栅藻(DESMODESMUS SP.)及其在合成油脂及生质燃料上的应用制造技术

本发明专利技术涉及一种新颖的经分离栅藻(Desmodesmus sp.)及其在油脂与生质燃料合成及二氧化碳固定中的应用。

DESMODESMUS SP. and its application in the synthesis of oils and fats and biofuels

The invention relates to a novel separation by Scenedesmus (Desmodesmus sp.) and its application in oil and fuel synthesis and carbon dioxide fixation in.

【技术实现步骤摘要】
栅藻(DESMODESMUSSP.)及其在合成油脂及生质燃料上的应用
本专利技术涉及新颖的栅藻(Desmodesmussp.)分离株，所述分离株可产生高量的三酸甘油酯及C16～C18脂肪酸，且具有高效的固碳作用，故所述分离株可作为生产健康油脂及生质柴油的原料，还可应用于二氧化碳的减量。
技术介绍
微藻(microalgae)属于一种单细胞藻类，其分布范围非常广泛，在淡水、海洋或潮湿的土壤中都可发现其踪迹，其生长形式包括单独生长、链状或是团状生长(瑟曼H.V.及伯顿E.A.,海洋学导论,普伦蒂斯·霍尔,新泽西,1997(ThurmanH.V.&BurtonE.A.,IntroductoryOceanography,PrenticeHall,NewJersey,1997))。根据不同的微藻物种，其尺寸范围可从几微米(μm)到几百微米。微藻能够行光合作用，吸收二氧化碳，产生大气中一半的氧气量，对地球上的生命至关重要。微藻的生物多样性非常复杂，无论是以基础研究或是开发的角度而言，微藻为一个几乎未积极开发的资源。据估计，地球上大约有20-80万种微藻，其中已发现并有记录的仅有5万种(博罗维茨卡M.A.,微藻类的商业化生产：池塘、槽、管及发酵罐,生物技术杂志,1999,70:313-321(BorowitzkaM.A.,Commercialproductionofmicroalgae:ponds,tanks,tubesandfermenters.,Journalofbiotechnology,1999,70:313-321))。大多数微藻所产生的化合物包括类胡萝卜素、抗氧化剂、脂肪酸、酶、聚合物、胜肽、藻毒素及固醇类等，目前已有超过1.5万个新化合物是从微藻藻体萃取后经化学分析确认(汤普森P.A.,哈里森P.J.及怀特J.N.,照射对浮游植物1的脂肪酸组成的影响,藻类学杂志,1990,26:278-288(ThompsonP.A.,HarrisonP.J.&WhyteJ.N.,Influenceofirradianceonthefattyacidcompositionofphytoplankton1.,JournalofPhycology,1990,26:278-288))。脂质是微藻的次级代谢产物，具有保持细胞膜通透性的功能，以及因应环境变化作为细胞讯息传递途径的功能。微藻细胞所能生产的油脂量与组成会因周遭环境而产生变化(汤普森P.A.,哈里森P.J.及怀特J.N.,照射对浮游植物1的脂肪酸组成的影响,藻类学杂志,1990,26:278-288(ThompsonP.A.,HarrisonP.J.&WhyteJ.N.,Influenceofirradianceonthefattyacidcompositionofphytoplankton1.,JournalofPhycology,1990,26:278-288)；及博罗维茨卡M.A.,微藻类的商业化生产：池塘、槽、管及发酵罐,生物技术杂志,1999,70:313-321)。当环境条件不利于微藻细胞生长时，微藻藻体所吸收的碳将转变成油脂的能量形式储存起来，而其油脂含量、组成及所含各种脂肪酸比例也会根据培养环境条件，包括光强度、生长阶段、光周期、温度、盐度、二氧化碳浓度、氮及磷浓度等，而有所不同(邓斯坦G.等人,在大量培养中生长的三种微藻类的多不饱和脂肪酸含量的脂质组成及最大化的变化,应用藻类学杂志,1993,5:71-83(DunstanG.etal.,Changesinthelipidcompositionandmaximisationofthepolyunsaturatedfattyacidcontentofthreemicroalgaegrowninmassculture.,JournalofAppliedPhycology,1993,5:71-83)；及吴H.,等人,使用单细胞拉曼光谱学的活体内脂质组学,美国国家科学院院刊,2011,108:3809-3814(WuH.,etal.,Invivolipidomicsusingsingle-cellRamanspectroscopy.,ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences,2011,108:3809-3814))。一般而言，微藻富含三酸甘油酯(triacylglycerol，TG)、双酸甘油酯、磷脂、醣脂、碳氢化合物及其它脂类，依照微藻种类及培养条件不同，其微藻含油总量可占藻体干重的1到90％(w/w)(斯波劳雷P.,等人,微藻类的商业应用,.生物科学及生物工程杂志,2006,101:87-96(SpolaoreP.,etal.,Commercialapplicationsofmicroalgae,.Journalofbioscienceandbioengineering,2006,101:87-96)；及契斯堤Y.,来自微藻类的生质柴油,生物技术进展,2007,25:294-306(ChistiY.,Biodieselfrommicroalgae.,Biotechnologyadvances,2007,25:294-306))。有研究报告指出微藻产生的油脂量及油脂组成因随其藻种的不同，而可作为鉴别藻种的参考依据(伯格伦德O.,等人,湖泊营养对浮游生物食物网中的脂质含量及PCB浓度的影响,生态学,2001,82:1078-1088(BerglundO.,etal.,TheeffectoflaketrophyonlipidcontentandPCBconcentrationsinplanktonicfoodwebs.,Ecology,2001,82:1078-1088))。微藻由于其不凡的潜力，已经引起世界关注。作为一个可持续发展的绿色能源之一，微藻能够解决世界上最紧迫的问题。微藻具备生长速度快、二氧化碳利用率高、可高密度培养及受病菌污染机率较小等优点，并可在短时间内蓄积大量的生物质，可作为生产生质柴油、生物乙醇及生物氢等生质燃料的原料。加上其细胞结构简单且缺乏细胞分化，相较于棕梠、油菜、大豆及甘蔗等产油作物，其操作性更为简易。此外，微藻可使用非农耕地、苦咸水及废水等进行培养，大大减少了土地与淡水的利用，从而减少与粮食及经济作物的资源竞争。因此，各国政府及私营机构已纷纷投入微藻及其衍生物包括生质燃料、化学品及高价商品等研究与开发。微藻可用来生成一系列的可再生燃料，包括生质柴油(胡Q,等人,作为用于生物燃料产生的原料的微藻类三酸甘油酯：前景及发展,植物杂志,2008,54:621-639(HuQ,etal.,Microalgaltriacylglycerolsasfeedstocksforbiofuelproduction:perspectivesandadvances.,ThePlantJournal,2008,54:621-639)；德兰D.T.,陈C.L.及常J.S.,溶剂及油脂含量对用于使用固定脂肪酶作为生物催化剂的生质柴油合成的小球藻ESP-31的有含水原油的微藻类生物质的直接转酯化的影响,生物资源技术,2013,135本文档来自技高网...

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

【技术特征摘要】
1.一种栅藻分离株，其包含与SEQIDNO:1所示核苷酸序列具有至少95％相似度的ITS区域序列，且与SEQIDNO:2所示核苷酸序列具有至少95％相似度的18SrDNA序列。2.根据权利要求1所述的栅藻分离株，其中所述ITS区域序列具有SEQIDNO:1所示的核苷酸序列，且所述18SrDNA序列具有SEQIDNO:2所示的核苷酸序列。3.根据权利要求1或2所述的栅藻分离株，所述栅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CCTCCM2016153的藻株，或为与保藏于中国典型培养物保藏中心且保藏编号为CCTCCM2016153的藻株具有实质上完全相同特征的变异株。4.一种制备栅藻培养产物的方法，其包含将根据权利要求1到3中任一权利要求所述的栅藻分离株接种于pH值为约6到约10的液态培养基中，且在温度为约15℃到约40℃、照光及以通气导入含有二氧化碳浓度为约0.04％(v/v)到约20％(v/v)的空气下进行培养以获得所述培养产物。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述pH值为约7到约9。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘意如，俞铭诚，江尹玲，董志宏，林志强，简美枝，黄英娥，朱燕华，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