原始小球藻產(chǎn)油條件及油脂合成代謝調(diào)控的研究.pdf

1、生物柴油作為一種安全、清潔的可再生能源，受到世界各國(guó)廣泛關(guān)注。然而，原料油成本高是生物柴油工業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展。原始小球藻具有生長(zhǎng)周期短、易培養(yǎng)、油脂含量高等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是生物柴油最具潛力的原料之一。
　　本論文以原始小球藻為研究對(duì)象，首先優(yōu)化了原始小球藻在自養(yǎng)和異養(yǎng)培養(yǎng)模式下產(chǎn)油條件。在此基礎(chǔ)上，深入探討了以甘草渣纖維素酶水解液異養(yǎng)培養(yǎng)原始小球藻產(chǎn)油脂的可行性，并進(jìn)一步研究了以纖維素酶水解液混合培養(yǎng)原始小球藻產(chǎn)油脂。其次，研究了原始小

2、球藻油脂合成途徑中關(guān)鍵酶ACCase和PEPC對(duì)油脂合成的影響，以期為代謝調(diào)控提供理論和技術(shù)支撐。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果摘要如下：
　　1.在自養(yǎng)培養(yǎng)條件下，研究了原始小球藻對(duì)抗生素耐受性，同時(shí)研究了裝液量、接種量、氮源、磷源、Mg2+、pH、光照強(qiáng)度和溫度對(duì)原始小球藻油脂產(chǎn)量的影響。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)Plackett-Burman實(shí)驗(yàn)確定影響油脂產(chǎn)量的主效因素，結(jié)合響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)獲得最優(yōu)條件為NH4HCO3添加量502mg/L,MgSO4

3、添加量275mg/L和pH值7.4，最大油脂產(chǎn)量為0.362g/L。
　　2.在異養(yǎng)培養(yǎng)條件下，研究了碳源偏好性、葡萄糖添加量、氮源、C/N比、磷源、Mg2+濃度、pH和溫度對(duì)原始小球藻油脂產(chǎn)量的影響。通過(guò)Plackett-Burman實(shí)驗(yàn)確定油脂產(chǎn)量的主效影響因素，結(jié)合響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)獲得最優(yōu)條件為葡萄糖添加量49.5g/L,C/N比6.31和pH值7.36，最大油脂產(chǎn)量為1.853g/L。
　　3.黃孢原毛平革菌預(yù)處理偶聯(lián)稀酸

4、處理甘草渣，闡明聯(lián)合預(yù)處理對(duì)甘草渣中木質(zhì)素的降解。此外，深入探討了以甘草渣酶解液異養(yǎng)培養(yǎng)原始小球藻的可行性。異養(yǎng)培養(yǎng)120h后，原始小球藻生物量和產(chǎn)油量分別為4.46g/L和1.91g/L。
　　4.以甘草渣酶水解液為碳源混合培養(yǎng)原始小球藻，研究多因素(纖維素酶水解液添加量、氮源、磷源、Mg2+、pH和溫度等)對(duì)原始小球藻油脂產(chǎn)量的影響。采用Plackett-Burman實(shí)驗(yàn)確定油脂產(chǎn)量的主效影響因素，結(jié)合響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)獲得最優(yōu)條件為

5、pH值7.2,NaNO3添加量0.92mg/L和CO2濃度11.75％，最大油脂產(chǎn)量為2.62g/L。
　　5.通過(guò)基因槍法把葉綠體表達(dá)載體pMDLHAR轉(zhuǎn)入原始小球藻，在潮霉素篩選平板上篩選到抗潮霉素工程藻，通過(guò)PCR、Southern bloting、RT-PCR和Western blot驗(yàn)證工程藻構(gòu)建成功。經(jīng)自養(yǎng)培養(yǎng)后，工程藻油脂含量無(wú)顯著差異，油脂脂肪酸組成中C14:0、C16:0和C16:1含量顯著提高，C18:0和C1