[發明專利]一種強化微藻固碳與甘油三酯積累的方法

在審

• 申請號: 202110980915.3
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113736722A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 耿媛媛;沈倩;聶煜東;張賢明
• 申請（專利權）人: 重慶工商大學
• 主分類號: C12N1/38
• 分類號: C12N1/38;C12N1/12;C12P7/64;B01D53/14;B01D53/62;B01D53/78;C12R1/89
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本發明公開了一種強化微藻固碳及甘油三酯積累的方法，涉及微藻培養、微藻固碳以及微藻生物柴油領域。本發明主要是將體積分數為5％CO₂氣體作為唯一碳源，向微藻培養液中添加具有固碳效果與促進光合作用的聚乙二醇溶液以及具有固碳作用的單乙醇胺溶液，該方法顯著提高了微藻培養液中溶解性無機碳的濃度，微藻固碳效率，以及提升微藻生物量產率和甘油三酯含量。本發明提供聚乙二醇的主要作用是提高CO₂從氣相到液相傳質速率，提供單乙醇胺主要作用是提高微藻培養液對CO₂氣體固定效率，繼而為微藻生長和甘油三酯積累提供充足碳源。

技術領域

本發明屬于微藻培養領域，具體涉及一種強化微藻固碳及甘油三酯積累的方法，尤其涉及通過物理-化學吸收與生物利用CO₂的方法。

背景技術

微藻固碳技術是利用微藻細胞將大量二氧化碳轉化為生物質的過程。微藻作為可以進行固碳的生物之一，具有光合速率高、繁殖快、適應環境能力強等優點，相當于森林固碳能力的10～50倍。每年由微藻光合作用固定的二氧化碳占全球二氧化碳固定量的40％。但是，CO₂在微藻固碳仍然存在一些技術瓶頸，如低濃度CO₂氣體在水中溶解度低以及微藻光合效率有限。

目前，化學吸收法因其具有較高的CO₂捕集效率而備受關注。其中，最常見的化學吸收劑包括醇胺溶液、氨水、熱苛性鈉、氨基酸鹽等。近幾年來，醇胺類化合物由于其具有優異的吸收活性以及高效的CO₂脫除效率在強化微藻固碳領域逐漸興起。文獻(KIM G,C HOIW,LEE C,et al.Enhancement of dissolved inorganic carbon and carbon fixationby green alga Scenedesmus sp.in the presence of alkanolamine CO₂ absorbents[J].Biochemica l Engineering Journal,2013,78:18-23.)在柱狀光生物反應器中通入二氧化碳培養綠藻Sce nedesmus sp.時，通過向微藻培養液中添加單乙醇胺(MEA)，MEA與通入的CO₂發生化學反應生成R-NHCOO-，提高了微藻培養液中的總無機碳濃度，隨著微藻細胞對培養液中碳源的消耗，R-NHCOO-會逐漸解離出CO₂，進一步提供微藻細胞所需碳源。雖然該方法可以提高培養液中總無機碳源濃度，但高濃度單乙醇胺會生成氨基甲酸酯中間體對微藻細胞有毒害作用，進而降低微藻生物產率。