本申请涉及微芒藻属(Micractinium sp.)及其用途，其中所述微芒藻属(Micractinium sp.)包含SEQ ID NO:1所示核苷酸序列的18S rDNA序列与SEQ ID NO:2所示核苷酸序列的ITS区域序列。本发明专利技术涉及一种可在不同材质上生长形成生物膜，且产生高量三酸甘油脂的经分离微芒藻属(Micractinium sp.)。本发明专利技术还涉及所述经分离微芒藻属(Micractinium sp.)于生产生质燃料及食用油上的用途。
【技术实现步骤摘要】
微芒藻属(MICRACTINIUMSP.)及其用途
本专利技术涉及新颖微芒藻属(Micractiniumsp.)分离株，所述分离株可在不同材质上生长形成生物膜(biofilm)，且可利用生物膜培养模式进行培养，以减少对水资源与土地的需求，并简化采收流程，降低采收成本。所述分离株可产生高量的三酸甘油酯(triacylglycerol)，在培养时可吸收二氧化碳，可作为固碳之用，并具有高热值、低灰分与低硫分等特性，可做为生产生质柴油与食用油的料源。
技术介绍
自18世纪工业革命以来，人类对石化能源的需求与日俱增，然而石化能源的天然蕴藏量有限，因此逐渐需要寻求新的替代能源。第一代生质能源是以甘蔗、甜菜、玉米、大豆等粮食作物做为原料，利用水解、发酵与转酯化(transesterification)等技术来制造生质能源，但会造成农耕地需求上升、粮食作物价格上昂等问题；第二代生质能源是以稻杆、玉米杆、木屑与蔗渣等非粮食作物为原料，利用纤维素水解等技术来制造生质能源，但此类生质能源具有原料来源有限、处理成本过高等问题；第三代生质能原是起源于公元1970年能源危机爆发时，美国所推动的藻类生质柴油开发计划，以藻类为主要原料，利用油脂萃取、氢化(hydrogenation)与转酯化等技术来制造生质能源。微藻(microalgae)是属于一种单细胞藻类，其细胞大小介于几微米(μm)到几百微米之间，一般无法以肉眼直接观察，需利用显微镜辅助观察。微藻的分布范围非常广泛，在淡水、海洋或潮湿的土壤中皆可发现其踪迹，据估计，地球上大约有20万到80万种微藻，其中已发现并有记录的仅有3万5千种，其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，为一个几乎未积极开发的领域。微藻具备生长速度快、二氧化碳利用率高、可高密度培养、受病菌污染机率较小与所需土地面积较小等优点，并可在短时间内蓄积大量的生物质(biomass)，可作为生产生质柴油(biodiesel)、生物乙醇与生物氢等生质燃料(biofuel)的原料。此外，微藻可使用非农耕地、海水、生活废水、农牧废水与烟道气等进行培养，大大减少了土地与淡水的需求，从而减少与粮食与经济作物的资源竞争。加上其细胞结构简单且缺乏细胞分化，相较于棕榈、油菜、大豆与甘蔗等产油作物，其操作性较植物细胞更为简易，且具有与植物相似的醣化后转译修饰机制以利细胞基因表现(颜H.W.等人，基于微藻的生物精炼-从生质燃料到自然产物，生物资源技术，2013，135:166-174(Yen,H.W.etal.,Microalgae-basedbiorefinery–Frombiofuelstonaturalproducts.,Bioresour.Technol.,2013,135:166-174))。目前，微藻生物质中所含的醣类(如藻多醣)、类胡萝卜素(carotenoid)、藻胆蛋白(phycobilin)、二十碳五烯酸(EicosapentaenoicAcid(EPA))与二十二碳六烯酸(Docosahexaenoicacid(DHA))等，已被广泛应用于医疗保健、美容、食品加工、水产养殖与生物能源等产业中(斯波劳雷P.等人，微藻类的商业应用，生物科学与生物工程杂志，2006，101:87-96(Spolaore,P.etal.,Commercialapplicationsofmicroalgae.,J.Biosci.Bioeng.,2006,101:87-96))。微藻所产的藻油主要由三酸甘油脂、各式脂肪酸与固醇类所组成，并可通过氢化或转酯化将其转化为液态生物燃料。不同的藻种其藻油的组成成份比例也不相同。因此，有研究指出微藻藻油的脂肪酸图谱可作为筛选藻种的指标之一(拉莫斯M.J.等人，原料的脂肪酸组成对生质柴油特性的影响，生物资源技术，2009，100:261-268(Ramos,M.J.etal.,Influenceoffattyacidcompositionofrawmaterialsonbiodieselproperties.,Bioresour.Technol.,2009,100:261-268))。然而，并非所有微藻所产的藻油皆适合用于制备生质燃料，其中所含脂肪酸的不饱和度(degreeofunsaturation)与三酸甘油酯的比例，也会影响所述藻油是否适合用于制备生质燃料。有研究文献指出单针藻(Monoraphidiumcontortum)(SAG47.8)具备300mg/L/日的生质能产量，其藻体含油量占藻体干重的22.2％(w/w)，藻油主要脂肪酸组成为C16:0到C18:1脂肪酸，可作为制造生质燃料的潜力藻株(博根C.等人，Monoraphidiumcontortum作为用于脂质生质燃料生产的潜力藻种的鉴别，生物资源技术，2013，133:622-626)(Bogen,C.etal.,IdentificationofMonoraphidiumcontortumasapromisingspeciesforliquidbiofuelproduction.Bioresour.Technol.,2013,133:622-626))。微藻的生长需仰赖光合作用的进行，故光、二氧化碳、水、氮、磷与钾等是培养微藻所需的要素，其养殖方式包含自营、异营与混营培养等，自营培养是指微藻利用光源与无机碳(如二氧化碳)行光合作用得到生长所需的能量；异营培养是指微藻在无照光的条件下，利用培养基中的有机碳作为碳源(如醋酸钠、葡萄糖)来生长；混营培养则是指微藻可同时进行自营与异营生长。一般而言，微藻的藻体量大约每6到72小时会增加1倍，微藻生长的速度越快，其可采收的频率越高。然而，通常含油量较高的藻种生长速度较含油量较低的藻种来的慢，故需同时考虑微藻的生长速度与含油量来筛选适宜用于制备生质燃料的藻种。此外，不同的培养方式与培养基成份对微藻生长速度、油脂的累积、产率与组成也会产生不同程度的影响(多普S.与达万V.，氮浓度对于Monoraphidiumsp.脂质产率与脂肪酸组合物的影响，生物资源技术，2014，152:572-575(Dhup,S.&Dhawan,V.,EffectofnitrogenconcentrationonlipidproductivityandfattyacidcompositionofMonoraphidiumsp.,Bioresour.Technol.,2014,152:572-575))。目前以微藻作为生质能源的原料，其生产成本与技术上仍有待克服与突破的地方。以自营培养模式为例，微藻自营培养主要是将微藻悬浮培养于培养液中，然而，目前目前现有的养殖技术仍无法将培养液中藻体浓度提升到10g/L(1％)以上。此外，由于培养液中藻体浓度低且藻体细胞微小，导致在藻体回收干燥时，需经由繁复的流程与设备才可将藻体与培养液分离，耗能费时且费用昂贵，使得藻体的回收成本可占微藻生质柴油全部生产成本的20～30％。微藻生物膜养殖系统是利用微藻可贴附生长于载体表面的养殖模式，最早是应用于1980年代处理工业废水中的氮与磷(普兹多卡-乔沙M.等人，利用藻类旋转盘与反硝化填料床反应器减少工业废水中的氮，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微芒藻属(Micractinium sp.)分离株，其包含SEQ ID NO:1所示核苷酸序列的18S rDNA序列与SEQ ID NO:2所示核苷酸序列的ITS区域序列。
【技术特征摘要】
1.一种微芒藻属(Micractiniumsp.)分离株，其包含SEQIDNO:1所示核苷酸序列的18SrDNA序列与SEQIDNO:2所示核苷酸序列的ITS区域序列。2.根据权利要求1所述的微芒藻属分离株，其中所述微芒藻属分离株为保藏于中国典型培养物保藏中心且保藏编号为CCTCCM2016743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CCTCCM2016743的藻株具有实质上完全相同特征的变异株。3.一种制备微芒藻属(Micractiniumsp.)培养产物的方法，其包含将根据权利要求1或2中所述的微芒藻属分离株接种于液态培养基中，在照光与通气下进行培养以获得所述培养产物。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述微芒藻属是与一或多个载体共同培养于所述液态培养基中。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述微芒藻属分离株与所述一或多个载体是分别加入所述液态培养基中，或先将该微芒藻属分离株接种于所述一或多个载体上后，再将经接种的载体置入所述液态培养基中。6.根据权利要求4或5所述的方法，其中所述载体是网状物质、泡棉或其任意组合。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述网状物质是纤维滤纸、棉布、滤布、木浆布、不织布、牛仔布、尼龙布、超细纤维织布...
【专利技术属性】
技术研发人员：俞铭诚，涂景瑜，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
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