赵 艳 汪 成 王超霞 王天圻

(浙江工商大学食品与生物工程学院, 杭州 310018)

以小球藻为代表的微藻是一类能进行光合自养生长的单细胞绿藻, 具有光合作用效率高、生长速度快、适合工业化养殖等优点, 微藻油脂含量比大豆、棕榈树、油菜等传统油料作物更高, 可达到50%—70%细胞干重, 是生产生物柴油的优异可再生资源[1]。随着化石能源逐渐耗竭, 微藻被认为是唯一可完全替代化石能源的生物柴油新原料[2]。获取优良藻株和建立高效的人工培养技术体系是当前微藻生物柴油研发的重点, 其中藻细胞生物量、油脂含量和油脂产率是微藻培养中的3个关键参数[3]。理想的培养技术体系应保障藻细胞生物量和油脂含量同时达到峰值, 但实际上两个指标通常难以同步, 因为生物量的提高通常依赖于营养物质的充足供应, 而脂质积累大多发生在营养元素限制的应激条件下[4]。为了解决上述矛盾, 研究者设计了两步培养法[5,6], 即阶段Ⅰ藻细胞在富营养培养基中快速生长达到较高生物量, 阶段Ⅱ转移至营养元素限制培养基以刺激藻细胞的油脂合成。Mujtaba等[7]通过补充CO2和低氮胁迫两步培养法使普通小球藻的油脂产率提高到传统单步培养法的2.45倍。李小妹等[8]报道两步培养法使栅藻生物量和油脂含量分别比单步培养法提高了35.74%和近1倍。两步培养法优势明显, 但尚处于探索阶段。阶段Ⅰ提高藻细胞生物量的方法包括添加有机碳源、通CO2气体、补充激素、提高光照强度等[9,10], 其中添加葡萄糖能使微藻处于自养和异养共存的兼养模式, 既能提高藻细胞生物量, 又能显著增加油脂含量, 从而大幅提高微藻油脂产率[11,12]。……