本文關(guān)鍵詞：低強(qiáng)度超聲波促進(jìn)微藻油脂累積規(guī)律及其機(jī)理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：針微藻油脂含量是制約生物柴油產(chǎn)率的關(guān)鍵性因素之一,有效提高微藻油脂含量依舊是微藻生物能源領(lǐng)域亟需解決的瓶頸技術(shù)難題,本研究創(chuàng)新性的采用低頻、低強(qiáng)度超聲波作為處理微藻的一種技術(shù)手段,其目的是為了有效促進(jìn)微藻的油脂積累,同時(shí)對(duì)其促進(jìn)作用機(jī)理進(jìn)行探索,以期為進(jìn)一步的研究提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。首先,以實(shí)驗(yàn)室自主篩選的產(chǎn)油微藻突變株Z-4作為研究對(duì)象,分別研究其在不同超聲條件(包括超聲頻率、超聲階段、超聲功率、超聲持續(xù)時(shí)間、超聲脈沖間隔)下的油脂含量、生物量、底物消耗能力的變化規(guī)律,從而確定了促進(jìn)微藻油脂累積的最佳超聲條件:最佳超聲頻率為20kHz,最佳超聲階段為微藻生長周期的對(duì)數(shù)期,最佳超聲功率為20W/L,最佳處理時(shí)間為30min/d,最佳超聲脈沖間隔為2s。同時(shí),該研究還考察了在最佳超聲條件下超聲處理對(duì)微藻及油脂含量的影響。在最佳超聲條件下,生物量、生長速率其油脂累積速率、油脂含量都有明顯提高。超聲處理后的微藻相較于未超聲的對(duì)照組其穩(wěn)定期油脂含量由21.2%提高至29.1%,提高37.2%;微藻細(xì)胞干重由2.1g/L提高至2.8g/L,提高33.3%。在確定超聲波處理的最佳參數(shù)后,對(duì)超聲促進(jìn)微藻產(chǎn)油脂的機(jī)理進(jìn)行了初步探索,主要從超聲處理后微藻對(duì)底物的利用速率、微藻細(xì)胞結(jié)構(gòu)的變化、細(xì)胞表面元素含量的變化、細(xì)胞通透性的變化、油脂組成成分、細(xì)胞組分、細(xì)胞色素以及關(guān)鍵酶含量等的變化等方面進(jìn)行分析。研究結(jié)果表明:超聲組微藻細(xì)胞表面碳元素與氧元素分別增加5%和5.8%,葉綠素總量約增加了18.6%,多糖含量降低12.8%,總蛋白含量降低6.5%。低頻低強(qiáng)度的超聲處理可以在不破壞微藻細(xì)胞及代謝功能的前提下,提高細(xì)胞的通透性進(jìn)而提高細(xì)胞代謝速率和底物的傳質(zhì)速率,這是提高油脂含量和促進(jìn)微藻生長的關(guān)鍵原因,超聲對(duì)微藻油脂代謝過程中關(guān)鍵酶活性的影響不大。本研究為提高微藻油脂含量和細(xì)胞生物量提供了一種新的策略,為微藻產(chǎn)油的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定了良好的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：生物能源 產(chǎn)油微藻 超聲波 機(jī)理
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE667;Q949.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-21
• 1.1 課題來源9
• 1.2 微藻生物柴油符合國家碳減排與新能源發(fā)展的需求9
• 1.3 微藻生物質(zhì)能源研究進(jìn)展9-15
• 1.3.1 生物質(zhì)能源9-11
• 1.3.2 微藻11-12
• 1.3.3 微藻生物柴油發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3.4 微藻產(chǎn)油的代謝途徑13-14
• 1.3.5 提高微藻油脂含量的策略14-15
• 1.4 超聲及其應(yīng)用15-16
• 1.5 超聲的生物學(xué)效應(yīng)16-18
• 1.5.1 超聲在生物領(lǐng)域的應(yīng)用16-17
• 1.5.2 超聲生物效應(yīng)機(jī)理的研究17-18
• 1.6 超聲促進(jìn)微藻油脂積累18
• 1.7 本課題研究的目的和意義18-20
• 1.7.1 課題研究的目的和意義18
• 1.7.2 目前研究中存在的問題18-19
• 1.7.3 課題的主要研究內(nèi)容19-20
• 1.8 本課題研究的技術(shù)路線20-21
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法21-29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料21-22
• 2.1.1 培養(yǎng)基組分21
• 2.1.2 主要儀器和設(shè)備21-22
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法22-24
• 2.2.1 超聲促進(jìn)微藻產(chǎn)油的處理參數(shù)的優(yōu)化22-23
• 2.2.2 在最佳超聲條件下超聲對(duì)微藻作用效果的評(píng)價(jià)23
• 2.2.3 超聲促進(jìn)微藻油脂累積機(jī)理分析23-24
• 2.3 分析方法24-29
• 2.3.1 微藻細(xì)胞生長速率與干重的測定24
• 2.3.2 底物利用率的分析24
• 2.3.3 細(xì)胞存活率的測定24-25
• 2.3.4 微藻含油量分析測定25
• 2.3.5 微藻的細(xì)胞結(jié)構(gòu)25-26
• 2.3.6 細(xì)胞通透性的測定26
• 2.3.7 微藻細(xì)胞色素成分的分析26-27
• 2.3.8 微藻細(xì)胞多糖含量的分析27
• 2.3.9 微藻細(xì)胞蛋白含量的分析27-28
• 2.3.10 細(xì)胞表面官能團(tuán)的分析28
• 2.3.11 微藻脂肪酸成分分析28
• 2.3.12 關(guān)鍵酶乙酰輔酶A羧化酶含量的測定28-29
• 第3章 超聲參數(shù)的優(yōu)化及超聲效能分析29-47
• 3.1 超聲促進(jìn)微藻油脂累積關(guān)鍵參數(shù)的優(yōu)化29-39
• 3.1.1 微藻的生長曲線29
• 3.1.2 最佳超聲頻率的優(yōu)化29-31
• 3.1.3 最佳超聲作用階段的優(yōu)化31-33
• 3.1.4 最佳超聲功率的優(yōu)化33-35
• 3.1.5 最佳超聲持續(xù)時(shí)間的優(yōu)化35-37
• 3.1.6 最佳超聲脈沖間隔的優(yōu)化37-39
• 3.2 超聲波對(duì)微藻影響的效果評(píng)價(jià)39-45
• 3.2.1 最佳超聲條件下微藻底物利用速率的變化39-40
• 3.2.2 最佳超聲條件下微藻生長速率的變化40-41
• 3.2.3 最佳超聲條件下微藻干重的變化41-43
• 3.2.4 最佳超聲條件下微藻油脂含量和油脂累積速率的變化43-44
• 3.2.5 最佳超聲條件對(duì)細(xì)胞存活率的影響44-45
• 3.2.6 超聲效果評(píng)價(jià)分析45
• 3.3 本章小結(jié)45-47
• 第4章 超聲波促進(jìn)微藻產(chǎn)油機(jī)理分析47-60
• 4.1 超聲對(duì)形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響47-48
• 4.1.1 光學(xué)顯微鏡觀測微藻細(xì)胞47
• 4.1.2 電子顯微鏡觀測微藻細(xì)胞47-48
• 4.2 超聲前后微藻細(xì)胞表面元素含量及官能團(tuán)種類的變化48-51
• 4.2.1 超聲前后微藻細(xì)胞表面元素含量的變化48-50
• 4.2.2 超聲前后微藻細(xì)胞表面官能團(tuán)的變化50-51
• 4.3 超聲對(duì)微藻油脂含量與組分的影響51-54
• 4.3.1 尼羅紅法評(píng)價(jià)超聲前后微藻油脂含量52-53
• 4.3.2 熒光分光光度法定量53-54
• 4.4 超聲對(duì)微藻生理生化性質(zhì)的影響54-57
• 4.4.1 超聲對(duì)細(xì)胞多糖的影響54-55
• 4.4.2 超聲對(duì)蛋白質(zhì)含量的影響55-56
• 4.4.3 超聲對(duì)葉綠素含量的影響56-57
• 4.5 超聲對(duì)細(xì)胞通透性的影響57-58
• 4.6 超聲對(duì)關(guān)鍵酶活性的影響58-59
• 4.7 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果67-69
• 致謝69

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃英明;王偉良;李元廣;謝靜莉;范建華;陶黎明;;微藻能源技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展思路與策略[J];生物工程學(xué)報(bào);2010年07期

2 朱明珍;微藻產(chǎn)生的抗生素[J];國外藥學(xué)(抗生素分冊(cè));1987年01期

3 韓迎山;;微藻生物技術(shù)及其應(yīng)用前景[J];植物雜志;1990年06期

4 馬志珍;;微藻固定化培養(yǎng)技術(shù)及其應(yīng)用前景[J];國外水產(chǎn);1993年03期

5 林偉,陳，

本文編號(hào)：348710