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中国生物工程杂志China Biotechnology，2021，41 (4) :81-90D O I：10. 13523/j.c b.2012057利用海洋硅藻生产生物活性物质研究进展*张虎刘镇洲陈家敏高保燕张成武(暨南大学水生生物研究中心广州510632)摘要生物活性物质在食品、饵料、化妆品、保健品和医药等行业具有广阔的应用前景，其研究早已受到广泛关注。
鉴于海洋硅藻具有生长速度快、生物活性物质含量高、易于规模培养、便于提取等诸多优势，为理想的生物活性物质生产者。
尽管国内外已进行了大量利用海洋硅藻生产生物活性物质的研究，但是受限于培养工艺老旧、生产成本过高等缺陷，商业化利用海洋硅藻开发生物活性物质依然停滞不前。
阐述海洋硅藻五种常见生物活性物质的应用价值，进一步探讨海洋硅藻高产生物活性物质的策略，就如何低成本、高效开发利用硅藻源生物活性物质提出建议，为海洋硅藻商业化开发利用提供参考。
关键词海洋硅藻生物活性物质筛选环境因子培养模式中图分类号Q819硅藻（d i a t o m)是真核生物，多为单细胞个体，少见 多细胞连接的链状群体，细胞大小通常在1 ~ 500 (xm 之间，其显著特征是具有无定形氧化硅组成的坚硬细 胞壁，或称硅藻壳（fruStU le)[W。
硅藻广泛分布于海 洋、河流和湖泊中，是主要的海洋浮游植物，其种类和 数量可占沿海水域浮游植物的80%以上。
作为海洋生 态系统中的主要初级生产者，硅藻在海洋生态系统的 物质循环和能量流动中起着极其重要的作用[5]。
早期 对海洋硅藻的研究多集中在分类学和生态学方面[4_5],近年来随着人类对海洋资源开发利用的高度重视及市 场对藻源生物活性物质的需求增加，利用海洋硅藻资 源生产生物活性物质已成为研究热。
本文对五 种常见生物活性物质及其应用价值、藻种筛选和基因 改良、培养条件优化等研究工作进行综述，同时讨论了 低成本、高效率生产活性物质的三个极具发展潜力的 研究方向，以期更好地利用海洋硅藻来生产生物活性 物质，从而满足不断增加的市场需求。
微藻制油技术本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March微藻制油在全球变暖、能源危机的大背景下，世界各国都在积极寻找新的可替代能源。
提起全球变暖，大多数的企业为如何减少二氧化碳排放，为封存二氧化碳而投入了大量研发资金和人力；提起生物柴油的原料，人们会想到玉米和大豆，从它们“体内”提炼出的乙醇和生物柴油，能有效降低碳排放，减少环境污染。
但与此同时，由于这两种作物的培育周期较长、占地面积较大，会产生“与粮争地”问题，从而导致“解决了能源危机，却出现粮食危机”的尴尬结果；通过科学家的不断研究，一种新的技术进入了人们的视野：培养微藻吸收二氧化碳，并进行光合作用，最终形成生物柴油、类胡萝卜素等衍生品，将二氧化碳变废为宝，这就是“微藻制油”技术。
光合作用光合作用（Photosynthesis）是绿色植物和藻类利用叶绿素等光合色素和某些细菌（如带紫膜的嗜盐古菌）利用其细胞本身，在可见光的照射下，将二氧化碳和水（细菌为硫化氢和水）转化为有机物，并释放出氧气（细菌释放氢气）的生化过程。
植物之所以被称为食物链的生产者，是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。
通过食用，食物链的消费者可以吸收到植物及细菌所贮存的能量，效率为10%~20%左右。
对于生物界的几乎所有生物来说，这个过程是它们赖以生存的关键。
而地球上的碳氧循环，光合作用是必不可少的。
微藻微藻是指一些微观的单细胞群体，是最低等的、自养的释氧植物，微藻个体较小，除个别种类之外，一般只有十几个微米大小。
它是低等植物中种类繁多、分布及其广泛的一个类群。
无论是在海洋、淡水湖泊等水域，或在潮湿的土壤、树干等处，几乎在有光和潮湿的任何地方微藻都能生存。
微藻很像一个太阳光光能驱动的细胞工厂，可以旺盛地消耗高浓度的CO2和NO2，源源不断地将CO2转化为潜在的生物燃料、食物、饲料以及高价值的生物活性物质。
批判着看微藻类生物柴油摘要微藻类油的定量生产往往被高估。
生产1 kg的藻类柴油所投入的盐分近似于1 kg矿物柴油的实际价格。
电能生产微藻生物柴油的费用总额是消耗相同数量电能产生的收入的数倍。
微藻培养作为食物的生物价值比作为燃料要高的多。
普遍认同的观点是资金应该投资于微藻生物质生产，用来生产食品添加剂，饲料和药品。
其目的是为了防止在微藻类生物柴油上做太过草率的决定和投资。
关键词：生物柴油/微藻1.简介生产微藻油是一个古老的想法，这些想法几乎每十年反复出现，到现在已经持续了50年了。
从本世纪一开始，微藻一直被认为可能是柴油燃料良好的可再生来源。
藻脂肪酸转化为甲酯或者乙酯可以用作生物柴油。
全世界各地都在使用这个方法，同时这种方法常常被一厢情愿的证据支撑着。
现如今人们甚至可以在网络上找到许多电子书或者其它的来源卖“在家”或者“在车库”里生产海藻类生物柴油的方法。
事实上，几乎用任何有机体作为来源来生产生物柴油都没有很多技术障碍。
作为一个跨学科的事业，藻类柴油的方法需要能光合自养的生物技术和化学工业方面的理论知识以及实际生活经验。
大部分情况下，实际的生活经验主要基于实验室的观察和小型的户外设备。
乐观的结果往往来自于更大体积或者表面积层面上的推断。
Chisti的图表上显示微藻生物量应该相当便宜，为了使微藻生物柴油的生产经济合理，原油应该更加昂贵。
针对微藻生物量主要成本减少的研究和开发值得融资，但是微藻生物柴油的生产现如今完全是毫无理由的冒险。
特别要说的是，这对中小企业来说简直就是灾难。
这和Schneider的观点不谋而合，同时和Carlsson发表的结果相吻合。
关于藻类生物柴油，他们俩都参考了Gerald Cysewski的言论：“如果不是微藻类，我根本看不到这种情况。
”在一个讲座中，Venter提到转基因藻类对于生物燃料的生产有着很好的前景。
然而，初步选定的高产且单一栽培的品种不能轻易种植在室外的池塘或者咸水湖。
微生物油脂开发及研究摘要：微生物油脂是一种应用前景广阔的新型油脂资源,正越来越受到人们的重视,该文对产油微生物常见种类、产油机理、微生物油脂的特点及产油微生物的必备条件，微生物油脂的开发应用现状等方面进行了综述,展望了其研究的发展前景。
关键词：微生物油脂；开发应用现状；生物柴油；研究发展前景1 引言微生物油脂(microbial oils)又称单细胞油脂(single cell oil，SCO)，是由酵母、霉菌、细菌和藻类等微生物在一定条件下利用碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂为碳源，在菌体内产生的大量油脂。
微生物油脂主要是由不饱和脂肪酸(PUFAs) 组成的甘油三酯(TAG) ，在脂肪酸组成上与植物油如菜籽油、棕榈油、大豆油等相似，是以C16和C 18为主的脂肪酸。
在一定的条件下，很多微生物如细菌、霉菌、酵母菌及藻类等可在菌体内产生大量油脂，有的干菌体含油量高达60%以上。
微生物油脂的研究和开发，不仅丰富了传统的油脂工业技术，而且是工业化生产油脂的一个重要途径。
尤其在目前人口增长使得油脂需求量与自然资源严重短缺的矛盾日益尖锐的情况下，开辟新油源—微生物油脂更具有重要的理论和实际意义[1]。
1.1 产油微生物种类能够生产油脂的微生物有酵母、霉菌、细菌和藻类等，其中真核的酵母、霉菌和藻类能合成与植物油组成相似的甘油三酯，而原核的细菌则合成特殊的脂类。
目前研究得较多的是酵母、藻类和霉菌。
现在用于生产多不饱和脂肪酸的微生物主要为藻类、细菌和真菌，由于细菌产量低，所以目前主要集中在藻类和真菌[2]。
1.2 微生物产生油脂机理微生物产生油脂过程，本质上与动植物产生油脂过程相似，都是从利用乙酰COA羧化酶的羧化催化反应开始，经过多次链的延长，或再经去饱和酶的一系列去饱和作用等，完成整个生化过程。
其中去饱和酶是微生物通过氧化去饱和途径、生成不饱和脂肪酸的关键酶，该过程称之为脂肪酸氧化循环。
Kendrack等发现苹果酸能促进卷枝毛霉(Mucor circinelloide s)微粒体的去饱和作用，使GLA含量增高，这可能是苹果酸酶为去饱和作用而提供NADPH结果。
基因组改组快速提高日本小球藻脂肪产量刘红全，袁莎，卢恩秋，潘艺华，杨海燕，龙寒，禤金彩，何秀苗（广西民族大学海洋与生物技术学院/广西多糖材料与改性重点实验室培育基地，广西南宁530007）收稿日期：2017－04－11作者简介：刘红全（1975－），男，博士，副教授，主要从事植物分子生物学方面的研究，E－mail ：lhongquan@ 。
基金项目：国家自然科学基金（30960215）；广西自然科学基金（桂科青0728019）；广西民族大学相思湖青年学者创新团队资助项目。
摘要：以日本小球藻为出发藻株，经过紫外线和甲基磺酸乙酯分别诱变处理，获得4株总脂产量有所提高的突变株。
以聚乙二醇作为融合剂，对获得的突变株进行两轮递归式原生质体融合，筛选到遗传稳定的改组藻株F2C2，其总脂含量为59.01%，较原始藻株提高了101.4%。
对日本小球藻的原始藻株和改组藻株F2C2的油脂含量进行分析，结果表明改组前后日本小球藻的总脂组成成分没有变化，但各组分含量有较大差别。
关键词：基因组改组，总脂含量，日本小球藻Increase the lipid production ofChlorella hirataii rapidly by genome shufflingLIU Hong －quan ，YUAN Sha ，LU En －qiu ，PAN Yi －hua ，YANG Hai －yan ，LONG Han ，XUAN Jin －cai ，HE Xiu －miao（College of Ocean and Biotechnology ，Guangxi University for Nationalities ，Guangxi Key Laboratory CultivationBase for Polysaccharide Materials and their Modification ，Nanning 530007，China ）Abstract ：Strain Chlorella hirataii was used as the starting strains for genome shuffling.They were mutated by UV－light andethylmesylate separately ，and four mutant strains with increased lipids yield were selected.Two rounds of genome shuffling were carried out with the four mutant strains using PEG to mediate protoplasts fusion.Finally ，the Chlorella hirataii F2C2was selected which produced lipids （59.01%）higher than the original strain by 101.4%.Compare with the original strain in the same batch ，the total lipid composition of the Chlorella hirataii F2C2didn ’t change a lot ，but there was a big gap between the content of each component.Key words ：genome shuffling ；total lipid content ；Chlorella hirataii 中图分类号：TS201.3文献标识码：A 文章编号：1002－0306（2017）21－0096－04doi ：10．13386/j．issn1002－0306．2017．21．020随着全球经济发展以及人口的快速增长，为降低化石能源资源的消耗，减少对环境的损害，寻求可再生的环境友好型能源已成为当务之急［1］。
产油脂海洋微藻的筛选、鉴定及Fe3+对其生长和油脂积累的影响孙漫;聂娟;袁维道;张福特;方哲;黄慧琴;鲍时翔【摘要】采用尼罗红染色和油脂提取相结合的方法,从105株海洋微藻中,筛选并鉴定了1株油脂产量较高的微藻琴式菱形藻(Psammodictyon panduriforme),研究了Fe3+对其生长和油脂积累的影响.结果表明,添加Fe3+有利于Psammodictyon panduriforme的生长和油脂积累,在Fe3+浓度为4×10-4mol/L时,其生物量最大(0.65 g/L),油脂含量最高(49.07％),此时的油脂产量也最高,达到了318.96 mg/L,是不加Fe3+培养的6.15倍.%Psammodictyon panduriforme was screened and identified from 105 strains of marine microalgae for its higher oil yield by nile red dyeing combining with oil extraction. Effects of different concentrations of Fe on cell growth and oil accumulation of Psammodictyon panduriforme were investigated. The results showed that the biomass and oil content of Psammodictyon panduriforme were improved by adding Fe3+ to culture medium. When the concentration o f Fe3+ was 4 ×10-4 mol/L,it obtained highest biomass of 0. 65 g/L and highest oil content of 49.07% . Besides,it had highest oil yield of 318. 96 mg/L which was 6. 15 times as high as that without Fe3+.【期刊名称】《中国油脂》【年(卷),期】2012(037)012【总页数】4页(P70-73)【关键词】琴式菱形藻;筛选;鉴定;Fe3+;尼罗红染色;油脂提取;产油脂海洋微藻【作者】孙漫;聂娟;袁维道;张福特;方哲;黄慧琴;鲍时翔【作者单位】海南大学农学院,海口570228;中国热带农业科学院热带生物技术研究所,农业部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室,海口571101;海南大学农学院,海口570228;中国热带农业科学院热带生物技术研究所,农业部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室,海口571101;海南大学农学院,海口570228;中国热带农业科学院热带生物技术研究所,农业部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室,海口571101;海南大学农学院,海口570228;中国热带农业科学院热带生物技术研究所,农业部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室,海口571101;中国热带农业科学院热带生物技术研究所,农业部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室,海口571101;中国热带农业科学院热带生物技术研究所,农业部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室,海口571101;中国热带农业科学院热带生物技术研究所,农业部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室,海口571101【正文语种】中文【中图分类】TS222;S968.4生物柴油作为一种重要的可再生生物质能源，因其具有优良的润滑性，良好的燃烧性，高效的能量转化率和较高的安全性等众多优势，被认为是替代石油的最佳燃料［1］，但较高的原料成本，阻碍了其产业化进程。
