[發明專利]一株淡水小球藻Chlorella pyrenoidosa XJ01及其在固定CO2和生產微藻油脂中的應用

有效

• 申請號: 201310187830.5
• 申請日: 2013-05-20
• 公開（公告）號: CN103266062A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 夏金蘭;金雪潔;鞏三強;聶珍媛
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C12N1/12
• 分類號: C12N1/12;C12P7/64;B01D53/84;B01D53/62;C12R1/89
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 袁靖

技術領域

本發明屬于微藻生物技術領域。具體涉及一株淡水小球藻Chlorella?pyrenoidosa?XJ01及其在固定CO₂和生產微藻油脂中的應用。

背景技術

因全球化石燃料的大量使用，“溫室效應”日益加重，而CO₂作為對“溫室效應”貢獻最大的氣體，約占總效應的65%以上。據世界氣象組織2011年溫室氣體年度公報報道，大氣中CO₂濃度從工業化前的約280ppmv已增加到2010年的約390ppmv。目前，大氣中CO₂濃度的持續升高已經導致了嚴重的氣候及環境問題。因此，在全球共同面對氣候變化挑戰、推進經濟社會可持續發展的形勢下，CO₂減排及能源問題已成為世界各國政府關注的重點。

近些年來，一些發達國家采用各種物理、化學和生物方法研究CO₂的收集、濃縮及固定和轉化。但比起傳統物理化學CO₂固存方法成本高、能耗大、環境友好性差等特點，生物CO₂固定法是地球上最主要和最有效的固碳方式，且最為符合自然界碳循環規律，是環境友好型與資源節約型的可持續發展方法。生物CO₂固定是指生物體如高等植物、光合細菌和微藻等，以CO₂為自身所需碳源經由光合作用的方式，將CO₂轉化為生物質（如淀粉、纖維素等）的過程，其所需能源直接來源于太陽光能。但與植物及光合細菌相比，藻類具有光合速率高、繁殖快、環境適應性強、處理效率高、可調控以及易與其他工程技術集成等優點，且可獲得高效、立體、高密度的培養，同時固碳后產生的大量藻體具有很好的利用價值，例如，可作為飼料、食品添加劑、生物乙醇及生物柴油等的制備原料。因此，微藻固碳減排技術不僅具有環保、經濟效益，也為人類解決能源、環境問題提供了一條全新而有效的模式。

隨著社會經濟發展及對能源需求的持續增長，石化資源的匱乏日漸突顯，因此尋找一種持續可再生、環境友好型的能源形式成為各國科學家關注的重點。在眾多的可再生能源（風能、地熱能、水能、太陽能等）中，生物柴油以其在能量密度、燃燒性等方面與石化柴油具有極高相似性，甚至超過石化柴油，且具有易降解、基本不含硫及芳烴類化合物、對環境友好等特性，受到世界各國的廣泛關注。一些發達國家于20世紀90年代初便開始了生物柴油的商業化生產，并主要以大豆和菜籽油為生產原料。我國生物柴油產業興起較晚，目前，我國生產生物柴油的原料主要是大豆、油菜等油料作物、油棕和麻風樹等油料木果實及廢餐飲油等。但是，這種以傳統農業為基礎的生物柴油生產方式，不僅產量低、成本高，而且不符合“不與農業爭糧爭地”的根本原則，因此不能滿足生物柴油產業對原料持續增長的需求。研究發現許多藻類可以快速生長并在體內產生大量的油脂，被稱為產油藻。產油微藻即在一定條件下，微藻將CO₂、碳水化合物、碳氫化合物和普通油脂等碳源轉化為微藻細胞內大量貯存的油脂，且油脂含量超過生物總量20%的微型藻類。微藻因含油量高、易于培養、單位面積產量大等優點而被視為新一代的、甚至是唯一能實現完全替代石化柴油的生物柴油原料。