微藻和其用途制造技术

本发明专利技术涉及微藻和其用途。具体地讲，本发明专利技术系关于一种新颖的经分离微藻和其在制备1,3-二酰基甘油(1,3-DAG)和生物燃料的用途。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于新颖的微藻(Raphidocelis sp.)分离株，所述分离株可产生高量的1,3-二酰基甘油(1,3-DAG)和C16-C18脂肪酸，故其培养产物可做为生产健康油脂和生物燃料的原料。
技术介绍
微藻体型微小需藉由显微镜才得以看到，几乎任何环境都可以有其存在。目前推测微藻种类有20～80万间，但仅有约3万5千种被发现。利用微藻产生能源的想法起源于公元1970年美国的藻类生物柴油计划，近几年来在能源短缺与温室效应下又重新受到关注。目前将利用微藻所产生的生物燃料称为第三代能源以区分第一代能源(材料为粮食作物)与第二代能源(材料为非粮食作物)。微藻具备生长速度快、二氧化碳利用率高、可高密度培养、所需土地面积较小且可海水养殖、利用烟道气与废水等污染源、受病菌污染机率较小等大量培养的优点，加上其细胞结构简单与缺乏细胞分化，在遗传工程操作上比植物细胞更简易，与植物具相似的醣化后转译修饰机制以利真核基因的表现等的人工操纵优势(Yen,H.W.,et al.,2013.Microalgae-based biorefinery–From biofuels to natural products.Bioresource Technology 135:166-174)，目前微藻主要被锁定作为藻多醣、类胡萝卜素(carotenoids)、藻胆色素(phycobilins)与多元不饱和脂肪酸(DHA与EPA)等产品的天然来源的(Spolaore et al.,2006.Commercial applications of microalgae.J.Biosci.Bioeng..101:87-96)，而成功的微藻产业需要具备有最适切的藻种、最优化的培养条件与最优化的活性高价物质。在生物遗传改造、藻种快速筛选平台与人工培养技术的加持下，让具多面向发展潜力的微藻素材成为医疗保健、食品加工、水产养殖、动物饲料与美容等行业的应用已成为未来开发的新蓝海范畴，加速微藻特殊活性物
质的探勘与提升其提纯技术，将可开创出更为广阔的市场应用前景。目前开发藻种的重点希望透过微藻的大量养殖过程降低废水与废气污染，减缓二氧化碳的排放，还希望能从藻体提炼出生物能源或高价的活性物质，达到环保与产业双赢的目标(Farrelly,D.J.et.al.,2013.Carbon sequestration and the role of biological carbon mitigation:A review.Renewable and Sustainable Energy Reviews 21:712-727)。微藻生命周期需仰赖光合作用的进行，因此二氧化碳、阳光和水，是培养微藻所需的三大要素。一般而言，微藻大约每6至72小时藻体量会增加一倍，若藻体生长速度越快则能采收的频率越高；藻体含油量高就表示能有较多藻油可被转换为生物燃料，要以微藻来生产生物能源得挑选生长快速且含油量高的藻种，但通常含油量高的藻种生长速度较含油量低的藻种来的慢，因此需同时考虑生长速度与含油量两个因素加以选择出较适当的藻种。另外藻体回收的过程为目前耗能大的一环节，因此适合作为生物燃料生产的微藻种类须具备生物产量高、藻油量高、藻体易于回收的特点。藻油中脂肪酸的饱和度和三酸甘油酯(TAG)的比例也须纳入考虑，藻体中的总油量是由三酸甘油酯到固醇等多种化学化合物所组成，但并非所有化学化合物都适合生物燃料的生产，其中含有脂肪酸的脂质是优选的化合物，因其可藉由转酯化将其转化为生物柴油，因此藻油中脂肪酸图谱可作为藻种筛选的指标之一(Ramos,M.J.,et al.,2009.Influence of fatty acid composition of raw materials on biodiesel properties.Bioresour.Technol.100:261-268)，于2013年有研究文献指出旋转单针藻(Monoraphidium contortum)(SAG 47.8)具备300mg/L/天的生物能产量、含油量占藻体干重的22.2％与主要脂肪酸组成为C16:0到C18:1脂肪酸，可做为生物燃料的潜力藻株(Bogen,C.,et al.,2013.Identification of Monoraphidium contortum as a promising species for liquid biofuel production.Bioresource Technology 133:622-626)，另外研究指出即使是单一藻种中总油量的多寡与脂肪酸组成成分会受到培养基成分与培养过程所影响(Dhup S.and Dhawan V.,2014.Effect of nitrogen concentration on lipid productivity and fatty acid composition of Monoraphidium sp.Bioresource Technology 152:572-575)。微藻的传统分类方法主要是藉由藻体细胞与丝状物的形态、营养细胞的长度和宽度、终端细胞的形态、细胞大小、分裂型式、细胞形状和排列、异形细胞的间距、异形和厚壁孢子间最近的距离、异形细胞、厚壁孢子、色素、气泡和厚鞘的有无、与其是否可聚集成群落(colony)等形态特征差异来加以分类。Selenastraceae科中常见藻体形态为月牙型(capricornutum shape)或新月型(crescent shape)的藻属如纤维藻属(Ankistrodesmus)、月牙藻属(Selenastrum)、单针藻属(Monoraphidium)与蹄形藻属(Kirchneriella)等藻属，虽可藉由藻体为单一或聚集成群落、胞外物质胶垫(mucilage pad)的有无与藻体细胞形态等特征加以区分藻属，但由于藻体形态有些会因为培养基成分与培养时间的长短而有所变化，导致此类藻属形态的多型性，但由于近几年分子生物学的蓬勃发展，透过生物基因组中重复序列的高保留性使其可以作为DNA指纹图谱的分子标记，目前微藻领域最常用的分子标记是以18S rRNA序列与ITS区域序列为主，用以辅助藻种的鉴定(Krienitz,L.,et al.,2011；Yu,X.et al.,2012.SSU rRNA Gene Phylogeny of Morphospecies Affiliated to The Bioessay Alga“Selenastrum capricornutum”Recovered the Polyphyletic Origin of Crescent-Shaped Chlorophyta.J.Phycol.47:880-893)。肥胖是现今许多人所关注的问题，体脂肪屯积会造成如糖尿病、高血脂症、心血管疾病、高血压等代谢异常与循环系统疾病。活动量较少与摄取过多的能量是造成肥胖的主要原因。其中摄取过多的脂肪是能量摄取过高的主要原因的一。然而，脂肪亦为重要的营养素的一，除可提供能量的外，亦与脂溶性维生素的吸收有关。同时，脂肪具有独特的风味，可提供食品丰富的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微藻分离株，其包含与SEQ ID NO:1所示核苷酸序列具有至少95％相似度的18S rRNA序列，且与SEQ ID NO:2所示核苷酸序列具有至少95％相似度的ITS区域序列。

【技术特征摘要】
1.一种微藻分离株，其包含与SEQ ID NO:1所示核苷酸序列具有至少95％相似度的18S rRNA序列，且与SEQ ID NO:2所示核苷酸序列具有至少95％相似度的ITS区域序列。2.根据权利要求1的微藻分离株，其中所述18S rRNA序列具有SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列，且所述ITS区域序列具有SEQ ID NO:2所示的核苷酸序列。3.根据权利要求1或2的微藻分离株，所述微藻分离株为保藏于中国典型培养物保藏中心且保藏编号为CCTCC M 2015030的菌株，或为与保藏于中国典型培养物保藏中心且保藏编号为CCTCC M 2015030的菌株具有实质上完全相同特征的变异株。4.一种制备微藻培养产物的方法，其包含将根据权利要求1至3中任一权利要求的微藻分离株接种于液态培养基中，且温度在约15℃至约35℃、照光和通气下进行培养以获得所述培养产物。5.根据权利要求4的方法，其中所述液体培养基中进一步含有约0.5mM至约2mM的NaOH。6.根据权利要求5的方法，其中所述液体培养基中NaOH的含量为约1mM。7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂景瑜，俞铭诚，刘意如，傅威昌，董志宏，简美枝，黄英娥，赖进此，朱燕华，袁国芳，廖丽玲，
申请(专利权)人：财团法人食品工业发展研究所，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71