海洋微藻因其生长周期短、不占用陆地资源、细胞成分组成均衡、应用价值高而在生物能源、医药保健、精细化工等领域有重要的应用价值和潜力。天然碱湖水作为一种废弃的自然资源,其元素组成与海水相似,同时,天然碱的主产地通常是地域广阔、光照充足的偏远地方,而这一环境特点正是微藻大规模低成本自养培养所需要的。研究利用碱湖水培养海洋微藻,从中制备生物能源原料和生产高价值产品,不仅扩大了海洋微藻的培养范围,而且为天然碱湖水的利用提供了新的可行途径。本文重点研究富氮和限氮培养体系中碱湖水制备的母液碱培养基对微拟球藻(Nannochloropsis oceanica)生长的影响以及细胞内组分对母液碱的响应。实验结果如下:(1)在不通入CO2的富氮培养体系中,不同浓度的母液碱培养基在培养初期能促进微拟球藻的生长,在培养后期因体系p H升高而抑制微拟球藻的生长。通入2%的CO2时,浓度为12 g/L的母液碱培养基中藻细胞干重最多,达到1.95 g/L;浓度为24 g/L的母液碱培养基中藻细胞蛋白质含量和EPA含量最高,分别占干重的38.79%和总脂肪酸的36.9%;浓度为18g/L的母液碱培养基中总糖含量和总脂含量最高,分别占干重的10.15%和24.23%。富氮培养时微拟球藻细胞内几乎没有TAG的积累。(2)在通气量为90mL/min的限氮培养体系中,母液碱浓度为6 g/L、12 g/L时,微拟球藻细胞的总脂含量分别占细胞干重的35.2%,34.3%;降低通气量至60 m L/min时,藻细胞生物量、细胞内蛋白质、总糖、脂肪酸等成分均与原通气量的实验结果无显著差异。限氮体系不同母液碱浓度培养的藻细胞TAG显著提高,均超过20%。这些结果说明N胁迫能明显促进油脂积累,因此,利用碱湖水培养微拟球藻生产生物柴油应采用限氮培养工艺。(3)在100 L的室外光生物反应器中放大培养微拟球藻,浓度为12 g/L的母液碱培养基与海水培养的微藻细胞生物量和脂肪酸含量基本相同,结合成本分析,表明利用碱湖水培养微拟球藻生产生物柴油有实际应用的潜力。上述结果说明,不同工艺条件下利用碱湖水培养微拟球藻时细胞组分的响应不同。这些结果将为利用碱湖水培养微拟球藻制备生物柴油或生产高价值产品提供基本实验数据和工艺条件参考。