好的反映微藻培养过程。

关键词 融合微藻 兼养培养 动力学模型 统计分析系统 StatisticAnalysisSystem 细胞生长 底物消耗 产物生成

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兼养对雨生红球藻细胞生长的促进作用及藻株差异性 被引量：9

10

作者 龙元薷 刘建国 张立涛 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1-7,共7页

结合叶绿素荧光技术,对比研究了不同雨生红球藻藻株在兼养(光照+乙酸钠)培养过程中细胞生长和光合作用的共性与差异性反应。结果表明:兼养明显提高红球藻细胞密度和比生长速率;乙酸钠不仅为红球藻提供异养的有机碳源,而且还明显导致藻... 结合叶绿素荧光技术,对比研究了不同雨生红球藻藻株在兼养(光照+乙酸钠)培养过程中细胞生长和光合作用的共性与差异性反应。结果表明:兼养明显提高红球藻细胞密度和比生长速率;乙酸钠不仅为红球藻提供异养的有机碳源,而且还明显导致藻细胞光自养的光合综合性能指数发生改变,兼养对细胞生长促进作用的贡献在前期主要来自于其中的异养部分,而在后期却明显来自于自养部分;兼养对细胞生长的促进作用在藻株之间存在一定差异,不同藻株对乙酸钠的适应能力和最适质量浓度也存在明显差异,藻株H0可适应的乙酸钠质量浓度较高,而藻株H6对乙酸钠需求和适应性相对较低。上述结果意味着规模化培养红球藻过程中,针对不同藻株采用适宜乙酸钠兼养方式可有效缩短培养周期,提高生产效率。 展开更多

关键词 雨生红球藻 乙酸钠 叶绿素荧光 混合营养 微藻培养

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培养条件对湛江等鞭金藻生长和油脂产率的影响 被引量：5

11

作者 董学卫 李有志 +2 位作者 何庆芳 于金慧 毕玉平 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期54-61,共8页

为提高微藻油脂产率和优化培养条件,以湛江等鞭金藻(Isochrysis zhanjiangensis)为研究对象,探讨了营养方式、光强和NaNO_3浓度对微藻生长和产物积累的影响以及培养过程中氮消耗与微藻生长间的关系。结果表明,湛江等鞭金藻生长越快,对... 为提高微藻油脂产率和优化培养条件,以湛江等鞭金藻(Isochrysis zhanjiangensis)为研究对象,探讨了营养方式、光强和NaNO_3浓度对微藻生长和产物积累的影响以及培养过程中氮消耗与微藻生长间的关系。结果表明,湛江等鞭金藻生长越快,对氮的吸收越多,兼养较光自养和光异养消耗更多的氮以满足生长需要。充足的氮源和兼养培养条件下,蛋白质积累较多;氮浓度和光强较低条件下,油脂积累较多。光强为100μmol/(m2·s)、NaNO_3质量浓度为75 mg/L、光异养条件下油脂含量最高为46%,生物量质量浓度为0. 46 g/L;光强为100μmol/(m2·s)、NaNO_3质量浓度为750 mg/L、兼养培养时生物量质量浓度最高为2. 20 g/L,油脂含量为32. 77%。综合考虑油脂产率和节约成本等因素,湛江等鞭金藻最高油脂产率80. 06 mg/(L·d),在光强为100μmol/(m2·s)、NaNO_3质量浓度为375 mg/L、兼养培养条件下获得,此时多不饱和脂肪酸占总脂肪酸含量也较高(30. 82%),因此是生产微藻油脂的合适条件。 展开更多

关键词 湛江等鞭金藻 兼养 生物量浓度 光强 油脂产率

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蛋白核小球藻富硒培养 被引量：3

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作者 黎钊坪 李雁群 +3 位作者 李燕文 岳瑶 郭桂筱 胡雪琼 《广东海洋大学学报》 CAS 2020年第6期35-42,共8页

【目的】对蛋白核小球藻进行富硒混和培养研究,为富硒小球藻保健品食品的开发提供基础。【方法】采用碳氮比营养优化及pH培养条件优化的方式提高生物量及胞内蛋白含量,并在此基础上进行硒富集培养,以荧光分光光度法检测细胞硒含量。【... 【目的】对蛋白核小球藻进行富硒混和培养研究,为富硒小球藻保健品食品的开发提供基础。【方法】采用碳氮比营养优化及pH培养条件优化的方式提高生物量及胞内蛋白含量,并在此基础上进行硒富集培养,以荧光分光光度法检测细胞硒含量。【结果】当碳氮比(质量比)20∶1时,生物量达到16.8 g/L,细胞蛋白质质量分数为31.46%;当碳氮比15∶1时,生物量为16.1 g/L,蛋白质含量为43.69%;当碳氮比10∶1时,生物量为14.7g/L,蛋白含量为45.21%。按单位培养液蛋白质产量计,以碳氮比15∶1最佳。培养基起始pH值为5.5时,藻细胞生物量可以达到18.9 g/L,起始pH=5.5~6.5范围内,适合小球藻生长。在富硒试验中,当培养基亚硒酸钠质量浓度达10 mg/L及以下,对小球藻细胞生长无明显影响,高于20 mg/L抑制生长,高于80 mg/L会严重抑制生长;亚硒酸钠质量浓度为10 mg/L时,藻细胞内的硒含量达到54.9μg/g,总富集硒量为927.9μg/L培养液,硒的吸收效率为20.3%。【结论】蛋白核小球藻能在混养培养下得到较高的生物量且具有较高的富硒能力。 展开更多

关键词 微藻 蛋白核小球藻 富硒 混养

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蛋白核小球藻培养液的循环利用 被引量：1

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作者 符虹宇 李雁群 +3 位作者 蔡奇珍 梁皓辉 黎钊坪 胡雪琼 《广东海洋大学学报》 CAS 2019年第4期49-55,共7页

【目的】探讨蛋白核小球藻采收后培养液是否能循环再用于小球藻的培养。【方法】采用小球藻分批培养完成采收细胞后所得培养废液来配制培养基,重新进入下一批次小球藻培养。以藻类BG11培养基配方为基准,按照配方全部或部分补充营养盐,... 【目的】探讨蛋白核小球藻采收后培养液是否能循环再用于小球藻的培养。【方法】采用小球藻分批培养完成采收细胞后所得培养废液来配制培养基,重新进入下一批次小球藻培养。以藻类BG11培养基配方为基准,按照配方全部或部分补充营养盐,通过测定藻液的光密度值间接反映藻生物量,比较小球藻在循环培养中的生长情况。【结果】在连续循环利用回收水至第4批次培养收获时培养液的光密度D(600nm)为9.9,比生长速率为0.80d^-1,与第1批培养收获时培养液的光密度D(600nm)和比生长速率相比,小球藻细胞产量和生长速率均未受影响。经过4个轮次的循环培养,用水量可减少约75%。在连续循环培养中仅补充N、P、S盐,至第3个循环小球藻收获时的生物量变化在10%以内。【结论】在加糖混养、保持连续光照、按照BG11配方补全营养盐的培养条件下,至少可对蛋白核小球藻进行4个周期的循环培养。按照BG11配方量补充相应的N、P、S盐,减少其他营养盐的投放,在2个循环周期内可以维持蛋白核小球藻的正常生长。利用培养废液实现小球藻循环经济培养和减少生产排放方法可行。 展开更多

关键词 蛋白核小球藻 微藻培养 培养液循环

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利用真菌微藻球深度净化污水的研究进展 被引量：3

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作者 骆灵喜 薛丹 +1 位作者 李彬辉 刘晓娇 《工业水处理》 CSCD 北大核心 2017年第9期10-15,共6页

利用真菌与微藻细胞共培养形成较大球解决污水深度净化、微藻细胞采收、资源回收利用问题,打破常规污水治理单纯除去氮磷后造成资源浪费或二次污染的现状。从现有微藻细胞采收方法、影响真菌造球的因素、影响真菌微藻球的形成条件以及... 利用真菌与微藻细胞共培养形成较大球解决污水深度净化、微藻细胞采收、资源回收利用问题,打破常规污水治理单纯除去氮磷后造成资源浪费或二次污染的现状。从现有微藻细胞采收方法、影响真菌造球的因素、影响真菌微藻球的形成条件以及真菌微藻球对污水深度净化等几方面进行了分析,结果表明,真菌微藻球生物方法具有深度净化污水的优势,高效低成本,资源可持续利用。 展开更多

关键词 净化污水 微藻采收 真菌微藻球 共同培养

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