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第5卷第1期2009年2月南 方 水 产S o u t hC h i n a F i s h e r i e s S c i e n c eV o l .5,N o .1F e b .,2009d o i :10.3969/j .i s s n .1673-2227.2009.02.013收稿日期:2008-11-06;修回日期:2008-12-08资助项目:广东省海洋渔业科技推广专项资金项目(2008)作者简介:王 蒙(1982-),男,硕士研究生,从事海洋生物学研究。
E -m a i l :1982-w m @163.c o m 通讯作者:李纯厚,E -m a i l :s c s l c h @v i p .163.c o m·综述·以海洋微藻为原料提取生物燃料的研究进展与发展趋势王 蒙1,2,李纯厚1,戴 明1(1.农业部海水养殖生态与质量控制重点开放实验室,中国水产科学研究院南海水产研究所,广东广州510300;2.上海海洋大学,上海201306)摘要:能源短缺已经引起了各国的广泛关注,各国科学家将目光投向生物燃料。
然而由于大量使用玉米、大豆等农产品生产生物乙醇等燃料,导致生物燃料“与人争粮”和“与粮争地”现象严重。
文章综述了用于提取生物燃料的海洋微藻藻种的筛选、纯化、大规模培养及采收方法的优缺点以及生物燃料的提取工艺等方面的主要进展,并对该产业的发展趋势进行了初步分析。
关键词:生物燃料;微藻;提取;筛选;培养中图分类号:T K 6文献标识码:A文章编号:1673-2227-(2009)02-0074-07T h e r e s e a r c hp r o g r e s s a n dd e v e l o p m e n t t r e n do ne x t r a c t i o n o fb i o f u e l f r o m m a r i n e m ic r o a l g a eW A N GM e n g 1,2,L I C h u n h o u 1,D A I M i n g1(1.K e y L a b .o f M a r i c u l t u r e E c o l o g y a n d P r o d u c t s Q u a l i t y a n d S a f e t y ,M i n i s t r y o f A g r i c u l t u r e ,S o u t h C h i n a S e aF i s h e r i e s R e s e a r c hI n s t i t u t e ,C h i n e s e A c a d e m y o f F i s h e r y S c i e n c e s ,G u a n g z h o u 510300,C h i n a ;2.S h a n g h a i O c e a nU n i v e r s i t y ,S h a n g h a i 201306,C h i n a )A b s t r a c t :E n e r g y s h o r t a g e s h a s c a u s e dw i d e s p r e a dc o n c e r ni na l l c o u n t r i e s .T h es c i e n t i s t s t u r nt o b i o f u e l s .H o w e v e r ,d u et ol a r g e -s c a l e u s e o f c o r n ,s o y b e a n s a n d o t h e r a g r i c u l t u r a l p r o d u c t s f o r p r o d u c t i o no f b i o f u e l s s u c ha s e t h a n o l ,a n dt h es i t u a t i o nt h a t b i o f u e l s c o m p e t e f o o dw i t hh u m a n a n dc o m p e t e a r t h w i t h c r o p s i s s e r i o u s .T h i s p a p e r r e v i e w e d t h e a d v a n t a g e s a n d d i s a d v a n t a g e s o f m e t h o d s f o r s c r e e n i n g ,p u r i f i c a t i o n ,l a r g e -s c a l e c u l t i v a t i o n a n dh a r v e s t i n g .B i o f u e l e x t r a c t i o n a r t a s w e l l a s t h ei n d u s t r i a l d e v e l o p m e n t t r e n dw e r e a n a l y z e d .K e yw o r d s :b i o f u e l ;m i c r o a l g a e ;e x t r a c t i o n ;s c r e e n i n g ;c u l t u r e 随着经济建设的飞速发展,能源短缺已成为世界各国极为关注的焦点。
海洋微藻生产生物柴油的应用前景An application prospect of biodiesel from marine microalgae韩笑天1,郑 立2,孙 珊1,3,邹景忠1(1.中国科学院海洋研究所,山东青岛,266071;2.国家海洋局第一海洋研究所,山东青岛266061;3.青岛科技大学,山东青岛266042)中图分类号:T K6 文献标识码:A 文章编号:100023096(2008)0820076206 石油作为一种天然矿物资源的出现,极大地推动了现代文明和社会发展,为丰富人类的生活做出了极大贡献。
然而,近几年,随着储量日益减少,资源逐渐枯竭和因石化油燃烧带来的环境污染问题,全世界正面临着能源短缺和生态环境受害的危机,因此,寻求一种绿色的可持续发展的新能源成为世界各国科学家普遍关注的科学问题和发展趋势。
生物柴油是清洁的可再生能源,它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料,是优质的石油柴油代用品。
与石油柴油相比,生物柴油具有可再生、易生物降解、无毒、不污染环境等特点,可作为一重要新能源取代或者部分替代石油柴油[1～10]。
油脂原料的选择主要决定于原料成本以及其来源的广泛性。
据统计,生物柴油制备成本的75%是原料成本,因此采用廉价原料及提高转化率从而降低成本是生物柴油能否实用化的关键。
油料植物由于占用耕地面积、生长周期长、受气候影响等缺点,而不能成为生物柴油原料油脂供应的长久之策。
海洋微藻是海洋生态体系中有机物和能量的主要提供者,与其他原料相比,具有光合作用效率高、环境适应能力强、生长周期短、生物产量高的特点[11～13],本身可以生化合成油脂,且油脂含量高,所以海洋微藻作为制备生物柴油燃料的新来源展现出广阔的应用前景,受到了世界各国的广泛重视,作者就目前国内外对海洋微藻制油的研究进展做一介绍。
新一代生物柴油原料——微藻 童 牧 周志刚（上海海洋大学农业部水产种质资源与利用重点开放实验室，上海 201306）摘 要：生物柴油是指来自生物体的油脂经转酯作用而形成的单烷基脂肪酸酯。
从目前的情况来看，以高等植 物、动物等油脂为原料生产的生物柴油根本无法满足人们的需求。
某些微藻因含油量高、易于培养、 单位面积产量大等优点，而被视为新一代的、甚至是唯一能实现完全替代石化柴油的生物柴油原料。
该文结合中国生物柴油的发展状况，剖析了利用微藻生产生物柴油的优势，并就其存在的劣势重点地 从优良藻种的筛选、产油培养条件与技术的改进、生物柴油提炼方法与过程系统化等方面，提出了应 对措施，并展望了其应用的前景。
关键词：微藻；生物柴油；中性脂；可再生能源；转酯作用 0 引言 石油是一个国家的经济和社会发展的命脉。
随着化石能源资源的枯竭，原油价格一路飙升，世界各国不得不考虑加快石油替代原料的研究与开发步伐，其中生物柴油被视为一种可再生的取代能源越来越受到重视[1]。
如今我国对石油的需求量已居世界第二，石油一旦出现危机必将会严重影响我国经济的发展与社会的稳定。
所以，中国工程院院长徐匡迪及众多的中国能源专家都认为“立足于本国原料大规模生产替代液体燃料——生物柴油（biodiesel），对增强中国石油安全具有重要的战略意义”[2]。
然而在生物柴油开发和利用的同时，世界各国都面临着生物质原料供应不足这样一个“瓶颈”问题，因此，寻找新一代的生物柴油原料已经迫在眉睫。
某些微藻（microalgae）因含油量高、易于培养、单位面积产量大等优点，被视为新一代的、甚至是唯一能实现完全替代石化柴油的生物柴油原料。
微藻也称单细胞藻类，是指那些在显微镜下才能辨别其形态的微小藻类。
相对于高等植物，它们能更有效地利用太阳能，将水和CO2等无机物质合成为有机物质[3]。
微藻能提供不同种类的生物燃料（biofuel），如甲烷、生物柴油、氢甚至生物乙醇等[4-6]。
利用微藻制取生物柴油的研究进展朱晗生物技术07Q2 20073004104摘要：随着人口增长的加速，自然资源日益短缺，而且面临着枯竭的危险。
传统能源枯竭的焦虑，引起了人们对可再生的生物资源浓厚的兴趣。
本文主要讨论了微藻，生物柴油以及利用微藻发酵制取生物柴油的研究进展。
关键词: 微藻; 生物柴油; 发酵0 前言生物柴油(Biodiesel)即脂肪酸甲酯, 是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料，是一种可生物降解、无毒的可再生能源。
生物柴油是生物质能的一种，作为一种清洁的低碳燃料,其含硫和含氮量均较低,同时灰分含量也很小,所以燃烧后SO2 、NO 和灰尘排放量比化石燃料要小得多,是可再生能源中理想的清洁燃料之一[1]。
但是由于较高的原材料成本，生物柴油的价格高于传统柴油,因此选取合适的、低成本的植物油脂资源来积极发展和生产生物柴油是发展的总趋势。
利用微藻制取生物柴油，不仅能够降低成本，另外，有些微藻会引起水华，赤潮等爆发，消耗水中大量的溶解氧，并会上升至水面而形成一层绿色的黏质物，使水体严重恶臭，水体中生物大量死亡，因此，如果利用此类微藻资源，还减轻环境负荷。
自1988 年以来,许多欧洲国家就已经开始将生物柴油作为传统柴油的替代品加以利用，并取得了较好的效果。
本文就利用微藻发酵生物柴油的制取进行综述,并讨论了存在的问题及其应用前景。
1 生物柴油生物柴油是典型“绿色能源”，它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料，是优质的石油柴油代用品。
大力发展生物柴油对经济可持续发展，推进能源替代，减轻环境压力，控制城市大气污染具有重要的战略意义。
目前生物柴油的制取方法主要有以下几种：利用油脂原料合成生物柴油的方法；用动物油制取的生物柴油及制取方法；生物柴油和生物燃料油的添加剂；废动植物油脂生产的轻柴油乳化剂及其应用；低成本无污染的生物质液化工艺及装置；低能耗生物质热裂解的工艺及装置；利用微藻快速热解制备生物柴油的方法；用废塑料、废油、废植物油脚提取汽、柴油用的解聚釜，生物质气化制备燃料气的方法及气化反应装置；以植物油脚中提取石油制品的工艺方法；用等离子体热解气化生物质制取合成气的方法，用淀粉酶解培养异养藻制备生物柴油的方法；用生物质生产液体燃料的方法；用植物油下脚料生产燃油的工艺方法，由生物质水解残渣制备生物油的方法，植物油脚提取汽油柴油的生产方法；废油再生燃料油的装置和方法；脱除催化裂化柴油中胶质的方法；废橡胶(废塑料、废机油)提炼燃料油的环保型新工艺，脱除柴油中氧化总不溶物及胶质的化学精制方法；阻止柴油、汽油变色和胶凝的助剂；废润滑油的絮凝分离处理方法。
院系轻工学部任课教师胡瑛学科专业生物工程课程名称生物再生资源利用学生姓名刘陈飞班级 10生工2学号 1010511202提交日期 2013年12月以海洋微藻为原料提取生物燃料的研究进展与发展趋势学院：轻工学部姓名：刘陈飞班级：10生工2班学号：1010511202摘要:能源短缺已经引起了各国的广泛关注, 各国科学家将目光投向生物燃料。
然而由于大量使用玉米、大豆等农产品生产生物乙醇等燃料, 导致生物燃料“与人争粮”和“与粮争地”现象严重。
文章综述了用于提取生物燃料的海洋微藻藻种的筛选、纯化、大规模培养及采收方法的优缺点以及生物燃料的提取工艺等方面的主要进展, 并对该产业的发展趋势进行了初步分析。
关键词: 生物燃料; 微藻; 提取; 筛选; 培养The research progress and development trend on extraction of biofuel from marine microalgaeAbstract : Energy shortages has caused wide spread concern in all countries. The scientists turn to biofuels. However, due to large scale use of corn, soybeans and other agricultural products for production of biofuels such as ethanol, and the situation that biofuels compete food with human and compet earth with crop s is serious1 This paper reviewed the advantages and disadvantages of methods for screening, purification, large2scale cultivation and harvesting. Biofuel extraction art as well as the industrial development trend were analyzed.Key words : biofuel ; microalgae; extraction; screening; culture随着经济建设的飞速发展, 能源短缺已成为世界各国极为关注的焦点。
微藻制备生物柴油的研究一、小球藻简介小球藻(Chlorella)是小球藻属绿藻门，绿藻纲，绿球藻目，卵孢藻科，小球藻属，包括大约10 个种. 小球藻细胞组成中的蛋白质含量为7.3%~88%，碳水化合物为 5.7%~38%，脂类为4.5~86%。
小球藻细胞中脂类含量的增加主要是由于脂肪酸积累的结果。
在氮饥饿条件下，蛋白核小球藻在生长时可形成高达86%的脂类，而在正常的小球藻细胞中，脂类含量为25%。
在正常和氮饥饿条件下生长的小球藻在脂肪酸组成上没有明显的差异。
此外，小球藻的异养培养技术，特别是高细胞浓度培养技术的研究得到了较深入的发展，这对制备生物柴油需要高生物量的微藻来说，也是具有重要价值的。
小球藻中脂质含量的提高主要由于乙酰辅酶A 羧化酶(ACC)基因在微藻细胞中的高效表达，在控制脂质积累水平方面起到了重要作用。
选择合适的分子载体，使ACC 基因在细菌、酵母和植物中充分表达，还进一步将修饰的ACC 基因引入小球藻中以获得更高效表达。
二、脂肪酶的提取、制备及油脂制备生物柴油2.1小球藻培养小球藻置于26℃(±1)光照培养箱通气培养, 光照强度3500lux~4500lux。
培养基成分：Glucose 10g/L，KNO32.0g/L，KH2PO41.25g/L，MgSO41.25g/L，FeSO420mg/L，初始pH8。
自养小球藻培养在标准培养基中,通过光合作用进行自养生长,从而获得绿色的自养小球藻。
通过改变标准培养基中的营养成分,即将甘氨酸成分降至0.1g/L,另加入10g/L葡萄糖,原来绿色的小球藻细胞便通过吸收葡萄糖进行异养生长,从而获得黄色的异养小球藻。
待异养藻细胞生长到对数期后期时,离心收集藻细胞。
2.2粗酶的提取和精制用匀浆法浆细胞破碎，获得最大蛋白含量及最高总酶活的粗酶液，对细胞破碎得到的粗酶液进行硫酸铵沉淀，当硫酸铵浓度为43%时，除去杂蛋白，再将硫酸铵浓度提高到85%沉淀酶液，将沉淀溶于蒸馏水，采用透析或葡聚糖凝胶G—25脱盐。
