[發明專利]一種從自然水體中篩選高油脂藻類的方法

無效

• 申請號: 201310546621.5
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN103555587A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 荊紅梅;劉紅斌;鄭麗平;葉承;孫海燕
• 申請（專利權）人: 三亞深海科學與工程研究所
• 主分類號: C12N1/12
• 分類號: C12N1/12;G01N21/64;C12R1/89
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任重

技術領域

本發明涉及藻類篩選技術領域，具體地，涉及一種能夠快速有效從自然水體中篩選高油脂藻類的方法，所述方法主要是利用特異性熒光染料結合具有分選儀的流式細胞技術來快速分離篩選自然水體中含油脂量高的藻類，為生物能源的開發提供種質資源庫。

背景技術

隨著經濟的飛速發展和世界人口的快速增長，能源問題已成為世界各國極為關注的焦點。目前，石油儲量降低、化石能源價格上漲、環境污染、能源需求不斷增加，因而尋求一種可再生、可持續發展的清潔能源刻不容緩。生物質能源是地球上最普遍的一種清潔、可再生的能源，目前各國紛紛開展生物燃料、生物燃油的研究和生產，以替代昂貴并已成為稀有資源的傳統燃油的使用。日美等國科學界已開始利用海洋微型藻類來制取柴油、乙醇等探索。

藻類是自然界一種數量巨大的可再生資源，也是生產生物質能源的潛在資源。其作為新一代生物能源原料，具有很多優勢，如：（1）微藻種類繁多，廣泛分布于淡水和海洋中。全球已鑒定的微藻大約有40000種，而且數量還在不斷增加。（2）相對于傳統的油料作物，微藻生產量大、生長周期短。其生長速率遠遠高于陸生作物，一般微藻在24小時內其生物量可以加倍。（3）一般微藻的含油量可達20%-50%，部分微藻的含油量可以超過其干質量的80%。（4）微藻能在海水、淡水中培養，能耐受沙漠、干旱地、半干旱地等極端環境，不占用耕地（黃冠華&?陳峰，2009）。（5）微藻能吸收并利用工農業生產中排放出的大量CO₂和氮化物，或從廢水中取得氮、磷等，有利于改善環境。（6）微藻的生物化學成分可以通過環境條件的改變加以調節，從而提高含油量。基于以上優點，藻類對緩解人類所面臨的糧食、能源、環境三大危機有著巨大的潛力，并對減少化石能源的依賴、保證國家能源安全有深遠意義。

微藻是潛力巨大的生物能源，但規模和成本是目前開發微藻的兩大瓶頸問題。解決這些問題，一方面需要各環節技術的突破，另一方面也依賴于優良藻種的篩選和遺傳改造。美國國家可再生能源實驗室（NREL）已經從硅藻和綠藻中篩選了將近300種微藻，它們的含油量都超過了生物量的50%，而這只是從3000多種微藻中篩選出來的，因而可以說從豐富的自然環境庫中篩選出多樣的目的藻種大有希望。

藻類胞內油脂測定的常見方法主要包括重量法（Bligh?&?Dyer,?1959）、香草醛比色法（Gunnel?&?Leonardo,?1991）、尼羅紅染色法（Cooksey?et?al,?1987）。重量法和比色法都費時費力，而且對設備要求較高；利用尼羅紅染色法比較省時，但是不能很好地對厚細胞壁的藻類進行染色（Cooper?et?al,?2009），且染色后通常需進行顯微鏡鏡檢以觀察油滴染色情況較費時。目前，BODIPY505/515染料已經被應用來觀測藻類細胞含油脂量（Cooper?et?al.?2010），可于數分鐘內染上細胞器內的脂質體并不斷累積。此染料可以對細胞壁較厚藻類的胞內油脂有效染色，且不會長久停留在除了脂質體外的其它藻類器官，因而是較尼羅紅更為優良的染料。以上所提及的幾種常用油脂含量檢測方法只能針對單一藻種進行檢測，而環境水體中種類豐富的微藻是篩選高油脂含量微藻的物種庫，所以目前急需一種從環境樣品中能快速檢測并篩選分離得高含油脂量藻類的方法。