山西省高脂微藻的分离筛选及培养条件优化

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1、山西省高脂微藻的分离筛选及培养条件优化【摘要】：化石能源的加速消耗使人类面临着能源紧缺与环境污染两大难题，开发洁净的可再生能源迫在眉睫。生物柴油因其具有：原料可再生性、优良的燃烧性、产物可降解性等性能，被认为是一种良好的化石能源替代品。生物柴油近年来在国内外己经实现了大规模的工业化生产，其中原料来源主要是麻疯树、菜籽、棕榈等油料作物，存在与粮争地的重大弊端。微藻广泛存在于各种水体，许多种类生长速度快、油脂含量丰富，适于作为生物柴油的原料来源。国内外已经对微藻生物柴油生产做了许多基础性研究，但是原料培养、收获成本高、产油率低仍然成为阻碍其发展的

2、关键原因。筛选培育高脂藻成为我们的首要任务，因此本实验旨在从自然环境中分离得到高脂藻株，然后使用优化培养法进一步提高藻株的油脂产率，为生物柴油原料的筛选提供一定的理论依据，为实现其大规模生产提供数据支持。首先从山西省汾河流域、运城盐湖等水体采集水样，使用微挑法、平板分离法等对其中的微藻进行了分离纯化，最终分离得到绿藻17株，隐藻2株，裸藻1株，硅藻9株，同时从淡水藻种库购得2株绿藻，1株硅藻，共对此32株微藻进行了扩大培养与下一步研究。扩大培养后，进行了高脂藻株的筛选。采用干重法对32株微藻的生长量进行测定，采用氯仿甲醇法和尼罗红荧光染色法对

3、32株微藻的总脂含量与中性脂含量进行测定。结果表明：32株微藻干重介于48.9mg/L-422.2mg/L之间；总脂含量介于5.4%dw-30.1%dw之间；单位体积的荧光值介于4.1-181.5论文发志专家之间。综合评价藻株的总脂产率，最终筛选到山西省NY017盐生杜氏藻(Dunaliellasalina)，NY023线形菱形藻(Nitzschialinearis)以及NY025谷皮菱形藻(Nitzschiapalea)为高脂藻株，油脂产率分别为3.25mg/L-d>3.03mg/L、d.2.11mg/L、d，具有生产生物柴油的潜力。两种脂

4、质测定方法均显示谷皮菱形藻具有较高的脂质含量，因此以该藻为研究对象，通过优化培养条件来进一步提高其油脂产率。首先进行温度与光强的优化,之后在最优脂质积累温度与光强条件下，设计N、P、Si正交实验，探讨三因素对谷皮菱形藻生长及中性脂含量的影响。结果表明，N.palea生长及中性脂积累的最适温度均为20°C;该藻生长的最适光强为4000k，而50001x下更有利于中性脂的积累；正交实验结果显示，N、P、Si、NxP、NxSi对谷皮菱形藻生长作用为显著,N、P、Si含量分别为80mg/L、120mg/L、100mg/L时，生长最好；N、Si、NxP

5、、NxSi对中性脂积累作用均为显著，N‘P、Si含量为80mg/L、120mg/L、50mg/L，中性脂积累量最高。N缺乏与Si缺乏在一定程度上可以增大中性脂的积累。【关键词】：微藻分离筛选脂类优化培养生物柴油【学位授予单位】：山西大学【学位级别L硕士【学位授予年份】：2013【分类号】：TE667【目录】:摘要10-12ABSTRACT12-14第一章前言14-231.1生物柴油14-151.1.1生物柴油概述141.1.2原料来源14-151.2微藻15-171.2.1微藻简介15-161.2.2微藻的应用16-171.3微藻生物柴油概述

6、论文发志专家17-191.3.1国外研宄进展171.3.2国内研究进展17-181.3.3微藻生物柴油的工艺流程18-191.4提高藻株中脂类含量的方法19-211.4.1基因工程法191.4.2优化培养法19-211.5本论文的选题0的及意义21-231.5.1选题目的及意义21-221.5.2实验方案22-23第二章微藻的分离鉴定23-382.1实验材料23-272.1.1水样232.1.2实验试剂与培养基23-262.1.3实验器材26-272.2实验方法27-292.2.1水样的采集及处理272.2.2藻株分离方法27-282.2.3

7、藻种的鉴定282.2.4藻种的保存28-292.3实验结果29-332.3.1藻株分离结果29-302.3.2藻株的形态描述30-332.4讨论33-38第三章高脂微藻的筛选38-503.1实验材料38-393.1.1藻种383.1.2主要仪器与试剂38-393.2实验方法39-433.2.1藻株的扩大培养393.2.2生物量的测定39-403.2.3尼罗红染色法测定中性脂403.2.4总脂的提取40-433.3实验结果43-493.3.1生物量分析433.3.2尼罗红染色法测中性脂43-463.3.3氯仿甲醇法测定总脂46-493.4讨论4

8、9-50第四章谷皮菱形藻的优化培养50-674.1实验材料50-514.1.1实验藻种504.1.2实验主耍仪器与试剂50-514.2实验方法51-544.2.1O