改性ZSM-5分子筛催化裂解湛江等鞭金藻制取低碳烯烃(英)

研究了湛江等鞭金藻(Isochrysis zhanjiangensis)在改性ZSM-5分子筛上催化裂解制取低碳烯烃的过程.与热裂解过程相比,湛江等鞭金藻催化裂解可以得到更高的低碳烯烃选择性和收率.同时还研究了湛江等鞭金藻中不同油脂和藻渣的催化裂解.结果表明,微藻中的油脂能有效转化为烯烃,其中中性脂的烯烃收率最高,可达36.7%.不同溶剂抽提后得到的藻渣也可转化为低碳烯烃,但收率远低于微藻中的油脂.微藻中的油脂,特别是中性脂,是烯烃的主要贡献者,提高微藻中的中性脂含量能够得到更高的低碳烯烃收率.     

凝胶改性基底微藻细胞黏附特性及热力学分析

为强化微藻生物膜成膜过程中藻细胞与基底黏附,同时解决藻细胞残留造成的基底重复利用性差的问题,用聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)温缩型凝胶修饰基底。傅里叶红外光谱分析改性表面化学特性;结合微藻培养温度给出适宜藻细胞黏附的基底浸润特性;通过构建热力学模型,明晰温度对藻细胞与温缩型凝胶改性基底界面作用自由能的影响规律,结果表明,随温度从15℃升高到30℃,藻细胞与改性基底的界面作用自由能变从-39 mJ·m-2变化到-67 mJ·m-2,即黏附能力随温度升高而增强。黏附实验表明,随温度从15℃升高到30℃,温缩型凝胶改性基底的藻细胞黏附密度提高了50%,这与热力学模型预测结果吻合,说明该模型对分析温缩型凝胶改性基底藻细胞黏附有重要指导意义。     

甲酸处理对微藻油脂提取的影响

采用易于回收的有机酸处理微藻细胞,以微藻Chlorella protothecoides为原料,系统研究了甲酸处理对微藻油脂提取的影响.结果表明,甲酸能有效破碎微藻细胞,最终油脂得率和脂肪酸甲酯(FAME)得率均与传统无机酸热法相当.甲酸浓度、温度和处理时间对油脂提取有显著影响.当甲酸浓度为88%,液固比为6 m L/g,100℃下处理30 min,Chlorella protothecoides油脂得率为49.2%,FAME得率高达92.1%.甲酸处理提取到的微藻油脂脂肪酸组成与无机酸热法结果无明显区别.Chlorella protothecoides油脂主要含有5种脂肪酸,其中C18∶1含量最高.实验还考察了甲酸处理对Nannochlorum sp和Nannochloropsis oceanic的适用性,结果表明,对于不同微藻原料,甲酸处理提取到的微藻油脂得率和FAME得率均与无机酸热法结果相当.     

微藻脂肪合成与代谢调控

随着能源与环境问题的日益严峻,利用微藻生产生物柴油已经成为研究者们关注的焦点。与传统油料作物相比,微藻具有生长速度快、含油量高、不占用耕地等优势,是极具潜力的生物燃料生产原料。虽然许多微藻在压力条件下会在细胞内积累脂肪,特别是中性脂肪三酰甘油(TAG),它是生产生物柴油的主要原料,但目前对于微藻脂肪的合成和代谢调控还了解的很少。为了更好地理解和操纵微藻脂肪代谢以增强脂肪积累,本文综述了微藻脂肪合成与代谢调控的研究进展,包括TAG生物合成途径,提高脂肪积累的生化调控和基因工程策略,阐述了营养控制对脂肪积累的影响,总结了增强脂肪酸合成途径、增强Kennedy途径、调控TAG旁路途经、抑制脂肪合成的竞争途径、抑制脂肪的分解代谢等5种基因工程策略,同时也对微藻脂肪代谢研究的发展进行了展望。     

缢蛏稚贝优质微藻饵料的筛选

为了筛选缢蛏稚贝的合适饵料及其最优组合投饵方式,比较了8种常见饵料微藻单种投喂和混合投喂对缢蛏稚贝生长的影响．结果显示：单种投喂时,角毛藻和金藻饵料效果最佳,云微藻和XSWG仅次于角毛藻和金藻,对于规格较大的缢蛏稚贝扁藻饵料效果较佳,而对于规格较小的缢蛏稚贝其饵料效果并不太好,这5种微藻都可以作为缢蛏稚贝培育过程中的优良饵料选择：微绿球藻、巴夫藻饵料效果较差,不是缢蛏的良好饵料;而A5不仅对缢蛏稚贝没有饵料效果还具有一定的毒害作用．选择优良饵料微藻进行混合投喂,其效果要优于单种投喂;混合投喂时,一些单种投喂饵料效果不佳的微藻品种可以作为优质饵料不足时的补充;对缢蛏稚贝有毒害作用的微藻品种绝对不能作为混合投喂时的饵料选择．     

微藻高油脂化基因工程研究策略

石化能源危机与全球气候变化已成为人类的两大重要难题。生物柴油作为可替代普通柴油的环境友好且可再生的能源受到普遍关注。相比植物油和动物脂肪生产,藻类油脂产率高且容易培养,被认为是未来生物柴油发展的重要原料之一。通过转基因技术强化油脂代谢途径,提高富油微藻含油量,已经成为新的研究热点。已有植物研究表明,增强甘油酯酰基转移酶表达,可以提高Kennedy途径代谢中间体通量,从而增加甘油三酯(TAG)的积累。本文综述了微藻油脂代谢途径的国内外研究现状和提高油脂积累的代谢调控策略;详细阐述了基于植物油脂合成强化的成功经验,通过增强微藻Kennedy途径对提高TAG生物合成的重要作用;讨论了当前转基因微藻的遗传转化方法及其需要解决的关键性科学技术问题;分析了基因工程技术调控微藻脂类代谢途径生产高油脂的可能性,并对该研究的发展进行了展望。     

两株微藻的分离鉴定及Fe~(3+)对其生长和脂质积累的影响

自青岛汇泉湾海水样品中分离培养两株微藻HQW01和HQW02,经形态和系统发育分析,两株微藻分别鉴定为三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)和球等鞭金藻(Isocrydid galbana).采用吸光度和尼罗红荧光染色法研究了Fe3+对这两株微藻生长和脂质积累的影响.结果表明,三角褐指藻在Fe3+浓度为1×10-4mol/L培养时,生长速度最快且脂质含量最高,达到47.3%,是不加Fe3+培养时的4.2倍;Fe3+浓度为1×10-5mol/L时,球等鞭金藻具有最大生长速率,同时脂质含量提高至41.9%,是不加Fe3+培养时的2.8倍.这两种高脂质含量的微藻有望作为生物柴油的生产原料.     

一种全自动微藻分析仪

本发明涉及海洋浮游植物检测的技术领域，是一种基于双特异分子探针分析方法的全自动生化分析仪，包括采样预处理模块，裂解破碎模块，探针液槽模块，升降盘模块，恒温模块，单、多吸液头模块，定量移液和加液模块，恒温震荡模块，洗板模块，酶标模块，三维机械手，气、液控制系统，电器控制系统等装置。本发明的优点是可以全自动的流程，实现近海水域的表、中、深三层水样的藻类检测与分析，可以并行测定多达20个水样，一个水样中可测定多种优势藻类的含量，克服了传统方法人力、物力上的浪费，减小了由于复杂的手工操作带来的人为误差，提高了检测的速度和精度。本发明不仅能船装载使用，也可置于岸上使用。     

红外光谱在微藻领域的应用研究进展

微藻富含类胡萝卜素、维生素、蛋白质、多不饱和脂肪酸等多种人体和动物所必需的营养成分，同时在水生态系统的维持和保护中也扮演着重要的角色，因此开展微藻生物学的研究具有十分重要的实际应用价值。传统的微藻成分的检测分析需要经过微藻细胞研磨破碎、有机溶剂分离提取、液(气)相检测等一系列的繁琐的操作步骤，有费时、需要高昂的仪器设备、操作过程复杂等缺点，因此需要发展更加快速高效的微藻细胞组分检测分析技术。红外光谱作为一种高效的物质检测和分析手段可以实现对微藻样品中的蛋白、脂类、核酸、多糖、叶绿素、类胡萝卜素等多种成分同时分析，具有简单、快速和无损检测等优势，特别是结合显微镜技术的红外光谱成像可以在微空间尺度上研究单一细胞或组织中各组分的变化。近年来，尤其是随着同步辐射技术的迅速发展，为红外光谱仪器提供质量更好、能量更高的同步辐射光源，使得红外光谱显微光谱及成像检测技术具有更高的灵敏度和空间分辨率，实现了能够在细胞和亚细胞尺度上对个体进行高空间分辨的原位观测，这在一定程度上解决了许多常规的检测分析技术不能同时兼顾高通量测量和高空间分辨率观察之间的矛盾。首先介绍了红外光谱技术的原理及其特点并分析了显微红外光谱及成像技术在生物样品检测中的独特优势，特别介绍红外光谱结合化学计量学的分析方法在生物学研究领域的应用。接下来综述了此项技术在分类鉴定、生长代谢监测、育种、水环境、食品医药等与微藻相关领域国内外的应用研究进展。比如，结合化学计量学方法红外光谱能够进行微藻的快速鉴定、判别和分类。利用红外光谱多组分快速检测的优势，可以实现微藻生长代谢的研究。基于红外光谱无损、高效检测的特点，可以实现油脂、β-胡萝卜素、虾青素等高产藻株的快速筛选。另外，微藻还可以有效地吸附废水中的重金属和有机活性染料，利用红外光谱可以对其吸附和降解环境污染物的机理进行研究。红外光谱还能够快速高效地实现微藻成分的分析和鉴定，因而可以用于微藻食品药品质量的检测和真伪的鉴定。然而，红外光谱在微藻的研究和应用方面还处于发展阶段，尚存在着一定的缺点和不足，对此进行了讨论和分析并提供了相应的解决方案。最后，对红外光谱在微藻的规模化养殖、高产藻株的筛选、微藻的生理、细胞器的结构和功能的研究等领域进行了展望。     

一种氨基哌嗪功能化的丹磺酰氯荧光衍生试剂的合成及其在高效液相色谱法定量分析微藻油脂中的应用北大核心CSCD

自制氨基哌嗪功能化丹磺酰氯(DNS-CL)荧光衍生试剂(DNS-Pi-NH_(2)),并用其衍生化小球藻中碳原子数为10~20的典型脂肪酸[十二烷酸、十四烷酸、顺-9,12-十八(碳)烯酸、顺-7,10,13-十六(碳)烯酸、十六烷酸、顺-9-十八(碳)烯酸、十八烷酸、二十烷酸],用高效液相色谱法(HPLC)测定8种脂肪酸的含量。将小球藻脂肪酸甲酯样品用含氢氧化钾的乙醇溶液于79℃皂化60 min,滴加盐酸溶液,直至酚酞指示剂由红色变为无色。蒸发除去乙醇,所得固体经水清洗、离心、振荡、过滤,即制得小球藻脂肪酸样品。以DNS-CL和N-(2-氨基乙基)哌嗪为原料制备DNS-Pi-NH_(2),并用红外光谱、核磁共振碳谱、质谱对其结构进行表征。取制备好的DNS-Pi-NH_(2)、二丙基二硫醚、三苯基磷的乙腈溶液和1.0 mg小球藻脂肪酸样品在室温下振荡衍生10 min,所得溶液用90%(体积分数,下同)乙腈溶液稀释后,用HPLC测定其中脂肪酸衍生物的含量。以Eclipse XDB C_(8)色谱柱为固定相,以90%乙腈溶液为流动相进行等度洗脱,分离得到的目标物用荧光检测器检测。结果显示:8种脂肪酸衍生物在30 min内可实现完全分离;各脂肪酸的浓度在2.0×10^(-10)~2.0×10^(-4)mol·L^(-1)内与其对应的峰面积呈线性关系,检出限(3s/k)为21~65 pmol·L^(-1);对微藻培养液样品进行加标回收试验,所得回收率为95.3%~102%,测定值的相对标准偏差(n=5)为1.7%~2.6%;方法用于小球藻脂肪酸甲酯样品的分析,检出了十六烷酸、顺-9,12-十八(碳)烯酸、顺-7,10,13-十六(碳)烯酸、顺-9-十八(碳)烯酸,检出量分别为3.08,0.64,0.83,2.57 mg·g^(-1)。