小球藻对奶牛场沼液处理能力及生物质生产的探究

为资源化处理奶牛场沼液、探究小球藻Chlorella vulgaris NIES-227对奶牛场沼液的处理能力以及生物质利用潜力,在柱式光生物反应器中利用小球藻处理沼液占比分别为25%、50%、75%和 100% 4种不同浓度的未灭菌污水。研究结果显示,各浓度污水中总氮、总磷和COD的去除率分别为36.0%～92.5%、42.8%～100%和6.9%～32.2%。在沼液占比为25%的污水中氮磷的去除率最高,氨氮、总氮和总磷的去除效率分别可达99.9%、91.0%和100%。微藻在低浓度沼液（25%～50%）中生长状态良好,在沼液占比为50%的污水中可获得最高生物质产率393.6 mg/(L·d)。但是在高浓度沼液（75%～100%）中微藻生长受到一定抑制,导致氮磷的去除效果变差。培养期间细菌的数量增长显著,促进了COD的去除。各浓度沼液生物质中总脂、总糖和蛋白质含量分别为13.2%～32.2%、12.3%～27.6%和16.2%～30.9%。实验数据表明,低浓度沼液能产生更多高能量组分的生物质,适合用作生物燃料的开发;高浓度沼液能产生含较多蛋白质的生物质,更适合用作动物饲料。     

煤化工烟道气毒性成分对Chlorella pyrenoidosa生长和细胞成分的影响

探究煤化工烟道气中毒性成分对微藻的影响是利用微藻固定煤化工烟道气CO₂实现减排的关键。本文利用不同浓度的NaHS、Na₂SO₃和NH₃·H₂O培养Chlorella pyrenoidosa（C. pyrenoidosa），以探究煤化工烟道气主要毒性成分H₂S、SO₂和NH₃气体水溶物的毒性。实验结果表明：NaHS、Na₂SO₃和NH₃·H₂O浓度分别低于1mmol/(L·d)、40mmol/(L·d)和7mmol/(L·d)时对C. pyrenoidosa生长无抑制作用，而且Na₂SO₃[＜40mmol/(L·d)]会显著促进 C. pyrenoidosa的生长；NaHS 添加4mmol/(L·d)时会在生长初期抑制C. pyrenoidosa的生长，NH₃·H₂O添加35mmol/(L·d)则会直接造成藻细胞的破碎死亡。与对照组相比，NaHS和Na₂SO₃浓度分别低于1mmol/(L·d)、10mmol/(L·d)时对C. pyrenoidosa的细胞成分无影响；NaHS添加4mmol/(L·d)使藻蛋白含量提高7.13%；Na₂SO₃添加40mmol/(L·d)使藻蛋白降低13.45%，总糖含量提高42.90%；NH₃·H₂O的添加会使藻蛋白含量降低，总糖含量提高。微藻生物质整体蛋白质含量较高，可作为蛋白饲料来源。研究结果表明，C. pyrenoidosa对煤化工烟道气中的主要毒性气体有较好的耐受性，利用煤化工烟道气培养微藻具有可行性。     

培养基成分含量对巴夫杜氏藻生长的影响

通过固定培养基中其它成分的含量,考察变化的成分含量对巴夫杜氏藻生长的影响,以期获得适宜生长的最佳单一养分浓度。结果表明,硝酸钠和氯化钠在实验浓度范围内（0.042 g/L ~ 1.68 g/L和14.615 g/L ~ 175.38 g/L）对巴夫杜氏藻的生长有显著影响,碳酸氢钠、氯化钾、硫酸镁、氯化钙、柠檬酸铁、A₅溶液和pH值对藻生长影响较小。可以通过调控硝酸钠和氯化钠的浓度来促进巴夫杜氏藻的生长。     

微藻生物能源研究现状及展望

能源是现代社会发展的命脉,目前仍以化石燃料为主,而对化石燃料过度依赖导致的能源危机和环境问题日益突出,人类需要寻找可再生的清洁能源作为替代能源。微藻作为可持续的生物能源原料,具有巨大的发展潜力。本文综述了微藻原料获取各环节的研究现状,包括微藻育种、规模培养和采收,并重点论述了微藻生物质转化为生物能源产品的研究进展,包括生物柴油、生物乙醇、生物燃气、生物油,同时指出了微藻生物能源未来的研究方向。     

氮胁迫下绿球藻GIEC-38光合固碳富集油脂机理研究

利用Illumina高通量测序对绿球藻(Chlorococcum sp.)GIEC-38的转录组进行测定,分析在氮(N)胁迫(无氮源BG-11)下产油高的藻株与原始培养条件相比光合固碳富集油脂相关的代谢通路和基因表达情况,发现在N胁迫下藻内有14817个基因表达上调、15282个基因表达下调。光合作用、叶绿素代谢和氮代谢等代谢通路均有明显变化,代谢途径可能受到一定的抑制进而增加油脂合成途径。对藻株TAG代谢重建后发现乙酰辅酶A羧化酶等许多与脂类合成相关的基因表达量显著上调,分布在TAG合成中12个步骤中,这些均可促进脂质的合成,提高细胞的油脂产量。     

纤维素酶的研究进展

纤维素酶作为一种高活性的生物催化剂,在纤维素类资源的利用方面发挥重要的作用。本文综述了纤维素的分子结构,纤维素酶种类及其作用机理,酶解反应动力学模型,影响纤维素酶高效酶解的因素以及酶解效率提高的措施,并对纤维素酶研究存在的问题以及今后的发展作了进一步的展望。     

小球藻在蔗渣酶解液中的异养生长及其脂肪酸生成

在高温液态水处理的甘蔗渣酶解过程中添加Tween80可使聚糖转化率提高11.4%。根据蔗渣酶解液中糖的种类及含量,用葡萄糖、木糖和纤维二糖标准品模拟蔗渣酶解液组成配制成相应的混合糖培养基,同时配制仅含葡萄糖的培养基,在有、无Tween80和BG11(Blue-Green 11)的条件下,考察小球藻在不同培养基中的异养生长及脂肪酸生成。结果显示Tween80对小球藻的生长具有抑制作用,纤维二糖也会影响小球藻的生长;小球藻在添加BG11的葡萄糖培养基中的生物量最高,为1.97 g·L^-1,在添加BG11的蔗渣酶解液中的生物量高出未添加BG11的2倍,在含有Tween80和BG11的蔗渣酶解液中的总脂肪酸含量最高,达到6.90%,在所有培养基中产生的脂肪酸以C_16:0、C_18:1、C_18:3、C_20:1和C_20:4为主;培养基组成优化可进一步提高微藻生物量和油脂产量。     

微藻培养方法研究进展

微藻是一种有前景的生物柴油原料。微藻培养是微藻生物柴油生产过程的重要环节。本文就微藻培养方法的研究进展进行了阐述。对自养、异养及兼养三种培养方法进行了比较,并对微藻培养提出了建议。     

缺氮培养对小球藻碳水化合物和油脂积累的影响

以小球藻Chlorella sp.为研究对象,对比其在缺氮培养和富氮培养条件下碳水化合物和油脂积累的代谢改变。结果表明,缺氮后细胞生长受到抑制,比生长速率从正常培养的1.02 d~(-1)降至0.48 d~(-1)。细胞在缺氮第1天积累大量碳水化合物(66.9%干重),且主要以淀粉的形式存在。同时,缺氮诱导了油脂的积累,但明显落后于淀粉。通过对油脂组分的分析,发现在富氮条件下油脂的主要成分为糖脂,占总脂的51%,而缺氮后中性脂成为主要油脂组分,占总脂的87%。从原料品质角度,缺氮小球藻更适合生物乙醇和生物柴油的生产。     

小球藻对奶牛场沼液处理能力及生物质生产的探究

为资源化处理奶牛场沼液、探究小球藻Chlorella vulgaris NIES-227对奶牛场沼液的处理能力以及生物质利用潜力,在柱式光生物反应器中利用小球藻处理沼液占比分别为25%、50%、75%和100%4种不同浓度的未灭菌污水。研究结果显示,各浓度污水中总氮、总磷和COD的去除率分别为36.0%～92.5%、42.8%～100%和6.9%～32.2%。在沼液占比为25%的污水中氮磷的去除率最高,氨氮、总氮和总磷的去除效率分别可达99.9%、91.0%和100%。微藻在低浓度沼液(25%～50%)中生长状态良好,在沼液占比为50%的污水中可获得最高生物质产率393.6 mg/(L·d)。但是在高浓度沼液(75%～100%)中微藻生长受到一定抑制,导致氮磷的去除效果变差。培养期间细菌的数量增长显著,促进了COD的去除。各浓度沼液生物质中总脂、总糖和蛋白质含量分别为13.2%～32.2%、12.3%～27.6%和16.2%～30.9%。实验数据表明,低浓度沼液能产生更多高能量组分的生物质,适合用作生物燃料的开发;高浓度沼液能产生含较多蛋白质的生物质,更适合用作动物饲料。