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生物柴油是最重要的可再生能源产品之一。目前,生产生物柴油的原料主要有动植物油脂和餐饮业废油脂等。尽管生物柴油已在很多国家包括美国、欧盟、日本等国得到应用,但是,成本过高和低温性能不佳限制了生物柴油的广泛应用。因此寻找一种廉价、优质且可持续大量供应的原料成为生物柴油产业化及广泛应用的关键。
微藻是一类单细胞藻类,其可利用海水或湖泊淡水作为天然培养基产油脂。微藻所产油脂的脂肪酸组成与植物油类似,用微藻油脂为原料生产生物柴油的优势是：生产的生物柴油含硫低,燃烧时不排放有毒害气体,不污染环境等。因此,微藻油脂被认为是一种极具潜力的生物柴油原料。
本文首先探索了从少量微藻中提取油脂的方法。分别以索氏抽提法,Bligh-Dyer法,研磨法,盐酸水解法提取蛋白核小球藻的油脂,油脂得率分别为：索氏抽提法：34.80％,Bligh-Dyer法：35.57％,研磨法：36.55％,酸解法：40.15％,提取所需时间分别为：索氏抽提法：72 h,Bligh-Dyer法：10 min,研磨法：40 min,酸解法：90 min,油脂提取方法对所得油脂的脂肪酸组成影响不大。
通过生物量、油脂含量和油脂成分的比较,筛选了两株微藻,其中一株是生物量和油脂产量都较高的蛋白核小球藻LB56(Chlorella pyrenoidosa LB56),另一株是油脂中油酸含量达50％左右,不饱和脂肪酸达到80％左右的普通小球藻LB112(Chlorella vulgarisLB112),并对它们的产油特性进行了系统的研究,考察了培养条件和培养基组成等对该两株小球藻产油脂的影响。
通过研究,确定了蛋白核小球藻LB56在装液量为100 mL的250 mL三角瓶中进行摇瓶发酵产油脂的适宜的培养基组成为(g/L)：葡萄糖38,甘氨酸0.15,MgSO4·7H2O0.4,K2HPO4 1.0,FeSO4·7H2O 0.004,Vitamin B1:10-5；A5微量元素液:1mL/L。最适的培养温度、初始pH、摇床转速和光照强度分别为28℃、6.0、130 r/min和650 Lux。C.pyrenoidosa LB56在优化条件下摇瓶培养7天后的生物量和油脂含量分别由优化前的3.73 g/L和40.15％提高到6.56 g/L和59.90％；并且,蛋白核小球藻LB56还可以利用木糖为碳源积累油脂,可望用于以废弃物木质纤维素这一廉价可再生生物质为原料生产油脂进而生产生物柴油。普通小球藻LB112在装液量为100 mL的250 mL三角瓶中进行摇瓶发酵产油脂的适宜培养基组成为(g/L)：葡萄糖25,甘氨酸0.15,MgSO4·7H2O 0.3,K2HPO4 1.0,FeSO4·7H2O 0.003,Vitamin B1:10-5；A5微量元素液：1mL/L。最适的培养温度、初始pH、摇床转速和光照强度分别为28℃、6.0、130 r/min和1000 Lux。生物量和油脂含量以及油酸含量分别由优化前的2.20 g/L,34.55％和50.74％提高到4.66g/L,47.30％和68.10％,其油脂组成与高品位的植物油脂相似,可望用于优质生物柴油的生产。分别以Chlorella pyrenoidosa LB56和Chlorella vulgaris LB112油脂为原料通过碱法制备生物柴油,获得了高达90％的甲酯产率。本研究对于开辟生产生物柴油所需油脂原料的新途径,促进我国生物柴油产业的发展及生物柴油的广泛应用具有重要意义。