青島日?qǐng)?bào)／青島觀／青報(bào)網(wǎng)訊 記者1月29日從中科院青島生物能源與過(guò)程研究所獲悉，該所微藻生物技術(shù)研究組通過(guò)“多組學(xué)”方法提高“產(chǎn)油微藻”黃絲藻的產(chǎn)油效率，使黃絲藻細(xì)胞的油滴大小與含量大幅提升，未來(lái)可運(yùn)用研究成果制備綠色環(huán)保型的柴油和航油。

▲黃絲藻絲狀細(xì)胞

微藻制油，顧名思義，即利用微藻光合作用將固定在微藻體內(nèi)的碳物質(zhì)轉(zhuǎn)化為油脂，然后利用物理或化學(xué)方法把微藻細(xì)胞內(nèi)的油脂轉(zhuǎn)化到細(xì)胞外，再進(jìn)行提煉加工，從而生產(chǎn)生物柴油。和其油料作物相比，產(chǎn)油微藻生長(zhǎng)周期短，單位產(chǎn)油量非常大。據(jù)介紹，國(guó)際上的微藻能源相關(guān)研究很早就已開(kāi)啟，目前已形成龐大的產(chǎn)油微藻家族，但規(guī)模和成本仍是開(kāi)發(fā)微藻的瓶頸問(wèn)題。

據(jù)青島能源所微藻生物技術(shù)研究組副研究員汪輝介紹，目前科學(xué)家們研究較多的單細(xì)胞產(chǎn)油微藻因尺寸較小，存在藻細(xì)胞采收困難，提油工藝繁瑣等問(wèn)題，微藻制油成本非常高。“幾年前，我們首次發(fā)現(xiàn)了一類(lèi)絲狀產(chǎn)油微藻——黃絲藻，它的產(chǎn)油效率非常高，可謂是‘富得流油’。”汪輝表示，從高倍顯微鏡下，可以明顯看到蘊(yùn)含在藻細(xì)胞中的“大油滴”，因此這種黃絲藻被譽(yù)為“微藻界的后起之秀”。

據(jù)介紹，黃絲藻的優(yōu)勢(shì)在于細(xì)胞生長(zhǎng)快、油脂提取簡(jiǎn)單。黃絲藻除了光合作用外，還可通過(guò)吸收葡萄糖等“營(yíng)養(yǎng)液”來(lái)“加餐”，利用葡萄糖異養(yǎng)的生長(zhǎng)速率可增長(zhǎng)10倍以上。此外，黃絲藻細(xì)胞尺寸較大，長(zhǎng)度約500－3000微米，微藻細(xì)胞成熟后，簡(jiǎn)單的過(guò)濾即可從培養(yǎng)液中高效收集藻細(xì)胞；通過(guò)簡(jiǎn)單物理壓榨的方式就能使細(xì)胞破碎，令細(xì)胞內(nèi)的油滴流出來(lái)，避免了單細(xì)胞油脂提取過(guò)程中大量化學(xué)溶劑的使用。

“在研究過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)如果黃絲藻只是靠喝“葡萄糖”來(lái)猛長(zhǎng)，它們產(chǎn)油的效率會(huì)大大降低。如果不解決這個(gè)問(wèn)題，就無(wú)法實(shí)現(xiàn)黃絲藻的高效產(chǎn)油。”汪輝說(shuō)，研究組想到了利用目前火熱的“多組學(xué)”分析手段，對(duì)細(xì)胞進(jìn)行基因組、轉(zhuǎn)錄組、代謝物組等多層次的整合分析。科研人員通過(guò)比較利用光合作用和利用葡萄糖進(jìn)行生長(zhǎng)產(chǎn)生差異，找出葡萄糖異養(yǎng)狀態(tài)下黃絲藻油脂積累降低的具體原因，并“對(duì)癥下藥”，最終通過(guò)補(bǔ)充外源前體物的方式提高了利用葡萄糖生長(zhǎng)的黃絲藻細(xì)胞的油滴大小與含量。“從微藻中提煉出柴油和航油等油品，還可以生產(chǎn)出很多下游產(chǎn)品，比如，藻渣蛋白飼料、藻渣發(fā)酵沼氣等等，產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景十分廣闊。”汪輝表示。（記者 鄭文斌）

[責(zé)任編輯：楊凡、彭芳]

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