藻株X6发酵动力学模型及肌醇对其生理影响研究

【目的】构建藻株X在不同培养条件下的生长动力学和油脂合成动力学模型,阐释外源添加肌醇提高藻株X油脂产量的生理调节机制。【方法】设置自养培养、异养培养和混养培养3种培养模式,探究其对藻株X生长特性的影响;比较藻株X生长(生物量、葡萄糖浓度和油脂产量)和生理(蛋白质、总糖、丙二醛和超氧阴离子自由基)指标的变化,探究外源添加肌醇对藻株X油脂合成的影响。【结果】构建了不同培养模式的动力学模型(Logistic、Luedeking-Piret以及Luedeking-Piret修正方程),结果表明藻株X的油脂合成是部分生长偶联型。当肌醇添加浓度为2.5 mg/L时其油脂含量达到最大值1.70 g/L,相较于对照组提高了10.22%,外源添加肌醇的处理组与对照组相比丙二醛、超氧阴离子自由基和可溶性蛋白质含量均降低,总糖含量增加。【结论】藻株X的油脂合成是部分生长偶联型且在混养条件下更适合其油脂的积累,肌醇可在一定程度上保护微藻细胞免受外界胁迫因素的毒害作用,促进藻株X的生长及积累油脂。

富油微藻的筛选及其产油能力的评价

【目的】筛选具有较快生长速率及较强产油能力的微藻,探究所获得微藻的生理生化性能及不同培养方式对其生物量、产油能力、碳消耗等生长特性的影响与藻种对pH的适应能力。【方法】通过磷酸香草醛测定法及尼罗红染色对微藻进行初筛复筛,通过设置光合自养、异养和混养等3种培养方式,并采用气质联用等方法,研究不同培养方式对所获微藻生长特性、所产油脂脂肪酸组成以及碳代谢等方面的影响。【结果】筛选出两株产油能力较强的藻株H、Z8,其油脂产量分别可达1.14±0.05 g/L和1.33±0.10 g/L,经形态观察和分子生物学鉴定初步表明藻株H属布朗单针藻(Chlorolobion braunii)、藻株Z8属链带藻(Desmodesmus intermedius)。构建了不同培养方式下微藻动力学模型,H、Z8属于生长偶联型。当培养环境的pH处于6.0–9.0,对藻株H、Z8的总脂量与生物量无明显差异(P<0.05)。【结论】筛选获得的藻株H、Z8中C16与C18脂肪酸占总脂肪酸的比率能达到90%以上。藻种在混养条件下生物量积累优于异养,但异养条件下更加有利于油脂的积累,且H、Z8均具有较为宽泛的pH适应能力,是具有一定产业化应用潜力的优良产油藻株。