本发明专利技术公开了一株淡水小球藻Chlorella?sorokiniana?XJ02及其在固CO2定和生产微藻油脂中应用，该小球藻株保藏号为：CCTCC?NO：M?2013104。此发明专利技术的小球藻株能够高效固定0.03～20%的CO2，CO2固定效率为130～343mg/L/d，生物量（干重）浓度为720～2250mg/L，油脂含量为29.2～41%，其油脂脂肪酸组成主要为C16、C18短链脂肪酸，适合生物柴油的生产。此小球藻株与已报道的微藻藻种相比具有更高的CO2固定效率及生物量产量，并可通过选择适合的培养条件，得到高产量的微藻油脂，因此可以大大降低微藻油脂生产成本，为高效固定环境中CO2及微藻油脂制备生物柴油提供了一株优良的生产藻种。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微藻生物
具体涉及一株淡水小球藻Chlorellasorokiniana XJ02及其在固定CO2和生产微藻油脂中的应用。
技术介绍
因全球化石燃料的大量使用，“温室效应”日益加重，而CO2作为对“温室效应”贡献最大的气体，约占总效应的65%以上。据世界气象组织2011年温室气体年度公报报道，大气中CO2浓度从工业化前的约280ppmv已增加到2010年的约390ppmv。目前，大气中CO2浓度的持续升高已经导致了严重的气候及环境问题。因此，在全球共同面对气候变化挑战、推进经济社会可持续发展的形势下，CO2减排及能源问题已成为世界各国政府关注的热点。近些年来，一些发达国家采用各种物理、化学和生物方法研究CO2的收集、浓缩及固定和转化。但比起传统物理化学CO2固存方法成本高、能耗大、环境友好性差等特点，生物CO2固定法是地球上最主要和最有效的固碳方式，，是环境友好型与资源节约型的可持续发展方法。生物CO2固定是指生物体如高等植物、光合细菌和微藻等以CO2为所需碳源经由光合作用的方式，将CO2转化为 生物质的过程，其所需能源直接来源于太阳光能。与植物及光合细菌相比，藻类具有光合速率高、繁殖快、环境适应性强、处理效率高、可调控以及易与其他工程技术集成等优点，且可获得高效、立体、高密度的培养，同时固碳后产生的大量藻体具有很好的利用价值，例如，可作为饲料、食品添加剂、生物乙醇及生物柴油等的制备原料。因此，微藻固碳减排技术不仅具有环保、经济效益，也为人类解决能源、环境问题提供了一条全新而有效的模式。随着社会经济发展及对能源需求的持续增长，石化资源的匮乏日渐突显，因此寻找一种持续可再生、环境友好型的能源形式成为各国科学家关注的重点。在众多的可再生能源(风能、地热能、水能、太阳能等)中，生物柴油以其在能量密度、燃烧性等方面与石化柴油具有极高相似性，甚至超过石化柴油，且具有易降解、基本不含硫及芳烃类化合物、对环境友好等特性，受到世界各国的广泛关注。一些发达国家于20世纪90年代初便开始了生物柴油的商业化生产，并主要以大豆和菜籽油为生产原料。我国生物柴油产业兴起较晚，目前，我国生产生物柴油的原料主要是大豆、油菜等油料作物、油棕和麻风树等油料木果实及废餐饮油等。但是，这种以传统农业为基础的生物柴油生产方式，不仅产量低、成本高，而且不符合“不与农业争粮争地”的根本原则，因此不能满足生物柴油产业对原料持续增长的需求。研究发现许多藻类可以快速生长并在体内产生大量的油脂，被称为产油藻。产油微藻，即在一定条件下，微藻将CO2、碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂等碳源转化为微藻细胞内大量贮存的油脂，且油脂含量超过生物总量20%的微型藻类。微藻因含油量高、易于培养、单位面积产量大等优点而被视为新一代的、甚至是唯一能实现完全替代石化柴油的生物柴油原料。微藻在固定CO2的同时生产油脂以制备生物柴油技术已成为世界各国研究的热点。美国1978年启动了耗资2500万美元的水生物种项目，旨在利用微藻生产生物柴油，是开发微藻生物柴油起步最早的国家，但后来因经费精简、藻类制油成本过高于1996年终止，但美国科学家已经培育出了富油的工程小环藻。这种藻类在实验室条件下的脂质含量可达到60%以上(比自然状态下微藻的脂质含量提高了 3 12倍)，户外生产也可增加到40%以上，为后来的研究提供了坚实基础。2006 2008年，石油价格一度大幅上扬，大大刺激了微藻生物柴油产业化技术的开发，美国等发达国家的政府和企业在该领域纷纷投入巨资，在国际上掀起了一股势不可挡的热潮。2006年,美国Green Fuel技术公司和Arizona公共服务公司报道了以微藻为生物质原料制备生物柴油研发所取得的进展，两公司在亚利桑那州建立了可与1040兆瓦电厂烟道气相联接的商业化系统，成功地利用烟道气的CO2,大规模光自养培养微藻，并将微藻转化为生物燃料。同时由美国著名实验室和科学家组成的National Alliance,该联盟中的Live Fuels公司宣布了由国家能源局支持的“微型曼哈顿计划”，即微藻能源计划，计划在2010年实现微藻制备生物柴油的工业化。2010年6月29日美国能源部向个研究团队资助2400万美元以解决微藻可再生能源商业化规模生产各环节中的关键问题。2008年，美国国防部宣布投入2000万美元基金进行微藻生物柴油研究工作，旨在在2010年前证实海藻的生物质燃料能够实现商业化并成为JP-8喷气燃料的替代品，该项目由遍布美国的各个机构共同实施，包括美国加州大学圣地亚哥分校的Scripps海洋研究所、夏威夷生物能源研究所以及北达科他大学能源环境研究中心等。目前，美国的微藻能源公司已经占到世界的78%。此外，澳洲、日本、西欧、印度和南非的政府或企业也投入巨资进行微藻生物柴油的研究。如日本国际贸易和工业部曾资助了一项名为“地球研究更新技术计划”的项目。该项目利用微藻来生物固定CO2,并着力开发密闭式光生物反应器技术，通过微藻吸收火力发电厂烟气中的CO2来生产生物质能源。2008年，英国碳基金公司启动了目前世界上最大的藻类生物燃料项目，投入2600万英镑用于发展相关技术和基础设施，该项目预计到2020年实现商业化。荷兰AlgaeLink公司是一家拥有工业化藻类培养设备和藻油加工技术的跨国公司，该公司向全球销售其反应器，并提供相关技术支持。2008年4月该公司与荷兰航空公司签订了利用藻油开发航空燃油的协议。此外，以色列一家公司于2007年对外展示了利用海藻吸收CO2，将太阳能转化为生物质能的技术，每5千克藻类可生产I升燃料。近年来，微藻生物柴油技术也引起了我国政府科研机构和企业的重视，被列为科技部863计划的重点项目之一。各高校和科研院所都开展了这方面的研究，主要集中于藻种的筛选、微藻培养生物反应器设计及下游加工技术。目前，一些企业及研究机构也正在进行微藻生产生物柴油的中试培养。新奥科技发展有限公司的“C02—微藻一生物柴油”关键技术研究项目已经通过中试,并在内蒙古达拉特旗建设280hm2的微藻养殖基地。2009年，中国石化股份有限公司与中科院联合启动了“微藻生物柴油成套技术”项目，目标计划到2015年完成万吨级工业生产装置。虽然微藻生物柴油目前在技术上是可行的，但是与化石燃油相比，微藻生物柴油的生产面临着两大“瓶颈”，使得微藻生物柴油的生产严重受阻。其一是微藻生物柴油生产成本高，故产品价格也较高，还无法适应当前低下的市场需求，且因微藻的大规模培养水平尚有限，这也使得微藻生物柴油的价格居高不下；二是微藻生物质资源不足且获得困难。而将“微藻生物柴油生产”及“co2减排”高度耦合研究，不仅可以降低微藻生物柴油生产成本，实现温室气体的减排并且可获得其 它高附加值产品来创造额外的生态及社会经济效益，而且可实现二氧化碳从“处理工艺”向“生产工艺”的转化。这种新理念为缓解当前能源紧缺和温室效应的形势提供了新途径，也为微藻生物柴油的生产提供了一种可行性研究方案，能创造一种双赢的局面。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一株淡水小球藻，该小球藻株在生产高产量微藻油脂的同时可以耦连高浓度CO2的高效固定，以解决当前微藻油脂生产成本过高的问题。一株淡水小球藻Chlorel本文档来自技高网...
【技术保护点】
一株淡水小球藻Chlorella?sorokiniana?XJ02，其特征在于，保藏号是CCTCC?NO：M2013104。
【技术特征摘要】
1.一株淡水小球藻Chlorella sorokiniana XJ02,其特征在于,保藏号是CCTCC NO:M2013104。2.权利要求1所述的小球藻株固定CO2的同时生产微藻油脂的方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)将经过指数培养的藻株接种于BG-1l灭菌培养液中，接种终浓度为IXIO7 6X IO7个/ml，培养温度为20 35°C，培养基pH5 9，光照强度为2500 60001ux，光照时间为12h/d，通气量为0.2 0.5vvm，其中CO2体...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏金兰，金雪洁，巩三强，聂珍媛，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
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