[發明專利]一種利用光源光譜調控布朗葡萄藻脂質組成的方法及其應用

在審

• 申請號: 202110540765.4
• 申請日: 2021-05-18
• 公開（公告）號: CN113308499A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 周曉見;俞秋燕;錢守元;靳翠麗;郁彬琦;劉青
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: C12P7/64
• 分類號: C12P7/64;C12N1/12;C12R1/89
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 王曉東

本發明公開了一種利用光源光譜調控布朗葡萄藻脂質組成的方法及其應用，包括，通過布朗葡萄藻光能利用特征，使用單色光發光單元進行組合，形成組合光譜，用于調整布朗葡萄藻合成的脂肪酸組成和比例，本發明涉及一種利用光源光譜調控布朗葡萄藻脂質組成的方法，將單色光進行適當組合，形成組合光譜，用于調控微藻脂質組成的方法，在根據布朗葡萄藻Botryococcusbrauni進行適當優化后實施，首次發現單色藍光對其脂質生產有促進作用，可提高其合成的脂肪酸中C18:1和C20:5的比例；由此，可以通過調整布朗葡萄藻培養的照光光譜，改變其合成的脂肪酸組成和比例，提升其生物柴油質量。

技術領域

本發明屬于生物質能源領域，具體涉及到一種利用光源光譜調控布朗葡萄藻脂質組成的方法及其應用。

背景技術

雖然幾乎所有的光合作用生物都含有葉綠素a，但不同的微藻含有不同的輔助色素，它們參與吸收不同波長的光，以幫助增加光能吸收和利用效率。微藻和藍藻中的色素分為葉綠素、類胡蘿卜素和藻膽蛋白三類。其中葉綠素是最重要的色素，在光合作用中起到捕光和/或電荷分離的作用，在對光能的吸收、傳遞和轉化中起核心作用。所有光合色素都有一個大的雙鍵共軛體系，在這些鍵中的離域電子激發之后，特定波長的光被吸收。綠藻主要通過葉綠素吸收光，葉綠素吸收450～475nm和630～675nm范圍內的光能。類胡蘿卜素在400～550nm范圍內具有最大的光能吸收，藻膽蛋白吸收最大值在540～655nm之間。

不同的微藻在不同波長的光照條件下，可在一定程度上調整自身的光合系統，適應相應的光照條件，形成相對穩定的光合系統和光合能力。

與微藻脂質積累密切相關的途徑可以概括為以下主要的五條途徑：(1)光合作用過程中的CO2固定途徑將無機碳轉化為有機碳，此途徑為脂質合成提供藻類生物量基礎和最初始的碳通量。(2)從頭合成脂肪酸的脂肪酸合成酶(FAS)途徑，合成的飽和脂肪酸也可以進一步去飽和和延長以合成多不飽和脂肪酸。(3)三酰甘油(TAG)合成途徑。(4)從頭合成脂肪酸需要持續供應的乙酰輔酶A(Acetyl-CoA)和還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)，這些代謝物的生產途徑也強烈影響脂質合成結果。(5)脂質積累的競爭途徑，包括淀粉合成、金藻昆布多糖合成、蛋白質合成、甾醇合成等途徑，以及脂肪酸的β氧化、脂滴降解等過程對于細胞脂質的積累都有影響。

發明內容

本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。

鑒于上述和/或現有技術中存在的問題，提出了本發明。

因此，本發明的目的是，克服現有技術中的不足，提供一種利用光源光譜調控布朗葡萄藻脂質組成的方法。

為解決上述技術問題，本發明提供了如下技術方案：一種利用光源光譜調控布朗葡萄藻脂質組成的方法，包括，

通過布朗葡萄藻光能利用特征，使用單色光發光單元進行組合，形成組合光譜，用于調整布朗葡萄藻合成的脂肪酸組成和比例。

作為本發明所述利用光源光譜調控布朗葡萄藻脂質組成的方法的一種優選方案，其中：所述使用單色光發光單元進行組合，包括，

將峰值波長為660nm的單色紅光發光單元、峰值波長為455nm的單色藍光發光單元及其不同紅藍單色光組合，形成微藻培養的照光光源。

作為本發明所述利用光源光譜調控布朗葡萄藻脂質組成的方法的一種優選方案，其中：所述不同紅藍單色光組合，包括，

光源被設計成相對較低的光子密度，每個光源由7個發光單元組成，每個發光單元的工作功率為1瓦，因此每個光源的總功率為7瓦；

光源安裝了不同的紅色和藍色發光單元組合，設計為n紅+m藍，定義為nRmB；