热带淡水产油微藻的分离、鉴定及其培养条件初步探索

我国生物质能发展“十二五”规划明确提出加快发展非粮生物液体燃料发展,鼓励微藻生物燃料产业化示范。海南气候湿热,微藻资源丰富,具有很高的开发潜力。本文研究目标有三：一是获得海南淡水微藻藻种资源；二是筛选获得高产油的藻株,并对其进行鉴定；三是探索氮源类型、磷浓度、铁浓度等营养因子对产油潜力较高的藻株生长及油脂积累的影响,并通过驯化培养获得耐盐藻株。 在海口市及其周边采集淡水水样50份,利用平板涂布法、微吸管分离法分离得到300个纯培养样品。利用尼罗红染色法对其进行初筛,将染色效果较好的30株微藻作为研究对象,利用实验室自行设计的一套培养设备进行复筛。复筛得到7株产油性能较好的微藻,利用细胞形态鉴定结合分子鉴定法对其进行鉴定,结果有3株为栅藻属(Scenedesmus)、1株为空星藻属(Coelastrum)、1株为小球藻属(Chlorella)、1株为Mychonastes属、1株为衣藻属(Chlamydomonas)。对7株产油性能较好的微藻脂肪酸成分进行分析,发现它们的脂肪酸均以16C、18C为主,其中棕榈酸(C16：0)、棕榈油酸(C16：1)、硬脂酸(C18：0)和油酸(C18：1)等四种脂肪酸的含量达到了43.52～77.56%,适宜作为生物柴油来源。 对两株产油潜力较高、脂肪酸成分适宜的藻株Coelastrum. reticulatum和Scenedesmus. ecornis的培养条件进行初步探索,氮源类型实验结果表明：C.reticulatum和S. ecornis均能够利用硝氮、氨氮和有机氮,两株藻在以硝酸钠作为氮源的情况下生长状况最佳,生物量分别为0.72+0.08g/L和0.80+0.03g/L,在以氯化铵为氮源时总脂含量最高,分别为38.35+0.96%和30.25+4.43%,说明两株藻的生长和油脂积累的最佳氮源分别为硝氮和氨氮。进一步研究表明在限制硝酸钠添加量(约为BGll氮浓度的10%)的情况下,C. reticulatum的生长未受到明显限制,而总脂含量则高达40.64%,总脂收获量可高达386.03mg/L。磷浓度实验结果表明：低磷浓度有利于C. reticulatum油脂积累,磷浓度过高(>10mg/L)或过低(微量)都不利于其生长,S. ecornis生长和油脂积累的最佳磷浓度为5mg/L。铁浓度实验表明：高铁浓度(0.03mmol/L)有利于C. reticulatum的生长和油脂积累,而低铁浓度(0.01mmol/L)利于S. ecornis的生长和油脂积累。 对C.reticulatum口S. ecornis进行盐度驯化,结果表明二者生物量分别由驯化前的1.42±0.12g/L和0.84±0.04g/L增长到了2.89±0.15g/L和2.24±0.14g/L；驯化初期二者的总脂含量明显下降,分别由驯化前的38.67±2.84%和24.25+0.26%降到了24.17+2.01%和15.91±0.74%。但随着驯化时间推移,二者生物量及总脂含量逐渐至驯化前的水平。通过盐度驯化最终获得了耐高盐(25‰)、高产油的藻株。 综上,本文对海南热带淡水产油微藻进行了分离、筛选及鉴定,并对所得的富油微藻培养条件的初步探索及盐度驯化,对于利用海南热带淡水微藻进行生物柴油的生产及应用具有一定的意义。