一、有机碳源对产EPA微藻(Nannochloropsis sp.)生长及光合作用的影响(论文文献综述)
刘巧巧,胡小丽,杨钰娟,董京伟,高正,钱平康,邓祥元[1](2021)在《乙酸钠调控小球藻生长及代谢产物》文中研究指明【背景】小球藻是一种单细胞绿藻,在不同培养条件下可积累高附加值的代谢产物,这些产物可用于生产生物燃料、食品、保健品、药品等。然而这些代谢产物在藻细胞中的生产率较低且很难通过经济可行的方法将其分离,这使其工业化规模生产受到限制。【目的】研究乙酸钠对小球藻生物量的影响,并分析其对小球藻代谢产物的调控作用。【方法】通过在小球藻培养液中添加不同浓度的乙酸钠(1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 g/L),研究其调控小球藻生长和代谢的作用机理。【结果】在添加3.0 g/L乙酸钠的培养液中,小球藻的生物量是对照组的5.2倍,尽管藻细胞中蛋白质含量无明显变化,但油脂和类胡萝卜素含量是对照组的2.4倍和1.2倍,多糖和叶绿素a含量却仅为对照组的54.6%和54.4%。【结论】乙酸钠不仅会影响藻细胞的生长,还会调控其代谢过程,这为深入探索乙酸钠在调控小球藻生长及代谢过程的作用机制提供了理论基础和技术资料。
黎崎均[2](2021)在《富含EPA微藻的高效预处理与藻油制备》文中研究指明二十碳五烯酸(Eicosapentaenoic acid,EPA)是一种人体不能自主合成的多不饱和脂肪酸,长期摄入EPA可以降低心血管疾病以及癌症的患病几率。微拟球藻(Nannochloropsis sp.)因具有光合效率高、生长速度快、EPA含量高、容易扩大生产等优点,被认为是最有可能规模化商业生产EPA的微藻之一,也成为目前EPA藻油生产的研究热点。但在微藻生产EPA油脂的过程中,存在EPA产率低、油脂提取困难以及精炼过程损耗大等问题。本论文以微拟球藻为研究对象,对微藻培养、细胞破壁、油脂提取、油脂精炼的过程进行相应的研究,并评价了微藻油脂生产工艺的经济效益。首先,为了提高微拟球藻的EPA产率,本论文采用了超声和添加聚乙二醇等处理方式,并考察了温度对微拟球藻EPA产率的影响。其结果表明,适当降低温度可以提高EPA产率,综合考虑微藻细胞生长状况以及EPA含量,18℃是微拟球藻生产EPA的最佳温度,其最高产率可以达到30.81 mg/(L·d)。超声处理和添加聚乙二醇同样可以提高EPA的产率,每天超声1 min或添加2%的聚乙二醇可以使微拟球藻的EPA产率提高约20%。其次,为提高油脂的提取效率,本论文采用挤压膨化技术对微拟球藻进行破壁处理。挤压膨化处理的优化实验结果显示,模头构造、螺杆与模头间距(δ)以及物料含水率等因素对细胞破壁效果具有显着影响。挤压膨化处理使大部分微拟球藻细胞破裂,从而降低了油脂提取过程的时间和溶剂用量,对提高油脂的品质具有积极的效用。此外,本论文还对微藻油脂的提取溶剂进行筛选,并将固定床应用于藻油提取过程。结果表明低毒的正己烷/乙醇溶剂可以替代氯仿/甲醇溶剂用于微藻油脂提取,且提取效率达到95%以上。膨化破壁造粒结合固定床提取新工艺以较低的溶剂用量(2.17 mL/g)和较短的提取时间(2 h)获得更高的油脂得率(21.55%)。然后本文利用Fick定律修正模型拟合了中性脂、糖脂、磷脂在正己烷或者乙醇溶剂中的提取过程,对其进行动力学分析。结果表明微藻细胞破壁后,脂质的扩散系数提高了 4个数量级。以正己烷为提取溶剂时,中性脂的扩散速度明显快于糖脂、磷脂,扩散系数高出2~4倍,而乙醇为提取溶剂时,不同脂质的扩散系数差异较小。基于不同脂质扩散系数的差异,采用两段式提取策略可以获得以不同脂质为主体的油脂产品。第一段采用正己烷提取15min,可以获得中性脂含量45%~50%的油脂,第二段采用乙醇提取60 min,可以获得磷脂含量47%~50%的油脂。在两段提取过程中采用固定床浸没提取方法,可有效提升操作效率和减少试剂用量。为了明确正己烷/乙醇双溶剂体系获得的微拟球藻粗油脂的组成,本论文采用薄层层析法结合气相色谱法对其进行分析。结果显示粗油脂中甘油酯的总含量达到51.49%,且其中含量较多的组分为单半乳糖甘油二酯(MGDG,14.03%)、甘油三酯(TAG,9.27%)、磷脂酰乙醇胺(PE,6.22%)、双半乳糖甘油二酯(DGDG,5.81%)、游离脂肪酸(FFA,5.79%)、磷脂酰胆碱(PC,3.53%)。脂肪酸组成分析显示EPA主要分布在极性脂中,主要以MGDG、DGDG和PE的形式存在。再次,本论文采用选用微晶纤维素作为吸附剂进行脱酸处理。在实验过程中,本文着重考察了超声、微波、碱处理对微晶纤维素的影响,结果表明碱处理使微晶纤维素的结构和性能发生明显变化,部分氢键被破坏,结晶度降低,化学反应性增强。与常用吸附剂相比,碱处理微晶纤维素吸附脱酸效果良好,具有较高的油脂回收率和磷脂保留率,分别为95.11%和97.83%。与传统碱炼脱酸相比,微晶纤维素吸附脱酸的油脂回收率和磷脂保留率更高,可以保留油脂中更多的营养成分。最后,根据藻厂生产数据以及中试实验数据,本论文对微拟球藻生产富含EPA的微藻油脂的工艺进行成本估算。结果显示富含EPA的微藻油脂预估成本为170.96元/kg,其中成本占比最多的步骤是微藻培养,占总成本的33.77%,其次是微藻采收(22.23%)以及干燥(19.41%)。而通过市场调研,该类藻油的市场价值为300~400元/kg,估算结果表明本文所提出的工艺具有良好的经济效益,适宜大规模投产。
马珊珊[3](2021)在《Tetradesmus obliquus PF3对烟气的脱硝效能与机制》文中进行了进一步梳理为解决我国大气污染严重问题,国家对燃煤电厂烟气排放要求日益严格,NOX逐步实施超低排放标准(50 mg/m3),但是目前脱硝技术支撑不足。微藻脱硝技术是一种新兴的烟气脱硝技术,具备反应条件温和、资源化潜力大、深度处理效能高的特点,适合用于中低浓度NOx的深度处理,有助于促进电力行业可持续发展,可以作为烟气深度脱硝的技术储备,但是其存在基础理论研究不深入、作用机制不清晰、工艺设计不完善等问题。为开发烟气深度处理技术,本论文进行了微藻烟气脱硝技术的研究。针对微藻脱硝技术发展中存在的问题,开展了藻株碳氮利用代谢特性研究、分析了微藻去除NO过程的关键限制因素、提出了以生活污水为培养基、气提圆柱形光生物反应器串联的微藻脱硝模式并评价了该模式的脱硝效能,最后阐明了微藻对烟气的脱硝机制。微藻脱硝技术依赖于微藻细胞的基础碳氮代谢,微藻通过细胞氮代谢过程实现烟气中NOx的最终去除,而细胞氮代谢过程与碳代谢过程紧密相关。本研究首先探究了斜生栅藻Tetradesmus obliquus PF3(T.obliquus PF3)的碳氮利用特性。研究结果显示T.obliquus PF3可以利用多种有机碳源和多种无机氮源,当以气体CO2为碳源时,T.obliquus PF3可以在5-15%CO2浓度下呈现较高的生物质积累。当以气相NO作为氮源时,T.obliquus PF3可以在100-500 ppm NO浓度下呈现明显的生物质积累,并且低于200 ppm浓度的NO可以促进T.obliquus PF3的生长。有机碳源可以促进T.obliquus PF3对硝氮的吸收代谢但是对T.obliquus PF3去除NO没有明显提高作用。因此,T.obliquus PF3可以直接利用烟气中的CO2为碳源实现烟气同步脱硝固碳,T.obliquus PF3对NO和CO2具有较高的固定速率,分别为2.86±0.23 mg/L/d和1.29±0.01 g/L/d。为提高微藻脱硝效能,构建微藻脱硝工艺,本研究监测了初始生物量、NO浓度、O2浓度、光照强度、气体流速、气体停留时间以及反应器串联对T.obliquus PF3脱硝效率的影响。结果显示,在一定范围内,增大生物量、提高O2浓度和光照强度、减小气体流速对NO去除率的提高效果有限,延长气体停留时间和串联反应器可以明显促进NO的去除。T.obliquus PF3对NO的去除符合一级反应动力学规律,与气液接触时间呈正比,而与NO浓度无关。在初始生物量为0.6 g/L,NO浓度为200 ppm,气体流速为0.05 vvm(air volume/culture volume/min),O2浓度为4%,光照强度为8000 lx,圆柱形光生物反应器串联时,NO的去除率可以达到70.8±3.6%。针对微藻烟气脱硝过程中微藻培养成本较高的问题,提出以生活污水作为T.obliquus PF3的培养基,研究了藻株在生活污水中的生物量积累、对碳氮磷的利用以及对NO的去除效果。结果显示T.obliquus PF3在未灭菌的生活污水中生长五天可以达到1.8 g/L的生物量,细胞生长的碳源主要从气相中获得,生活污水可以为细胞生长提供一定的营养源。生活污水中的氨氮对T.obliquus PF3去除NO有一定的抑制作用,氨氮耗尽后抑制作用消失。向生活污水中添加30mg/L的硝氮有助于促进细胞的生长与NO的稳定去除。基于以上结果构建了以生活污水为培养基、两个气提圆柱形光生物反应器串联的烟气脱硝模式,并在实验室模拟烟气和户外电厂实际烟气的应用条件下监测了该模式的脱硝效能。实验室条件下,串联模式中NO的去除率在70%左右,T.obliquus PF3对NO和CO2的固定速率分别为2.94±0.16 mg/L/d和0.46±0.04 g/L/d,对NO和CO2的固定率分别为70.9±4.8%和3.2±0.7%。户外实际烟气条件下,串联模式中NO的去除率在72.1±5.4%和77.9±3.7%之间,出口NOx浓度低于25 mg/m3,可以达到NOX的超低排放标准。T.obliquus PF3对NO和CO2的平均固定速率分别为2.83±0.12 mg/L/d和0.39±0.02 g/L/d,固定率分别为77.4±7.6%和2.24±0.04%。此外,生活污水中氮磷浓度大幅降低,COD浓度也有一定的降低,最终的生活污水能达到城镇污水处理厂二级排放标准。以为微藻脱硝工艺提供理论基础为目的,本研究探究了微藻细胞的环境适应性及其脱硝机制。研究结果显示T.obliquus PF3具有良好的环境适应性,可以分别在pH 4.5-10.5、4-30℃、2000-10000 lx、小于100 ppm SO2以及小于3mmol/L NaHSO3条件下呈现明显的生物质积累,最适生长pH、温度和光照强度分别为7.5、25℃和8000 lx。在T.obliquus PF3去除NO过程中藻细胞是NO去除的关键因素,藻细胞可以通过分泌胞外物质、还原外源铁以及吸附NO的方式促进NO的去除。通过添加ATP水解抑制剂HgCl2并结合系统中的氮平衡揭示了NO在体系中的主要去除途径为NO在藻液中的溶解与氧化,藻细胞对溶液中各种形态氮的吸收利用中以离子态氮为主。综上所述,微藻脱硝技术可以实现烟气同步脱硝固碳过程,通过串联反应器可以延长气液接触时间、提高脱硝效率,实现烟气达标排放的目标,可以作为电厂烟气脱硝、碳减排的技术储备,对于减轻电力行业的环保投入压力、实现废弃污染物处理具有重要意义。
聂昌亮[4](2020)在《多芒藻高效生长,油脂积累及其处理校园生活污水的优化研究》文中进行了进一步梳理随着社会发展,能源也在快速地消耗,大量消耗的传统能源可能引发能源危机,并且引发环境问题,人类文明社会将面临严峻的考验。因此,亟需一种可再生的新型能源,降低传统能源所带来的弊端。目前,新能源的开发呈现出百花齐放的局面,在众多能源种类中,微藻生物能源在近十年得到了极大重视。微藻,由于其体内含有光合色素,是一种能够利用光能、无机营养盐合成大分子有机物质的光合自养型微生物,其中的油脂是被视为生产生物柴油的理想原料。但由于生产成本较高,尤其与传统的化石能源相比,价格依旧较高,这种劣势影响了其大规模的发展和应用。提高微藻的油脂产率是解决该问题的有效途径之一,油脂产率的提高可以通过寻找高产油微藻藻种,优化微藻培养条件,促进其快速生长来实现,但是微藻在快速生长过程中会影响细胞内油脂的合成,造成油脂含量降低。因此如何在保证微藻获得较高生物质浓度的前提下,实现油脂的快速积累,是提高最终油脂产率的关键。因此,本研究依据上述要点展开工作,得出的主要结论如下:第一点,优质能源微藻的筛选。采集山东省济南市本地湖泊水样,获得单细胞藻株进行纯培养,发现了一株适合作为生物能源的理想藻株。该藻株具有以下特性:(i)生长快且油脂含量高(微藻生物质浓度可高达2.05 g/L,油脂含量达到30.43%);(ii)在校园生活污水中具有良好的适应性(生物质浓度可高达1.90 g/L,油脂含量为21.83%);(iii)细胞尺寸较大(平均细胞半径长达3.5-9.0 μm);具备较好的沉降性能和易于过滤收集的特性。因此,该微藻具备实现较低成本收获的潜在优势;(iv)脂肪酸以16和18个碳原子为主,饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸分布均衡,可以满足美国和欧盟所制定的生物柴油的标准。通过形态学以及18S rRNA测序鉴定其为多芒藻,命名为Golenkinia SDEC-16。相关的测序结果已经提交至GenBank(Accession No.:KT180320)。第二点,针对多芒藻具有较大的细胞半径以及外围被刺包裹的特性,建立了采用纱布过滤实现多芒藻简单高效低成本收获的可行性方案;探究了培养条件以及生长周期对多芒藻形态的影响规律。多芒藻在自沉降实验中,40分钟时,沉降效率可达89.82%。采用纱布过滤的方式进行收获,当使用16层纱布时,多芒藻的收获效率可以达到73.82%,纱布层数增加至32层时,多芒藻的收获效率可以达到93.32%。这一结果远高于相同层数下,作为对照组实验的小球藻和栅藻。当使用16和32层纱布时,小球藻Chlorella SDEC-11收获效率只有9.29%和13.38%;栅藻Scenedesmus SDEC-13的收获效率则仅为10.09%和14.17%。多芒藻的形态会随着培养条件变化做出不同的响应。研究发现,在多芒藻的培养基内加入氯化钠,会引起藻细胞变大。尤其当初始的氯化钠浓度为320 mM的时候,多芒藻细胞半径的中位数达到了 14.64 μm,远远大于文献报道的多芒藻3.5到9μm的半径范围。同时,多芒藻细胞外围所包裹的刺连同外层细胞壁一起丢失。另外,在多芒藻繁殖时,其子代细胞发现外围没有刺的存在。对于多芒藻形态发生的变化可以帮助理解多芒藻对培养条件的生理响应规律,还可以为微藻鉴定工作提供多芒藻形态学认知经验。第三点,针对目前关于多芒藻生理学研究十分稀少的问题,以促进多芒藻生物质和油脂积累为目的,优化了温度、曝气量、光照强度以及光波长物理性质的培养条件。结果表明,(1)多芒藻最适宜的生长温度为27.5±2.5℃,在37.5±2.5℃下,难以生存。在第8天观察到了温度增加有利于油脂含量的积累,但是培养到第18天,这种规律性变化不明显。综合生物质浓度与油脂含量考虑,27.5±2.5℃宜作为培养多芒藻的温度条件。较低的温度(17.5±2.5℃)有利于多芒藻积累多不饱和脂肪酸,这一发现为开发高价值多不饱和脂肪酸提供参考。(2)在给定的三种单色光照射下,多芒藻的生长情况由优到次的排序为:红光、蓝光、绿光。但是在绿光照射下,多芒藻油脂含量在第8天可以达到41.96%。综合生物质浓度考虑,多芒藻在红光照射条件下获得的油脂产率最高。因而,绿光这种提高油脂策略对于多芒藻来说,可以作为两阶段培养法中的刺激产油的策略。另外,绿光会促进多芒藻积累大量的多不饱和脂肪酸。(3)多芒藻可以适应较猛烈的曝气强度,其在曝气量为1.0 L/min下,获得最大的生物质浓度为4.89 g/L以及41.09%的油脂含量。(4)多芒藻可以适应较高的光照强度,在25000 lux的照射条件下,获得的最大生物质干重,为5.27 g/L,其对应的油脂含量为23.07%。第四点,通过改变培养基中初始氮浓度和外加氯化钠这两种目前已被广泛应用于油脂提高的策略,考察多芒藻的生物质以及油脂积累对不同化学性质的培养条件响应规律,阐明优化后的培养条件对多芒藻在生物质和油脂积累的影响,建立了一种高效的培养多芒藻生长产油的培养基。具体优化的培养条件参数为:多芒藻的培养基初始氮浓度降低到9 mM,额外加入20 mM的氯化钠。这种培养条件确保了多芒藻生物质浓度不受影响,并且对应的油脂含量得到了显着性地提高,生物质浓度和油脂含量分别达到6.65 g/L和54.38%。第五点,探究了多芒藻处理校园生活污水的可行性。通过评价多芒藻在不同的单色光条件下处理校园生活污水的结果,明确了不同波长的光对多芒藻脱氮除磷的基本影响规律。结果表明,在白光以及0.8 L/min曝气量的培养条件下,经多芒藻处理的校园生活污水中的总氮、氨氮和总磷都可以满足国家一级A排放的标准;在不同波长的单色光条件下,仅有红光和蓝光照射的条件下,经多芒藻处理后的校园生活污水满足国家一级A的污水排放的标准。综上所述,本工作筛选、纯化并鉴定出一株研究较少的优质能源藻株-多芒藻,明确了其在不同培养条件和生长时期的形态特征变化,发现了该藻株易收获的特性,探明了多芒藻在不同培养条件下,生物质及油脂积累的规律,摸索出一套实现多芒藻生物质及油脂积累最优产出的最佳培养条件,同时明确了利用多芒藻实现校园生活污水高效脱氮除磷的条件。本研究可以填补多芒藻在生物质产能和污水处理领域应用的空白,丰富了利用微藻实现生物能源生产和污水处理的理论成果,为生物质产能耦合生物法处理生活污水提供了新的藻株和工艺技术支持。
娄亚迪[5](2020)在《海洋赤潮藻生长过程中碳源的作用机制》文中提出近年来,随着海洋经济的快速发展,沿海地区的赤潮灾害日益突出,给海洋环境带来许多不利影响。:基于现状,为了有效地预防和治理赤潮,本研究在实验室培养赤潮藻类,首次尝试模拟赤潮发生时无机碳源限制的生长环境,进一步探究赤潮发生的机理。本研究以赤潮藻新月菱形藻(Nitzschia closterium)、纤细角毛藻(Chaetoceros gracilis)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)和赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)作为实验藻种,其中硅藻3种、甲藻1种和着色鞭毛藻1种。实验在无机碳源充足(开放培养)与限制(密闭培养)的环境下分别培养赤潮藻种,CO2是本研究赤潮藻利用的唯一碳源。实验同时又设置正常组、缺氮组和缺磷组3组营养条件进行赤潮藻培养。本研究测定赤潮藻的细胞数量、叶绿素浓度、碳、氮稳定同位素组成、脂肪酸含量组成以及单分子脂肪酸碳稳定同位素组成,并对赤潮藻培养液的5种营养盐浓度、碳酸盐体系浓度、pH及盐度等指标进行测定,探究无机碳源及营养条件对赤潮藻生长状况的影响。相同营养条件培养下,开放培养新月菱形藻、塔玛亚历山大藻和赤潮异弯藻的细胞数量高于密闭培养的细胞数量,同时缺氮组的细胞数量是3组实验组中最低的。密闭培养赤潮藻培养液的pH明显高于开放培养的培养液pH,并且密闭培养的培养液pH变化程度可以达到2个pH单位以上,其变化程度远远大于开放培养的培养液pH变化程度。说明随着培养时间的延长,赤潮藻周围可利用的无机碳浓度逐渐下降,CO32-浓度逐渐上升,尤其是密闭培养,导致培养液pH急剧上升。密闭培养的新月菱形藻、塔玛亚历山大藻和赤潮异弯藻的叶绿素a和叶绿素c浓度低于开放培养赤潮藻的叶绿素浓度,并且缺氮组的赤潮藻叶绿素a和叶绿素c浓度最低。由于无机碳源是光合作用的重要原料,氮元素是构成叶绿素分子基本元素之一,叶绿素浓度降低说明无机碳源和氮源的缺乏明显影响了叶绿素的合成。密闭培养新月菱形藻、塔玛亚历山大藻和赤潮异弯藻的δ13C值明显高于开放培养3种赤潮藻的δ13C值。说明随着培养时间的延长,赤潮藻周围可利用的无机碳浓度逐渐下降,赤潮藻对13C的吸收增加,δ13C值逐渐升高。新月菱形藻、纤细角毛藻、中肋骨条藻和赤潮异弯藻的δ15N值随着时间逐渐升高,并且缺氮组的δ15N值明显高于正常组和缺磷组的δ15N值。说明氮元素的缺乏迫使赤潮藻增加对15N的吸收,造成δ15N值逐渐升高。本研究新月菱形藻、纤细角毛藻和中肋骨条藻检测出的主要脂肪酸有脂肪酸16:0、16:1n-7、20:5n-3和22:6n-3。塔玛亚历山大藻检测出的主要脂肪酸有脂肪酸16:0、18:1n-9和22:6n-3。赤潮异弯藻检测出的主要脂肪酸有脂肪酸12:0、16:0、16:1n-7和22:6n-3。相同营养条件下,开放培养和密闭培养的赤潮藻脂肪酸组成不同。开放培养新月菱形藻脂肪酸δ13CFAs值于第4天附近出现峰值;开放培养塔玛亚历山大藻脂肪酸δ13CFAs值于第6天附近出现最低值。密闭培养新月菱形藻、纤细角毛藻和赤潮异弯藻脂肪酸δ13CFAs值在指数生长期急剧抬升,δ13CFAs值出现峰值。密闭培养塔玛亚历山大藻脂肪酸δ13CFAs值出现最低值,这可能与塔玛亚历山大藻含有酶的类型不同有关。密闭培养新月菱形藻、塔玛亚历山大藻和赤潮异弯藻的脂肪酸δ13CFAs值明显高于开放培养的脂肪酸δ13CFAs值。说明碳源限制时,赤潮藻细胞周围环境中可利用的无机碳源较少,藻细胞对13C的吸收逐渐增加,并参与到脂肪酸的合成过程中。本研究的创新性成果:(1)无机碳源限制环境培养的赤潮藻种的全样δ13C以及δ13CFAs值相对于无机碳源充足培养的更偏正,并且δ13C以及δ13CFAs值在指数生长期急剧升高,并出现峰值。(2)赤潮藻脂肪酸△13CFAs值比全样△13C值的变化程度更明显、更灵敏,脂肪酸δ13CFAs对无机碳源的响应更敏感、更迅速。赤潮藻脂肪酸δ13CFAs值迅速升高预示着周围环境水体中可利用的无机碳源浓度下降,赤潮藻密度增加,有爆发赤潮的可能。(3)赤潮藻脂肪酸δ13CFAs峰值的出现时间可能会早于细胞数量峰值出现时间,以此时间差可以对赤潮的发生进行预测。
王秀海[6](2020)在《微藻不饱和脂肪酸积累调控研究》文中进行了进一步梳理微藻是一类能够进行光合自养的生物,富含不饱和脂肪酸,尤其是多不饱和脂肪酸,作为不饱和脂肪酸来源具有良好的发展前景,既安全、经济,又绿色环保。课题以不饱和脂肪酸及生物量为指标筛选得到了优势藻株,并确定了优势藻株的最佳营养方式与脂肪酸甲酯化工艺参数,同时研究了不同培养条件对优势藻株生长及不饱和脂肪酸积累的影响,在此基础上,运用转录组学技术构建了优势藻株中不饱和脂肪酸的生物合成途径。课题先以海南当地的10株微藻为筛选对象,比较其生物量、生长速率、总脂含量、总脂产量以及不饱和脂肪酸相对含量。结果表明,藻株Chlorella vulgaris CJ15生物量、油脂产量较高,油脂含量及不饱和脂肪酸相对含量最高,相对于其他藻株更具开发潜力。探讨了营养方式对优势藻株C.vulgaris CJ15生长的影响,并测定了各生化组分(蛋白质、总糖、色素、粗纤维、氨基酸、总脂、脂肪酸)的含量。结果发现营养方式显着影响C.vulgaris CJ15的生长及生化组成;且C.vulgaris CJ15无异养能力。培养基中添加葡萄糖混养时C.vulgaris CJ15蛋白质及粗纤维的含量最高,分别为6.7%及6.75%;而以蔗糖为碳源的混养更有利于C.vulgaris CJ15糖类物质的合成;在光合自养条件下,C.vulgaris CJ15藻细胞的生长能力最强,生物量及生物量生产力最高,分别为2.59g L-1和0.19g L-1d-1,,且多不饱和脂肪酸百分比、葡萄糖、粗纤维产率及色素含量、油脂产量、必需氨基酸含量较高,综合考虑,C.vulgaris CJ15高密度、高生物活性物质培养的最适营养方式为光合自养。对C.vulgaris CJ15脂肪酸提取预处理及甲酯化工艺参数进行了优化。其中研磨超声辅助对C.vulgaris CJ15细胞破碎率最高,达到92.35±0.67%。通过甲酯化参数单因素实验与响应面优化实验确定了C.vulgaris CJ15脂肪酸甲酯化的最佳工艺参数(KOH浓度:0.79mol/L,H2SO4体积分数:3.32%,皂化温度:65℃,酯化温度:61.3℃,皂化时间:38.20min,酯化时间:25min。)对C.vulgaris CJ15培养条件(氮浓度、磷浓度、p H)的影响进行了探讨。不同氮浓度下C.vulgaris CJ15不饱和脂肪酸产量顺序为:12.6mmol/L>7.6mmol/L>22.6mmol/L>17.6mmol/L>27.6mmol/L>0.0mmol/L;磷浓度为0.26mmol/L与0.35mmolg/L时C.vulgaris CJ15不饱和脂肪酸的相对含量最高,均为70%,产量在浓度为0.26mmol/L时最高,为0.28±0.03g/L,因此,适合C.vulgaris CJ15生长及不饱和脂肪酸积累的磷源浓度为0.26mmol/L。p H对C.vulgaris CJ15不饱和脂肪酸的积累具有显着影响,适合C.vulgaris CJ15高密度培养及不饱和脂肪酸积累的p H条件为6.5。基于C.vulgaris CJ15氮缺乏(0.0mmol/L)与正常培养(17.6mmol/L)下不饱和脂肪酸含量的变化,对两种培养条件下的C.vulgaris CJ15藻细胞进行转录组测序和分析。氮缺乏组(处理组)与正常培养组(对照组)原始测序数据(Raw reads)经过滤后得到Clean Reads数分别为42713412和42337990,分别占Raw Reads数的98.64%和97.77%。处理组与对照组Clean Reads的Q20值与Q30值分别大于90%和80%,表明Reads的质量高,测序得到的碱基信息可靠。使用Trinity对所得到的Clean Reads进行从头拼接(de novo assembly)组装之后聚类去冗余,得到Unigene共44302条序列用于后续分析。采用软件将得到Unigene在7大功能数据库(KEGG、GO、NR、NT、Swiss Prot、Pfam和KOG)中做比对,共有35292条Unigene被注释到,占总Unigene的79.66%。以差异表达倍数|log2FC|≥2,FDR(False Discovery Rate)≦0.001为筛选条件,对处理组与对照组的Unigene进行比较筛选得到显着差异表达基因(DEGs),并对DEGs进行了GO富集分析和KEGG Pathway富集分析。预测构建了C.vulgaris CJ15中不饱和脂肪酸的生物合成途径,并挖掘到不饱和脂肪酸合成途径中显着上调基因(或酶)FASN、Fab H、FATA、FAD2以及SCD(C16:0-Co A→C16:1(n-7),显着下调基因(或酶)Fab D和TER。这为将来采用基因工程等手段提高C.vulgaris CJ15不饱和脂肪酸的积累提供了理论依据。
季祥[7](2019)在《富油能源微藻培养及藻渣热解实验研究与机理分析》文中研究指明化石能源储量有限、不可再生,正在走向枯竭,且会带来空气污染。寻找可再生和环境友好的新能源,已成为各国的战略选择。生物柴油作为化石能源的替代品可直接使用;近年来,普遍认为富油微藻是未来制备生物柴油的最佳原料之一。但目前其工业化生产的瓶颈仍是成本高,优良藻种选择、培养工艺改进、提高藻细胞油脂含量和藻渣综合利用等都是其产业化应用的关键技术问题。本论文从自然水体中分离筛选富油能源微藻,并进行了鉴定和保存,对其生长条件进行了优化,初步研究了其油脂积累的影响因素和铈元素促进油脂代谢的分子机制,对提油后藻渣进行了热解研究,结果如下:1、对筛选得到含油量高、生长快的优势藻株,进行了形态学和分子生物学鉴定,其中2株分别为:栅藻属(Scenedesmus sp.TD8)和拟微绿球藻属(Nannochloropsis sp.TD16),并对藻种进行了保存。2、单因素和正交实验,研究了拟微绿球藻生长的影响因素,确定了其最佳的实验室培养基中主要营养盐的含量,优化后其生物量(OD680)是该藻在f/2培养基中生长的1.29倍。3、研究了斜生栅藻藻细胞在四种反应器中的生长情况和油脂富集情况,跑道池是比较适合的反应器;利用处理后的城市生活废水培养斜生栅藻,在废水中额外补加营养盐Na NO3的浓度为2.25 g·L-1,K2HPO4·3H2O浓度为40 mg·L-1,Mg SO4·7H2O浓度为56.25 mg·L-1,Fe Cl3·6H2O浓度为9 mg·L-1,Na2CO3浓度为15 mg·L-1,斜生栅藻细胞生物量(OD680)可达1.62,优化之后的废水培养基与BG11培养基中的生长趋势相差不大。4、在已优化培养基的基础上,N/P=12:1时,拟微绿球藻的生物量最大。当N/P=4:1时,油脂含量最高达23.43%,限制N/P比藻细胞油脂含量增加了5.8%,当苹果酸浓度为0.15 g·L-1时,促进了藻细胞中油脂合成,含油量为24.46%,柠檬酸浓度为0.15 g·L-1,油脂含量达到29.48%。铈元素浓度为6.0mg·L-1时,拟微绿球藻的油脂含量显着增加,低浓度铈元素促使叶绿素a含量升高,而高浓度则降低;添加铈元素后,SOD、MDA、CAT三种酶活均增加,综合光性能指数降低;通过RNA-seq分析后,发现添加铈元素后拟微绿球藻细胞内的与油脂合成代谢相关的基因:酰基载体蛋白基因表达的上调,酰基Co A氧化酶等与油脂分解代谢相关基因表达下调,均有利于细胞内油脂的富集。5、构建了酰基载体蛋白ssl2084基因过量表达载体,转化了集胞藻6803,获得ssl2084基因过量表达的藻株。ssl2084基因过量表达藻株的生长慢,但油脂含量增加了4.9%。验证了ssl2084基因过量表达促进了细胞内油脂的富集。6、油脂提取后藻渣直接热解,确定了生物油产率达到最大时的热解工况。CO2的含量会随温度升高而降低,而CO、H2和C1~C3这些气体化合物的含量会增加。生物油中脂肪烃类、芳香烃类和酚类等小分子化合物的含量随温度的升高而增加,而酮类、多糖类等大分子化合物的含量降低。与木质纤维素类生物质相比,微藻藻渣热解生物油含有较多的脂肪烃及含氮化合物,较少的芳香族、酮类和醛类化合物。7、微藻提油后藻渣经催化热分解时,生物油的生成量下降,热解气生成量提高,且气体产物中的CO含量增加,而CO2的含量减少,CH4的含量降低,其它的碳氢组分都有不同程度的增加。利用2%的Mg O改性的6 wt.%Ni/ZSM-5(Si/Al=50)催化反应生成的生物油最佳。本论文筛选获得了含油较高、生长较好的能源藻株,初步研究了其生长特性和油脂积累机理,并对其低成本的工业化培养和藻渣热解进行了探讨,研究结果证明这些富油藻株有可能作为生物柴油原料产业化大规模生产的潜力,但还需中试研究验证。
焦凯琳[8](2019)在《微藻合成花生四烯酸和生产生物丁醇的研究》文中指出微藻具有生长快、生产力高及不占用可耕地的特点,加上其相对较高的脂质、碳水化合物和蛋白质含量,在能源日趋紧张、环境问题日益突出的21世纪越来越受到关注。花生四烯酸(ARA,C20:4ω6)是一种长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFA),它是脑膜磷脂的主要成分之一,也是众多类花生酸的前体,具有重要的营养价值。紫球藻(红藻)富含ARA,然而,其ARA的大量积累通常发生在不利于细胞生长的条件下,限制了微藻合成ARA的商业化生产。生物丁醇是一种非常有效的生物燃料,具有与汽油相似的特性,易于利用现有的石油和天然气基础设施实现普遍应用。然而,尽管利用微藻资源生产生物丁醇的想法早己被提出,但相关研究还远远不够。为打破当前微藻合成ARA的研究瓶颈以及推动微藻生物丁醇工艺的进一步发展,本研究开展了一系列针对性工作。首先,使用适当浓度的生长激素5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)刺激紫球藻的生长,以实现同时促进细胞生长和提高ARA产量的双重目的。结果显示,在培养基中添加20 mg L-1的5-ALA可同时提高紫球藻的生物量和ARA含量。在此条件下,ARA产量高达170.32 mg L-1,较对照组提高了 70.82%。根据培养期间脂肪酸组成、总脂质、总蛋白、总碳水化合物和光合色素含量的变化,推测5-ALA刺激下的ARA积累是以其他不饱和脂肪酸(UFA)和总蛋白为代价的,这可能与玉米黄素的减少有关。脂质组学分析显示,三酰甘油(TAG)占所有检测到的脂质的47.5±3.6%,其次是磷脂酰甘油(PG)和二甘脂酰甘油(DGDG)。由于5-ALA促进了 TAG的增加,且TAG支链中78.1±3.4%(按重量计)含有ARA,因此,ARA的增加主要来自于TAG的积累。本研究证明了引入少量5-ALA是同时提高紫球藻生物量和ARA产量的简单有效的策略,有助于了解植物激素对微藻代谢途径的影响,指导微藻生物制品的研发。其次,以葡萄糖、乙酸钠、甘油三种有机碳源为底物,探索了紫球藻的混合营养生长。此外,提出了一种新的基于性状的方法,并结合广义加性模型确定了每种有机碳源对提高细胞生物量或脂肪酸产量的最适添加剂量。结果显示,添加0.50%(w/v)的葡萄糖对紫球藻细胞生长的促进效果最好;乙酸钠可同时促进紫球藻的细胞生长以及ARA和EPA的产量;甘油对细胞生长的促进效果最好,且ARA:EPA 比值也最大。乙酸钠和甘油的最佳用量分别为0.25%(w/v)和0.38%(v/v)。以甘油的最佳剂量获得了 211.47 mg L-1的ARA产量,这是迄今为止报道的微藻合成ARA的最高产量。本研究结果表明,综合考虑多种性状,为选择经济、安全的微藻培养最佳剂量提供了一种非常有效的策略。本研究首次尝试了紫球藻的混合营养生长,证明了有机碳源可以提高紫球藻的生物量和ARA的产量,为微藻合成ARA的商业化生产提供了方向。随后,研究了氮限制诱导紫球藻合成ARA的潜力和分子机制。结果表明,氮限制显着增强了紫球藻ARA的合成,这种强化作用归因于Δ5-去饱和酶相关蛋白(Δ5-Des)的丰度上调。研究还发现,Δ5-去饱和酶相关基因(FADSD5)的表达随着细胞的生长而增加,显示了紫球藻中ARA生物合成的巨大潜力。本研究结果可为利用分子证据阐明脂肪酸的生物合成途径提供指导,且很有可能促使对紫球藻进行遗传修饰以定向增强ARA的合成成为可能。最后,介绍了以微藻为原料的工业规模生物丁醇生产装置的选择与设计,同时介绍了发酵生产生物丁醇的生物工艺技术和生物丁醇回收方法的研究进展,并以此设计了一套经济可行的生物丁醇生产工艺。此外,还讨论了生物丁醇与石油柴油、生物柴油的比较分析,以及生物丁醇兼脂类和甲烷的共同生产策略。该研究可为蓬勃发展的生物燃料行业提供急需的推动力,最终有助于应对全球能源危机和减少二氧化碳排放。
张冰冰[9](2019)在《微绿球藻培养条件优化及其藻油提取和醇解工艺研究》文中指出功能性油脂和生物柴油一直是热门的微藻应用研究开发领域,前者是一类富含多不饱和脂肪酸的脂类统称,被认为是对人体健康有益的“黄金油”,后者是指可再生的脂肪酸甲酯或乙酯,对环境和资源可持续发展的新型燃料。本论文采用改良的f/2培养基,对六株微绿球藻的生物量和油脂等生产潜力进行评估,筛选出一株较优势藻种。然后通过鼓泡柱式光反应器,进一步建立不同培养条件下微绿球藻的生长和产物积累的动力学模型。同时采用单因素分析方法优化从藻粉中提取油脂的三相分离技术(TPP)。经TPP分离得到的含油有机溶剂,再进一步利用液体脂肪酶TL IM(TL)优化油脂醇解的条件。本文主要内容和结果如下:1、用改良的f/2培养基培养六株微绿球藻,比较分析它们的生物量、叶绿素a、油脂、蛋白质和多糖含量等生化指标,结果表明N.sp.FJ-5藻株在生长和产物积累各方面具有很大的潜力,在含氮培养基中培养10天后,其生物量为0.49±0.01 g L-1,叶绿素a含量为3.67±0.08 mg L-1,油脂含量为33.27±0.72%,转移至缺氮培养基培养4天后,生物量略微下降至0.46±0.01 g L-1,叶绿素a含量变化不明显,为3.79±0.02 mg L-1,油脂含量增加到35.10±1.12%。收集藻粉测得可溶性蛋白含量为6.15±0.27 mg g-1,多糖含量为29.55±1.63 mg g-1。每克藻粉中的总脂肪酸可达328.8±39.03 mg,饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸分别占总脂肪酸的41.6%和58.4%,其中EPA占13.7%。2、通过添加甘油作为碳源,利用鼓泡柱式光反应器定量描述在自养条件和混养条件下,N.sp.FJ-5生长与产物积累的动力学关系。实验结果表明:培养基在含04 g L-1甘油浓度范围内,甘油浓度的增加对N.sp.FJ-5的生长和总脂肪酸(TFAs)合成具有明显的促进作用。相比于自养培养条件下的生物量5.01 g L-1,在添加4g L-1甘油的混养条件下生物量最高可增加到6.22 g L-1。此外,甘油对TFAs积累的影响更为明显,TFAs含量在自养条件下仅达到0.59 g L-1,而在添加4 g L-1甘油的混养条件下可达到1.77 g L-1。通过动力学模型对该实验数据进行拟合分析,结果表明除了在4 g L-1甘油培养条件下,硝酸钠消耗模型的模型拟合优度R2为0.86外,其它模型的R2都在0.9以上。说明了Logistic方程和Luedeking-Piret方程以及基质消耗的方程模型均可以较好地拟合N.sp.FJ-5的生长和TFAs的积累以及硝酸钠的消耗。3、优化了从微绿球藻的藻粉中提取藻油的方法,采用一种新型以磷酸氢二钾—乙醇为体系的更为绿色环保的三相分离技术(Three Phase Partition,TPP),使得藻油更大限度地从藻粉中分离出来,得出在料液比为1:30,K2HPO4质量为缓冲液体积的30%,乙醇体积为缓冲液体积的2倍,且80℃的提取温度下获得最高的提油效果,最大可从每克藻粉中提取出318.60 mg粗油。将最优的提取反应条件应用于鼓泡式光反应器培养收获的N.sp.FJ-5的微绿球藻藻粉中,比较在含有不同甘油浓度的条件下,油脂积累和脂肪酸组成的变化。结果表明在培养基中添加1 g L-1甘油时有利于促进油脂积累,含油量达到65.05%,高于不加甘油组的61.21%,而更高的甘油浓度对油脂的积累有抑制作用,当甘油浓度增加到2 g L-1和4 g L-1时,油脂含量下降到43.49%和34.97%。从脂肪酸组成和含量来看,甘油的添加对脂肪酸组成没有影响,但值得注意的是,甘油的添加量对EPA的含量影响较大,随着甘油浓度的增加,EPA含量逐渐减少。4、初步探究了利用脂肪酶TL在过量乙醇环境条件下藻油醇解的较适条件。获得其较适条件为:酶载量为体系的1%、含水量为体系的0.5%、反应温度为30℃、反应时间为6 h,获得的较高醇解率为76.35%。
袁朝杰[10](2019)在《微拟球藻脂质积累过程中生理生化变化规律研究》文中研究指明微拟球藻(Nannochloropsis sp.)是一株生长快、可以合成长链多不饱和脂肪酸、金藻昆布糖和蛋白质等活性物质的海洋微藻,在生物柴油、微藻饵料和环境保护等方面展现出巨大的经济价值及广阔的应用前景。本论文以微拟球藻为实验材料,通过设置不同的初始硝酸钾浓度(14.9、7.5、5.0和3.0 mM),分析微拟球藻的生长和脂质积累规律,通过营养恢复实验,分析微拟球藻在脂质积累与分解过程中,细胞主要生化组分含量及光合生理参数的变化,探究其脂质积累的光合响应规律,并结合转录组差异表达,分析微拟球藻脂类积累与分解过程主要代谢通路的调节规律。研究结果如下:(1)微拟球藻的生物量与初始硝酸钾浓度呈正相关,14.9 mM组的生物量最高,为8.27 g·L-1,显着高于其他浓度组(P<0.05)。低氮条件明显促进微拟球藻脂质积累,其中3.0 mM组的总脂含量最高,达到44.8%DW。微拟球藻细胞的主要脂肪酸包括二十碳五烯酸(C20:5,EPA)、花生四烯酸(C20:4,AA)、油酸(C18:1)、棕榈油酸(C16:1)和棕榈酸(16:0),其中C20:5的比例随培养时间的延续和氮浓度降低而显着下降。(2)在氮胁迫诱导脂质积累期间,微拟球藻的中性脂比例显着提高,糖脂和磷脂比例下降,可溶性蛋白含量降低,多糖含量在培养初期短暂升高后逐渐降低,与光合作用相关的光合效率参数(Fv/Fm和rETR)均呈现降低的趋势,Z型电子传递途径和可变电子传递途径能量比例显着降低,其中Z型电子传递链能量比例降幅更大,细胞超微结构显示,油体的形成伴随着蛋白核、金藻昆布糖颗粒、叶绿体的降解或减少;氮素营养恢复后,微拟球藻可溶性蛋白含量和多糖含量快速提高,中性脂比例下降,糖脂和磷脂比例提高,与光合作用相关的光合效率参数(Fv/Fm和rETR)出现快速升高的趋势,Z型电子传递途径和可变电子传递途径能量比例提高,细胞超微结构显示,油体颗粒减少,而叶绿体规则结构重新出现。因此得出结论:中性脂作为微拟球藻逆境条件下的主要储藏物,在胁迫停止后逐渐分解并参与细胞其他合成代谢过程,可变电子传递途径在微拟球藻逆境条件下的能量供给方面发挥了重要作用。(3)采用高通量测序技术,对微拟球藻脂质积累与分解过程进行转录组学分析。结果表明,指数期和脂质积累期之间的差异表达基因1126个,其中533个基因显着上调,593个基因显着下调,光合代谢通路与指数期相比发生了显着变化;脂质积累期和脂质分解期之间的差异表达基因1926个,其中877个基因显着上调,1049个基因显着下调,经差异基因表达注释,发现脂质积累期细胞内涉及光捕获、光系统Ⅰ反应中心、光合磷酸化、卡尔文循环等光合碳同化过程中的关键基因均下调,同时多个参与TCA循环、氧化磷酸化、糖酵解等过程的重要基因也显着下调,与氨基酸的分解途径相关的多个关键基因表达量上调;脂质分解期TCA循环、糖酵解、卡尔文循环等过程的重要基因得以上调,此外,与氨基酸的分解途径相关的多个关键基因表达量下调。因此推断:脂质积累期由于氮限制藻细胞增强氨基酸分解代谢,更高效的利用内源氮,同时光合碳同化过程受阻导致细胞生长缓慢,脂质分解期由于光合固碳作用增强、碳流分配向糖类合成方向偏移以及氨基酸分解的下调,导致细胞生长加快多糖含量大幅升高和蛋白质含量升高。
二、有机碳源对产EPA微藻(Nannochloropsis sp.)生长及光合作用的影响(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、有机碳源对产EPA微藻(Nannochloropsis sp.)生长及光合作用的影响(论文提纲范文)
(1)乙酸钠调控小球藻生长及代谢产物(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 主要试剂和仪器 |
1.3 方法 |
1.3.1 小球藻的培养 |
1.3.2 藻细胞密度的测定 |
1.3.3 藻细胞色素含量的测定 |
1.3.4 藻液pH值的测定 |
1.3.5 藻细胞内油脂含量的测定 |
1.3.6 藻细胞内多糖含量的测定 |
1.3.7 藻细胞内可溶性蛋白含量的测定 |
2 结果与分析 |
2.1 乙酸钠对小球藻生长的影响 |
2.2 培养液中pH值的变化规律 |
2.3 乙酸钠对小球藻色素含量的影响 |
2.4 乙酸钠对小球藻油脂含量的影响 |
2.5 乙酸钠对小球藻多糖和可溶性蛋白含量的影响 |
3 讨论 |
4 结论 |
(2)富含EPA微藻的高效预处理与藻油制备(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号说明 |
第1章 引言 |
1.1 EPA简介 |
1.1.1 EPA的物化性质 |
1.1.2 EPA的生理功能 |
1.1.3 EPA的来源 |
1.1.4 微藻生产EPA |
1.2 微藻细胞的破壁 |
1.2.1 微藻细胞壁概述 |
1.2.2 机械破壁 |
1.2.3 物理破壁 |
1.2.4 化学破壁 |
1.2.5 生物法破壁 |
1.3 微藻油脂提取 |
1.3.1 溶剂浸提法 |
1.3.2 亚/超临界萃取法 |
1.4 油脂提取动力学模型 |
1.4.1 基于Fick定律的动力学模型 |
1.4.2 基于费率法的动力学模型 |
1.4.3 现象动力学模型 |
1.5 微藻油脂分析 |
1.6 油脂精炼 |
1.6.1 油脂脱胶 |
1.6.2 油脂脱酸 |
1.6.3 油脂脱色 |
1.7 微藻生产EPA存在的主要问题 |
1.7.1 EPA产率较低 |
1.7.2 油脂提取效率低 |
1.7.3 油脂精炼损耗大 |
1.8 本论文的主要研究内容 |
第2章 不同处理对微拟球藻EPA产率的影响 |
2.1 引言 |
2.2 材料和方法 |
2.2.1 实验仪器与试剂 |
2.2.2 藻种和培养基 |
2.2.3 实验设计 |
2.2.4 分析方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 温度对微拟球藻的影响 |
2.3.2 超声对微拟球藻的影响 |
2.3.3 聚乙二醇400 (PEG400)对微拟球藻的影响 |
2.4 小结 |
第3章 挤压膨化破壁造粒预处理工艺的建立 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验仪器与试剂 |
3.2.3 实验设计 |
3.2.4 分析方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 挤压膨化条件优化 |
3.3.2 膨化对油脂提取的影响 |
3.3.3 膨化后微藻的微观结构变化 |
3.3.4 膨化对油脂品质的影响 |
3.4 小结 |
第4章 微拟球藻油脂提取及动力学分析 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 实验仪器与试剂 |
4.2.3 实验设计 |
4.2.4 分析方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 微藻油脂提取 |
4.3.2 微藻油脂提取动力学 |
4.3.3 两段式提取 |
4.4 小结 |
第5章 微拟球藻食用油脂组分定量分析及EPA分布 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 实验仪器与试剂 |
5.2.3 分析方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 微拟球藻油脂分类 |
5.3.2 中性脂组分分析 |
5.3.3 糖脂组分分析 |
5.3.4 磷脂组分分析 |
5.3.5 EPA的分布 |
5.4 小结 |
第6章 碱性微晶纤维素在微藻油脂脱酸过程的应用 |
6.1 引言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 实验材料 |
6.2.2 实验仪器与试剂 |
6.2.3 实验方法 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 不同处理方式对微晶纤维素结构的影响 |
6.3.2 微晶纤维素的脱酸效果 |
6.3.3 碱性微晶纤维素与其他吸附剂的比较 |
6.3.4 碱性微晶纤维素吸附脱酸与传统碱炼脱酸的比较 |
6.4 小结 |
第7章 富含EPA微藻油脂生产的经济性评估 |
7.1 引言 |
7.2 工艺流程以及成本核算 |
7.3 结论 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
附录A 提取动力学不同模型的拟合曲线及参数 |
附录B 数据表 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(3)Tetradesmus obliquus PF3对烟气的脱硝效能与机制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源及研究目的与意义 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 研究目的与意义 |
1.2 烟气中的氮氧化物及其生物作用 |
1.2.1 烟气中的氮氧化物种类 |
1.2.2 NO对生物体的生理作用研究进展 |
1.2.3 NO对微藻细胞的毒性机制研究进展 |
1.3 微藻细胞对NO的产生与清除途径 |
1.3.1 微藻产生NO的途径 |
1.3.2 微藻清除NO的途径 |
1.4 火电厂烟气氮氧化物去除方法与工艺 |
1.4.1 SCR技术 |
1.4.2 SNCR技术 |
1.4.3 吸收法 |
1.5 微藻在污染治理中的研究进展 |
1.5.1 微藻对废水中污染物的去除 |
1.5.2 微藻对废气中污染物的去除 |
1.6 微藻用于烟气脱硝的研究进展 |
1.6.1 微藻用于NO_x直接去除的研究 |
1.6.2 微藻用于NO_x间接去除的研究 |
1.6.3 微藻烟气脱硝技术目前主要存在的问题分析 |
1.7 研究内容与技术路线 |
1.7.1 研究内容 |
1.7.2 技术路线 |
第2章 实验材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 藻种来源 |
2.1.2 培养基和气源 |
2.1.3 反应器和光源 |
2.1.4 实验药品和仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 藻种培养 |
2.2.2 T.obliquus PF3 的碳源与氮源利用特性研究方法 |
2.2.3 T.obliquus PF3 的烟气脱硝工艺及效能研究方法 |
2.2.4 T.obliquus PF3 对环境的适应性及对NO的去除机制研究方法 |
2.3 分析方法 |
2.3.1 藻细胞生物量测定 |
2.3.2 气体组分浓度测定 |
2.3.3 水质指标检测方法 |
2.3.4 胞外物质的提取与测定 |
2.3.5 细胞元素组成检测 |
2.4 计算和分析方法 |
2.4.1 细胞生长模型 |
2.4.2 NO去除率与固定速率 |
2.4.3 CO_2去除率与固定速率 |
2.4.4 藻细胞对NO的固定率 |
2.4.5 藻细胞对CO_2的固定率 |
第3章 斜生栅藻T. obliquus PF3对碳源和氮源的利用特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 藻株T.obliquus PF3 的碳源利用特性研究 |
3.2.1 T.obliquus PF3 对不同种类碳源的可利用性研究 |
3.2.2 不同碳源对T.obliquus PF3 生物量积累的影响 |
3.2.3 T.obliquus PF3 对气体碳源CO_2的利用特性 |
3.3 藻株T.obliquus PF3 的氮源利用特性研究 |
3.3.1 氮源种类对T.obliquus PF3 生物量积累的影响 |
3.3.2 氮源浓度对T.obliquus PF3 生物量积累的影响 |
3.3.3 T.obliquus PF3 对气体氮源NO的利用特性 |
3.4 碳源对T.obliquus PF3 吸收利用氮源的影响 |
3.4.1 碳源对T.obliquus PF3 吸收利用硝氮的影响 |
3.4.2 碳源对T.obliquus PF3 吸收利用NO的影响 |
3.5 藻株T.obliquus PF3 对混合气中NO和 CO_2的代谢性能 |
3.6 本章小结 |
第4章 T.obliquusPF3 的烟气脱硝工艺及效能研究 |
4.1 引言 |
4.2 影响T.obliquus PF3 去除NO的因素研究 |
4.2.1 生物量对T.obliquus PF3 去除NO的影响 |
4.2.2 NO浓度对T.obliquus PF3 去除NO的影响 |
4.2.3 氧气浓度对T.obliquus PF3 去除NO的影响 |
4.2.4 光照强度对T.obliquus PF3 去除NO的影响 |
4.2.5 气体流速对T.obliquus PF3 去除NO的影响 |
4.2.6 气体停留时间对T.obliquus PF3 去除NO的影响 |
4.2.7 反应器串联对T.obliquus PF3 去除NO的影响 |
4.3 生活污水作为T.obliquus PF3 的培养基去除NO的效能研究 |
4.3.1 T.obliquus PF3 在生活污水中的生长 |
4.3.2 T.obliquus PF3 对生活污水中碳氮磷的利用 |
4.3.3 生活污水作为T.obliquus PF3 的培养基对脱硝效能的影响 |
4.3.4 生活污水作为T.obliquus PF3 培养基的脱硝效能 |
4.4 气提圆柱形光生物反应器串联模式用于模拟烟气脱硝的效能研究 |
4.4.1 串联反应器中生物量的积累分析 |
4.4.2 T.obliquus PF3 对生活污水中碳氮磷源的利用效果分析 |
4.4.3 T.obliquus PF3 对模拟烟气中NO和 CO_2的去除效果分析 |
4.5 气提圆柱形光生物反应器串联模式用于电厂实际烟气脱硝的效能研究 |
4.5.1 串联反应器中细胞生物量积累分析 |
4.5.2 T.obliquus PF3 对生活污水中碳氮磷源的利用效果分析 |
4.5.3 T.obliquus PF3 对实际烟气中NO和 CO_2的去除效果分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 T. obliquus PF3的环境适应性及对NO的去除机制研究 |
5.1 引言 |
5.2 环境条件对T.obliquus PF3 生物量积累的影响 |
5.2.1 pH对 T.obliquus PF3 生物量积累的影响 |
5.2.2 温度对T.obliquus PF3 生物量积累的影响 |
5.2.3 光照强度对T.obliquus PF3 生物量积累的影响 |
5.2.4 SO_2及其溶解盐对T.obliquus PF3 生物量积累的影响 |
5.3 T.obliquus PF3对NO的去除机制研究 |
5.3.1 液相培养基成分对NO去除的作用分析 |
5.3.2 藻细胞对NO相转移的作用分析 |
5.3.3 藻细胞对NO气液相转移的作用机制分析 |
5.3.4 藻细胞对氮的液固相转移机制分析 |
5.3.5 T.obliquus去除NO的综合作用机制分析 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
致谢 |
个人简历 |
(4)多芒藻高效生长,油脂积累及其处理校园生活污水的优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 微藻 |
1.1.1 快速的生长能力 |
1.1.2 碳中性特点 |
1.1.3 农业前景 |
1.1.4 微藻价值高 |
1.1.5 生态环境友好 |
1.1.6 微藻多样性高 |
1.2 微藻研究现状 |
1.2.1 微藻的研究现状 |
1.2.2 关于多芒藻的研究现状 |
1.3 影响微藻生长的因素 |
1.3.1 温度 |
1.3.2 光 |
1.3.3 曝气量 |
1.3.4 不同的营养模式 |
1.3.5 营养盐负荷 |
1.4 微藻收获的现状 |
1.5 论文的研究内容与创新性 |
第二章 实验材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 微藻样品来源 |
2.1.2 微藻的显微镜观察 |
2.1.3 微藻的分离与纯化 |
2.1.4 微藻的鉴定 |
2.2 实验设置 |
2.2.1 多芒藻的筛选与初步评价 |
2.2.2 物理性质的培养条件对多芒藻生长、产油的影响 |
2.2.3 化学性质的培养条件对多芒藻生长、产油的影响 |
2.2.4 多芒藻处理校园生活污水 |
2.3 微藻生物质的分析方法 |
2.3.1 生物质浓度 |
2.3.2 细胞观察与细胞半径大小统计 |
2.3.3 多芒藻细胞色素的测定 |
2.3.4 藻粉的制备 |
2.3.5 微藻细胞提取总脂 |
2.3.6 细胞内脂肪酸组分测定 |
2.3.7 总糖的测定 |
2.3.8 蛋白质以及氨基酸的测定 |
2.4 培养基中的成分分析方法 |
2.4.1 BG11培养基和校园生活污水中水样处理 |
2.4.2 BG11培养基和校园生活污水中水样检测 |
2.5 多芒藻的收获性能实验 |
2.5.1 多芒藻沉降性能 |
2.5.2 多芒藻过滤实验 |
第三章 多芒藻的初步研究 |
3.1 多芒藻筛选与初步评价 |
3.1.1 引言 |
3.1.2 结果与讨论 |
3.2 多芒藻收获性能 |
3.2.1 引言 |
3.2.2 结果与讨论 |
3.3 多芒藻细胞形态探讨 |
3.3.1 引言 |
3.3.2 结果与讨论 |
3.4 本章小结 |
第四章 物理性质的培养条件对多芒藻生长、产油的影响 |
4.1 温度对多芒藻生长、产油的影响 |
4.1.1 引言 |
4.1.2 结果与讨论 |
4.2 不同波长的单色光对多芒藻生长、产油的影响 |
4.2.1 引言 |
4.2.2 结果与讨论 |
4.3 曝气对多芒藻生长、产油的影响 |
4.3.1 引言 |
4.3.2 结果与讨论 |
4.4 光照强度对多芒藻生长、产油的影响 |
4.4.1 引言 |
4.4.2 结果与讨论 |
4.5 本章小结 |
第五章 化学性质的培养条件对多芒藻生长、产油的影响 |
5.1 初始氮浓度对多芒藻Golenkinia SDEC-16生长、产油的影响 |
5.1.1 引言 |
5.1.2 结果与讨论 |
5.2 初始氯化钠浓度对多芒藻Golenkinia SDEC-16的生长影响 |
5.2.1 引言 |
5.2.2 结果与讨论 |
5.3 本章小结 |
第六章 多芒藻处理校园生活污水 |
6.1 引言 |
6.2 结果与讨论 |
6.3 本章小结 |
第七章 研究结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间的科研情况 |
附件 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(5)海洋赤潮藻生长过程中碳源的作用机制(论文提纲范文)
创新点摘要 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 赤潮污染现状及危害 |
1.1.1 赤潮形成机理 |
1.1.2 赤潮藻门类 |
1.1.3 国内外赤潮研究现状 |
1.1.4 赤潮的危害 |
1.1.5 赤潮治理方法 |
1.2 碳源 |
1.2.1 碳酸盐体系、pH |
1.2.2 无机碳浓缩机制 |
1.2.3 营养盐吸收 |
1.2.4 赤潮藻类光合作用 |
1.2.5 赤潮藻类光呼吸作用 |
1.3 赤潮藻类脂肪酸组成 |
1.3.1 脂肪酸生物合成路径 |
1.3.2 脂肪酸转化路径 |
1.4 稳定同位素理论、分布及应用 |
1.4.1 基本理论 |
1.4.2 基本概念 |
1.4.3 基本技术 |
1.4.4 国际标准 |
1.4.5 碳氮稳定同位素分馏 |
1.4.6 应用 |
1.5 课题研究的主要内容、意义及路线 |
1.5.1 研究的意义 |
1.5.2 研究的主要内容 |
1.5.3 研究的技术路线 |
2 碳源对赤潮藻类营养盐吸收的影响 |
引言 |
2.1 实验料材与方法 |
2.1.1 赤潮藻种来源及培养 |
2.1.2 营养盐及维生素 |
2.1.3 藻种计数方法 |
2.1.4 营养盐的测定 |
2.1.5 叶绿素的测定 |
2.1.6 碳酸盐体系的测定 |
2.1.7 数据统计和分析 |
2.2 实验结果 |
2.2.1 赤潮藻生长状况 |
2.2.2 赤潮微藻对营养盐的吸收情况 |
2.2.3 赤潮微藻培养液碳酸盐体系及pH的变化情况 |
2.2.4 赤潮微藻叶绿素的变化情况 |
2.3 讨论 |
2.3.1 营养物质对赤潮藻生长的影响 |
2.3.2 赤潮藻类对营养盐吸收利用的机理分析 |
2.3.3 赤潮微藻培养液碳酸盐体系变化规律 |
2.3.4 赤潮藻类叶绿素浓度的变化规律 |
2.4 小结 |
3 碳源对赤潮藻类碳、氮稳定同位素组成的影响 |
引言 |
3.1 实验料与材方法 |
3.1.1 赤潮藻种来源及培养 |
3.1.2 样品处理 |
3.1.3 样品稳定同位素组成测定 |
3.1.4 数据统计和分析 |
3.2 实验结果 |
3.2.1 新月菱形藻碳、氮稳定同位素组成 |
3.2.2 纤细角毛藻碳、氮稳定同位素组成 |
3.2.3 中肋骨条藻碳、氮稳定同位素组成 |
3.2.4 塔玛亚历山大藻碳、氮稳定同位素组成 |
3.2.5 赤潮异弯藻碳、氮稳定同位素组成 |
3.2.6 新月菱形藻对照与充气实验碳、氮稳定同位素组成 |
3.2.7 赤潮异弯藻对照与充气实验碳、氮稳定同位素组成 |
3.3 讨论 |
3.3.1 营养盐对赤潮藻类碳、氮稳定同位素组成的影响 |
3.3.2 赤潮藻类生长速率对碳、氮稳定同位素组成的影响 |
3.3.3 碳源对赤潮藻类碳、氮稳定同位素组成的影响 |
3.3.4 赤潮藻类稳定同位素组成与赤潮的联系 |
3.4 小结 |
4 碳源对赤潮藻类脂肪酸组成的影响 |
引言 |
4.1 实验料与材方法 |
4.1.1 赤潮藻种来源及培养 |
4.1.2 样品处理 |
4.1.3 样品脂肪酸甲酯化 |
4.1.4 样品脂肪酸组成分析 |
4.1.5 数据统计和分析 |
4.2 实验结果 |
4.2.1 新月菱形藻脂肪酸组成 |
4.2.2 纤细角毛藻脂肪酸组成 |
4.2.3 中肋骨条藻脂肪酸组成 |
4.2.4 塔玛亚历山大藻脂肪酸组成 |
4.2.5 赤潮异弯藻脂肪酸组成 |
4.2.6 新月菱形藻对照与充气实验脂肪酸组成 |
4.2.7 赤潮异弯藻对照与充气实验脂肪酸组成 |
4.3 讨论 |
4.3.1 营养盐对赤潮藻脂肪酸含量的影响 |
4.3.2 碳源对赤潮藻脂肪酸含量的影响 |
4.4 小结 |
5 碳源对赤潮藻类脂肪酸碳稳定同位素组成的影响 |
引言 |
5.1 实验材料与方法 |
5.1.1 赤潮藻种来源及培养 |
5.1.2 样品处理 |
5.1.3 样品脂肪酸甲酯化 |
5.1.4 样品脂肪酸碳稳定同位素测定 |
5.1.5 数据统计和分析 |
5.2 实验结果 |
5.2.1 新月菱形藻脂肪酸碳稳定同位素组成 |
5.2.2 纤细角毛藻脂肪酸碳稳定同位素组成 |
5.2.3 中肋骨条藻脂肪酸碳稳定同位素组成 |
5.2.4 塔玛亚历山大藻脂肪酸碳稳定同位素组成 |
5.2.5 赤潮异弯藻脂肪酸碳稳定同位素组成 |
5.2.6 新月菱形藻对照与充气实验脂肪酸碳稳定同位素组成 |
5.2.7 赤潮异弯藻对照与充气实验脂肪酸碳稳定同位素组成 |
5.3 讨论 |
5.3.1 生长速率对赤潮藻脂肪酸碳稳定同位素组成的影响 |
5.3.2 营养盐对赤潮藻脂肪酸碳稳定同位素组成的影响 |
5.3.3 碳源对赤潮藻脂肪酸碳稳定同位素组成的影响 |
5.3.4 赤潮藻类脂肪酸稳定同位素组成与赤潮的联系 |
5.4 小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间的科研成果 |
致谢 |
(6)微藻不饱和脂肪酸积累调控研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 微藻及其应用 |
1.1.1 食品领域 |
1.1.2 能源领域 |
1.1.3 医药领域 |
1.1.4 动物营养与饲料领域 |
1.1.5 化妆品领域 |
1.1.6 污水处理 |
1.2 培养条件对微藻生长代谢的影响 |
1.2.1 营养方式 |
1.2.2 温度 |
1.2.3 pH |
1.2.4 碳源 |
1.2.5 氮源 |
1.2.6 磷源 |
1.3 微藻不饱和脂肪酸研究现状 |
1.3.1 不饱和脂肪酸生理功能 |
1.3.2 微藻不饱和脂肪酸的研究现状 |
1.4 微藻转录组研究 |
1.5 论文研究方案 |
1.5.1 研究目的与意义 |
1.5.2 研究内容 |
1.5.3 技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 实验试剂 |
2.2 实验仪器 |
2.3 培养基配方 |
2.4 优势藻株的筛选 |
2.4.1 藻株分离纯化与藻种制备 |
2.4.2 微藻培养 |
2.4.3 富油藻株筛选 |
2.4.4 脂肪酸组成分析 |
2.5 营养方式对小球藻C.vulgaris CJ15 生长及代谢的影响 |
2.5.1 藻种制备 |
2.5.2 微藻培养 |
2.5.3 生长曲线及生物量测定 |
2.5.4 蛋白质含量测定 |
2.5.5 色素含量测定 |
2.5.6 可溶性总糖含量测定 |
2.5.7 粗纤维含量测定 |
2.5.8 油脂含量测定 |
2.5.9 脂肪酸成分分析 |
2.5.10 氨基酸分析 |
2.6 C.vulgaris CJ15 脂肪酸提取预处理与甲酯化工艺优化 |
2.6.1 C.vulgaris CJ15 藻细胞破碎方法选择 |
2.6.2 甲酯化方法选择 |
2.6.3 甲酯化单因素实验 |
2.6.4 甲酯化工艺参数响应面优化 |
2.6.5 优化参数验证 |
2.7 培养条件对C.vulgaris CJ15 生长及不饱和脂肪酸积累的影响 |
2.7.1 氮浓度对C.vulgaris CJ15 生长及不饱和脂肪酸积累的影响 |
2.7.2 磷浓度对C.vulgaris CJ15 生长及不饱和脂肪酸积累的影响 |
2.7.3 p H对 C.vulgaris CJ15 生长及不饱和脂肪酸积累影响 |
2.7.4 生长及生物量的测定 |
2.7.5 脂肪酸分析 |
2.8 C.vulgaris CJ15 转录组测序及不饱和脂肪酸合成途径分析 |
2.8.1 微藻培养 |
2.8.2 RNA提取 |
2.8.3 cDNA建库 |
2.8.4 测序数据信息分析及注释 |
2.8.5 差异表达基因筛选及不饱和脂肪酸生物合成途径分析 |
2.9 数据分析 |
3 结果与分析 |
3.1 优势藻株的筛选 |
3.1.1 微藻生长及生物量分析 |
3.1.2 富油藻株筛选 |
3.1.3 脂肪酸成分分析 |
3.2 营养方式对小球藻C.vulgaris CJ15 生长及代谢产物的影响 |
3.2.1 微藻细胞生长及生物量分析 |
3.2.2 蛋白质、可溶性总糖及粗纤维含量 |
3.2.3 油脂含量及产量 |
3.2.4 色素含量 |
3.2.5 脂肪酸组成及含量 |
3.2.6 氨基酸组成及含量 |
3.3 C.vulgaris CJ15 脂肪酸提取预处理与甲酯化工艺优化 |
3.3.1 C.vulgaris CJ15 藻细胞破碎方法选择 |
3.3.2 甲酯化方法选择 |
3.3.3 单因素实验结果 |
3.3.4 甲酯化工艺参数响应面优化 |
3.3.5 优化参数验证 |
3.4 培养条件对C.vulgaris CJ15 生长及不饱和脂肪酸积累的影响 |
3.4.1 氮浓度对C.vulgaris CJ15 生长及不饱和脂肪酸积累的影响 |
3.4.2 磷浓度对C.vulgaris CJ15 生长及不饱和脂肪酸积累的影响 |
3.4.3 p H对 C.vulgaris CJ15 生长及不饱和脂肪酸积累的影响 |
3.5 C.vulgaris CJ15 转录组测序及不饱和脂肪酸合成途径分析 |
3.5.1 测序数据质量评估及de novo组装 |
3.5.2 基因功能注释 |
3.5.3 C.vulgaris CJ15 氮缺乏与正常培养显着差异表达基因(DEGs) |
3.5.4 不饱和脂肪酸生物合成途径构建及相关DEGs分析 |
4 讨论 |
4.1 优势藻株筛选 |
4.2 营养方式对小球藻C.vulgaris CJ15 生长及代谢的影响 |
4.3 C.vulgaris CJ15 脂肪酸提取预处理与甲酯化工艺优化 |
4.4 培养条件对C.vulgaris CJ15 生长及不饱和脂肪酸积累的影响 |
4.4.1 氮 |
4.4.2 磷 |
4.4.3 pH |
4.5 C.vulgaris CJ15 转录组测序及不饱和脂肪酸合成途径分析 |
5.结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(7)富油能源微藻培养及藻渣热解实验研究与机理分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 微藻简介 |
1.2.1 微藻为生物能源的优势 |
1.2.2 富油微藻 |
1.3 能源微藻的分离筛选及鉴定 |
1.3.1 能源微藻分离筛选 |
1.3.2 能源微藻的鉴定 |
1.3.3 能源微藻筛选的评价体系建立 |
1.4 富油能源微藻生长和油脂积累影响因素 |
1.4.1 微藻培养方式对其生长及油脂含量的影响 |
1.4.2 培养基组分对能源微藻的生长及油脂含量的影响 |
1.4.3 富油能源微藻油脂代谢途径 |
1.4.4 稀土铈(Ce)对富油能源微藻油脂代谢影响 |
1.5 微藻生产生物燃料的研究 |
1.5.1 微藻油脂合成生物柴油的研究 |
1.5.2 微藻热解成烃生产可再生的生物能源 |
1.6 本论文选题及研究内容 |
第二章 富油微藻的分离筛选和藻种鉴定 |
2.1 材料与试剂 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 试剂与仪器设备 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 微藻藻种的分离纯化 |
2.2.2 藻种的鉴定 |
2.2.3 微藻的生物量的测定及采收 |
2.2.4 藻油脂含量测定 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.3.1 筛选分离得到富油藻株 |
2.3.2 藻种形态学鉴定 |
2.3.3 藻种的分子鉴定 |
2.3.4 富油能源微藻藻种的保存 |
2.4 本章小结 |
第三章 拟微绿球藻生长的影响因素 |
3.1 材料与试剂 |
3.1.1 材料 |
3.1.2 试剂与仪器 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 拟微绿球藻标准曲线绘制 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 NaNO_3对拟微绿球藻生物量的影响 |
3.3.2 NaH_2PO_4·2H_2O对拟微绿球藻生长的影响 |
3.3.3 培养基中的FeCl_3·6H_2O对拟微绿球藻生物量的影响 |
3.3.4 培养基中MgCl2对拟微绿球藻生物量的影响 |
3.3.5 维生素的混合液对拟微绿球藻生物量的影响 |
3.3.6 五种主要营养盐对藻生物量影响的正交实验 |
3.3.7 培养基配方优化前后拟微绿球藻的生长曲线比较 |
3.4 本章小结 |
第四章 利用废水培养微藻及其扩大培养的研究 |
4.1 材料与试剂 |
4.1.1 材料 |
4.1.2 试剂与仪器 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 光生物反应器的制备 |
4.2.2 城市生活废水预处理 |
4.2.3 在城市生活废水中添加营养盐培养斜生栅藻 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 斜生栅藻在四种反应器中的生长情况 |
4.3.2 在废水中添加NaNO_3对斜生栅藻生物量和油脂含量的影响 |
4.3.3 在废水中添加K_2HPO_4·3H_2O对斜生栅藻生物量和油脂含量的影响 |
4.3.4 在废水中添加 FeCl_3·6H_2O 对斜生栅藻生物量和油脂含量的影响 |
4.3.5 在废水中添加MgSO_4·7H_2O对斜生栅藻生物量和油脂含量的影响 |
4.3.6 在废水中添加Na_2CO_3对斜生栅藻生物量和油脂含量的影响 |
4.3.7 在废水中添加五种营养盐对斜生栅藻生物量影响的正交实验结果 |
4.4 本章小结 |
第五章 拟微绿球藻油脂积累生理生化研究 |
5.1 材料与试剂 |
5.1.1 材料 |
5.1.2 试剂与仪器 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 拟微绿球藻油脂含量的测定 |
5.2.2 拟微绿球藻抗氧化酶活性的测定 |
5.2.3 拟微绿球藻光系统Ⅱ相关指标的测定 |
5.2.4 拟微绿球藻叶绿素a含量的测定 |
5.2.5 拟微绿球藻RNA-seq测序分析 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 N/P对拟微绿球藻生长和油脂含量的影响 |
5.3.2 不同浓度的苹果酸对拟微绿球藻生长和油脂含量的影响 |
5.3.3 不同浓度的柠檬酸对拟微绿球藻生长和油脂含量的影响 |
5.3.4 不同浓度的铈元素对拟微绿球藻生长和油脂含量的影响 |
5.3.5 不同浓度的铈元素对拟微绿球藻抗氧化酶活性的影响 |
5.3.6 不同浓度的铈元素对拟微绿球藻叶绿素含量以及光系统Ⅱ的影响 |
5.3.7 铈元素处理后拟微绿球藻的RNA-seq测定与分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 藻细胞酰基载体蛋白基因克隆及功能研究 |
6.1 材料与试剂 |
6.1.1 材料 |
6.1.2 试剂与仪器 |
6.2 实验方法 |
6.2.1 引物设计 |
6.2.2 实验方法 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 ssl2084基因过量表达载体的构建 |
6.3.2 ssl2084基因过量表达突变藻株的获得 |
6.3.3 ssl2084基因过量突变株的鉴定 |
6.3.4 突变藻株的生长 |
6.4 本章小结 |
第七章 微藻提油后剩余藻渣热解的研究 |
7.1 材料与试剂 |
7.1.1 材料 |
7.1.2 试剂与仪器 |
7.2 实验方法 |
7.2.1 催化剂制备 |
7.2.2 催化剂制备 |
7.2.3 热解工艺 |
7.2.4 物料及产物的分析 |
7.3 实验结果与讨论 |
7.3.1 热解原料的特性 |
7.3.2 热解产物分布 |
7.3.3 热解气体成分及含量分析 |
7.3.4 热解液体特性分析 |
7.3.5 藻渣与木质纤维素生物质热解特性比较 |
7.3.6 金属改性后的催化剂的表征 |
7.3.7 催化热解产物的分布 |
7.3.8 气体产物的组成 |
7.3.9 液体产物的特性 |
7.4 本章小结 |
第八章 结论 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 未来工作展望 |
参考文献 |
附录 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(8)微藻合成花生四烯酸和生产生物丁醇的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 微藻 |
1.3 微藻生物技术 |
1.4 微藻营养成分 |
1.4.1 氨基酸和蛋白质 |
1.4.2 糖类和碳水化合物 |
1.4.3 脂质和脂肪酸 |
1.5 花生四烯酸 |
1.5.1 花生四烯酸的价值 |
1.5.2 花生四烯酸的来源 |
1.5.3 花生四烯酸的生物合成途径 |
1.6 培养条件对微藻脂质和脂肪酸组成的影响 |
1.6.1 批次培养收获时间的影响 |
1.6.2 半连续和连续培养 |
1.6.3 光强和光照周期的影响 |
1.6.4 生长温度的影响 |
1.6.5 营养盐或培养基组分的影响 |
1.7 微藻生物燃料 |
1.7.1 生物柴油 |
1.7.2 生物乙醇 |
1.7.3 生物甲烷 |
1.7.4 生物丁醇 |
1.8 本论文的选题意义和研究内容 |
1.8.1 本论文的选题意义 |
1.8.2 本论文的研究内容 |
第二章 5-氨基乙酰丙酸对紫球藻合成花生四烯酸的影响 |
2.1 引言 |
2.2 材料和方法 |
2.2.1 藻种及其培养条件 |
2.2.2 藻细胞浓度的测量 |
2.2.3 脂质和脂肪酸分析 |
2.2.4 FTIR分析化合物组分 |
2.2.5 光合色素的测定 |
2.2.6 LC-mass/mass法分析脂质组成 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 5-ALA对紫球藻细胞生长的影响 |
2.3.2 5-ALA对紫球藻脂肪酸的影响 |
2.3.3 5-ALA对总化合物含量的影响 |
2.3.4 5-ALA对紫球藻光合色素的影响 |
2.3.5 甘油脂的定量分析 |
2.4 本章结论 |
第三章 有机碳对紫球藻合成花生四烯酸的作用效果研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料和方法 |
3.2.1 微藻培养体系 |
3.2.2 紫球藻细胞生物量的测定 |
3.2.3 有机碳含量的测定 |
3.2.4 脂质和脂肪酸分析 |
3.2.5 GAMs建模 |
3.2.6 性状的量化计算 |
3.2.7 其他分析 |
3.3 结果 |
3.3.1 有机碳源对紫球藻细胞生长的影响 |
3.3.2 有机碳源对紫球藻脂肪酸的影响 |
3.4 讨论 |
3.4.1 有机碳源对紫球藻细胞生物量和ARA产量的影响 |
3.4.2 性状生态学方法在优化培养条件中的作用 |
3.5 本章结论 |
第四章 氮限制对紫球藻合成花生四烯酸的作用效果研究 |
4.1 引言 |
4.2 材料和方法 |
4.2.1 微藻培养系统和生理参数测定 |
4.2.2 FADSD5的分离和定量以及Δ5-Des的定量 |
4.2.3 统计分析 |
4.3 结果 |
4.3.1 紫球藻基本生理参数对氮限制的响应 |
4.3.2 紫球藻脂肪酸的合成对氮限制的响应 |
4.3.3 紫球藻假定去饱和酶相关基因和相关蛋白对氮限制的响应 |
4.3.4 生理参数与分子参数之间的关系 |
4.4 讨论 |
4.5 本章结论 |
第五章 微藻生物丁醇工艺设计—技术评估和经济分析 |
5.1 引言 |
5.2 微藻原料生产 |
5.2.1 应用生物工程筛选微藻 |
5.2.2 微藻培养 |
5.2.3 收获和脱水方法 |
5.3 生物丁醇生产 |
5.3.1 细菌的筛选 |
5.3.2 ABE发酵生产生物丁醇 |
5.3.3 生物丁醇的分离和纯化 |
5.4 生物丁醇、石油柴油和生物柴油的比较分析 |
5.4.1 生物丁醇与石油柴油的比较 |
5.4.2 生物丁醇与生物柴油的比较 |
5.5 微藻生物量与其它原料生产生物丁醇的LCA分析 |
5.6 微藻同时生产生物丁醇、油脂和气体 |
5.6.1 单一生物丁醇生产与生物丁醇兼油脂生产的比较 |
5.6.2 单一生物丁醇生产与生物丁醇兼甲烷生产的比较 |
5.7 本章结论 |
第六章 结论与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 本论文的创新之处 |
6.3 不足与展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(9)微绿球藻培养条件优化及其藻油提取和醇解工艺研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
绪论 |
1.1 微绿球藻简介 |
1.2 微绿球藻的应用 |
1.2.1 作为功能性食品的作用 |
1.2.2 作为医药保健的作用 |
1.2.3 新能源 |
1.2.4 环保 |
1.3 微绿球藻培养条件 |
1.4 微藻的光反应器培养 |
1.5 微藻油脂提取 |
1.6 微藻藻油的催化 |
1.7 选题背景与研究目的、意义和内容 |
1.7.1 研究目的与意义 |
1.7.2 主要研究内容 |
1.7.3 本课题的主要技术路线 |
第一章 六株微绿球藻生产性能评估与筛选 |
第一节 材料与方法 |
1.1 实验材料 |
1.1.1 主要仪器 |
1.1.2 培养基和主要试剂 |
1.1.3 实验藻种 |
1.2 实验方法 |
1.2.1 微绿球藻的培养 |
1.2.2 获取藻粉 |
1.2.3 生物量的测定 |
1.2.4 叶绿素a含量的测定 |
1.2.5 蛋白质、多糖含量的测定 |
1.2.6 油脂含量的测定 |
1.2.7 脂肪酸组成成分的测定 |
第二节 结果与分析 |
2.1 微绿球藻的生长 |
2.1.1 六株微绿球藻的生长曲线 |
2.1.2 六株微绿球藻的培养外观 |
2.2 六株微绿球藻的叶绿素a含量 |
2.3 六株微绿球藻的蛋白质和多糖含量 |
2.4 六株微绿球藻转入缺氮培养基前后的油脂变化 |
2.5 六株微绿球藻的生长和油脂积累特征 |
2.6 六株微绿球藻脂肪酸的气相色谱分析 |
第三节 小结与讨论 |
第二章 构建鼓泡柱式光反应器培养微绿球藻的非线性模型 |
第一节 材料与方法 |
1.1 实验材料 |
1.2 实验方法 |
1.3 分析方法 |
1.3.1 生物量测定 |
1.3.2 TFAs测定 |
1.3.3 硝酸钠测定 |
1.3.4 生产率和比生长速率计算 |
1.4 动力学模型 |
1.4.1 微绿球藻的生长 |
1.4.2 产物的生成 |
1.4.3 硝酸钠的消耗 |
1.5 数据处理 |
第二节 结果与分析 |
2.1 初始甘油浓度对微绿球藻的影响 |
2.1.1 甘油浓度对微藻生长的影响 |
2.1.2 甘油浓度对微绿球藻合成TFAs的影响 |
2.2 微绿球藻在不同甘油浓度下的培养动力学模型 |
2.2.1 微绿球藻在不同甘油浓度下的拟合生长模型 |
2.2.2 微绿球藻在不同甘油浓度下TFAs合成的拟合模型 |
2.2.3 不同甘油浓度下培养基中硝酸钠消耗的拟合模型 |
第三节 小结和讨论 |
第三章 三相分离技术提取藻油的工艺研究 |
第一节 材料与方法 |
1.1 材料与方法 |
1.1.1 实验材料 |
1.1.2 主要设备 |
1.2 实验方法 |
1.2.1 微绿球藻藻粉预处理 |
1.2.2 三相分离法提取藻油优化工艺研究 |
1.2.3 不同的藻油提取方法对油脂提取效果的影响 |
1.2.4 油脂提取的计算 |
1.2.5 气相色谱分析 |
第二节 结果与分析 |
2.1 三相分离技术提取现象 |
2.2 料液比对油脂提取效率的影响 |
2.3 K2HPO4 的质量体积比对油脂提取效率的影响 |
2.4 乙醇体积对油脂提取效率的影响 |
2.5 提取温度对油脂提取效率的影响 |
2.6 不同油脂提取方法的比较 |
2.7 N.sp.FJ-5 藻粉的油脂含量和脂肪酸分析 |
2.7.1 油脂含量 |
2.7.2 N.sp.FJ-5 在不同甘油条件下的脂肪酸组成和含量 |
2.7.3 N.sp.FJ-5 在不同甘油浓度下的EPA产量 |
第三节 小结和讨论 |
第四章 液体脂肪酶催化藻油醇解的工艺研究 |
第一节 材料与方法 |
1.1 材料与试剂 |
1.1.1 实验材料 |
1.1.2 主要仪器 |
1.2 实验方法 |
1.3 藻油醇解率的计算 |
1.4 数据处理 |
第二节 结果与分析 |
2.1 酶载量对脂交换反应的影响 |
2.2 含水量对脂交换反应的影响 |
2.3 反应温度对脂交换反应的影响 |
2.4 反应时间对脂交换反应的影响 |
第三节 小结与讨论 |
第五章 结论与展望 |
参考文献 |
索引 |
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
个人简历 |
(10)微拟球藻脂质积累过程中生理生化变化规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 前言 |
1.1 微藻生物柴油 |
1.2 微藻产油代谢研究 |
1.2.1 氮限制条件对微藻产油的影响 |
1.2.2 氮素对产油微藻油脂合成的影响 |
1.2.3 氮素对产油微藻油脂积累过程中光合生理的影响 |
1.2.4 氮素限制条件下产油微藻转录组研究现状 |
1.3 氮限制-营养恢复模式对产油微藻细胞的影响 |
1.3.1 氮限制-营养恢复模式对产油微藻生化组成的影响 |
1.3.2 营养恢复对产油微藻光合生理的影响 |
1.4 微拟球藻的研究现状 |
1.5 研究内容 |
1.6 目的意义及创新之处 |
第二章 不同硝酸钾浓度对微拟球藻生长及脂类积累的影响 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 培养方法 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 细胞形态观察 |
2.2.2 生物量的测定 |
2.2.3 总脂含量测定及产率的计算 |
2.2.4 脂肪酸组成分析 |
2.2.5 数据处理 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 微拟球藻的细胞形态观察 |
2.3.2 不同硝酸钾浓度下微拟球藻的生物量变化 |
2.3.3 不同硝酸钾浓度下微拟球藻总脂含量及单位体积总脂产率 |
2.3.4 不同硝酸钾浓度下微拟球藻的脂肪酸组成 |
2.4 讨论 |
2.4.1 不同硝酸钾浓度对微拟球藻生长的影响 |
2.4.2 不同硝酸钾浓度对微拟球藻脂质积累的影响 |
2.4.3 不同硝酸钾浓度对微拟球藻脂肪酸组成的影响 |
第三章 微拟球藻在氮素营养恢复下的光合生理生化特征 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 培养方法 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 细胞密度的测定 |
3.2.2 生物量的测定 |
3.2.3 细胞超微形态的观察 |
3.2.4 总脂含量测定 |
3.2.5 多糖含量测定 |
3.2.6 可溶性蛋白含量的测定 |
3.2.7 脂质分级 |
3.2.8 光合效率的测定与计算 |
3.2.9 数据处理 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 营养恢复对微拟球藻生物量的影响 |
3.3.2 营养恢复下微拟球藻细胞密度的变化 |
3.3.3 营养恢复对微拟球藻主要生化组成的影响 |
3.3.4 营养恢复对微拟球藻脂质组成的影响 |
3.3.5 营养恢复条件下微拟球藻细胞超微结构的变化 |
3.3.6 营养恢复条件下微拟球藻光合生理的变化 |
3.3.7 营养恢复条件下微拟球藻的光能分配变化 |
3.4 讨论 |
3.4.1 营养恢复对微拟球藻细胞生长的影响 |
3.4.2 营养恢复对微拟球藻细胞超微结构的影响 |
3.4.3 营养恢复对微拟球藻主要生化组成的影响 |
3.4.4 微拟球藻脂质积累与rETR的关系 |
3.4.5 营养恢复条件下微拟球藻光合电子传递途径的变化 |
第四章 微拟球藻脂类积累与分解过程的差异转录组学分析 |
4.1 材料与培养 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 培养方法 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 样品收集 |
4.2.2 RNA提取、c DNA文库构建及HiSeq测序 |
4.2.3 数据分析流程 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 测序数据质量评估 |
4.3.2 转录组功能注释及分类 |
4.3.3 基因差异表达分析 |
4.4 讨论 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
硕士在读期间发表论文情况 |
致谢 |
四、有机碳源对产EPA微藻(Nannochloropsis sp.)生长及光合作用的影响(论文参考文献)
- [1]乙酸钠调控小球藻生长及代谢产物[J]. 刘巧巧,胡小丽,杨钰娟,董京伟,高正,钱平康,邓祥元. 微生物学通报, 2021(10)
- [2]富含EPA微藻的高效预处理与藻油制备[D]. 黎崎均. 中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所), 2021(01)
- [3]Tetradesmus obliquus PF3对烟气的脱硝效能与机制[D]. 马珊珊. 哈尔滨工业大学, 2021
- [4]多芒藻高效生长,油脂积累及其处理校园生活污水的优化研究[D]. 聂昌亮. 山东大学, 2020(12)
- [5]海洋赤潮藻生长过程中碳源的作用机制[D]. 娄亚迪. 大连海事大学, 2020(01)
- [6]微藻不饱和脂肪酸积累调控研究[D]. 王秀海. 海南大学, 2020(02)
- [7]富油能源微藻培养及藻渣热解实验研究与机理分析[D]. 季祥. 天津大学, 2019
- [8]微藻合成花生四烯酸和生产生物丁醇的研究[D]. 焦凯琳. 厦门大学, 2019
- [9]微绿球藻培养条件优化及其藻油提取和醇解工艺研究[D]. 张冰冰. 福建师范大学, 2019(11)
- [10]微拟球藻脂质积累过程中生理生化变化规律研究[D]. 袁朝杰. 暨南大学, 2019(02)