如何加快產(chǎn)油高藻類的生長速度?

目前研究顯示,布朗葡萄藻的含油量非常高,能夠用6天左右的時間增殖1倍,而近期日本發(fā)現(xiàn)的Aurantiochytrium僅用4個小時就能增殖1倍。

日本的彼谷教授等正在研究的是結(jié)合利用布朗葡萄藻和Aurantiochytrium兩者的“混合繁殖”。提取油分之后的布朗葡萄藻“殘渣”,以及布朗葡萄藻繁殖過程中分泌出的糖分會成為Aurantiochytrium的養(yǎng)分。也就是利用布朗葡萄藻的繁殖進(jìn)行Aurantiochytrium的繁殖。

雖然存在如何提供繁殖所需“營養(yǎng)”的問題,但夜間也可繁殖的藻類的存在,為全面大量生產(chǎn)燃料提供了更多的可能性。”由于這種藻類繁殖速度非??欤虼巳绻軌蛞缘统杀咎峁B(yǎng)分,便可實現(xiàn)燃料的低成本化及大量生產(chǎn)系統(tǒng)。甚至考慮到利用下水污泥和食品工廠廢水等含有有機(jī)物的廢棄物,大部分都能成為Aurantiochytrium的營養(yǎng)。

 

附注:

http://etds.lib.ncku.edu.tw/etdservice/view_metadata?etdun=U0026-1808201219055900

來自北臺灣之海洋異營性微藻分離株:Aurantiochytrium sp. strain BL10之生物特性研究(作者:蘇昱銘)

BL10是一個來自臺灣北部河口的異營性微藻分離株,具有許多異於其他微細(xì)藻類的特性:1. 廣鹽性 (euryhaline),在2 – 35 ppt的鹽度范圍內(nèi)有最佳的生長速率。2. 嗜糖性 (saccharophilic),其生長不受高濃度葡萄糖 (140 gL-1) 的抑制。3. 油脂性 (oleaginous),含油量可達(dá)乾重的80%。4. 容易培養(yǎng),以0.01gL-1接種,培養(yǎng)72小時後,可達(dá)120 gL-1的生物量。5. 有別於標(biāo)準(zhǔn)路徑的長鏈不飽和脂肪酸生合成路徑。6. 特殊的生活史,除了營養(yǎng)細(xì)胞 (vegetative cell) 外,尚能產(chǎn)生具有游動能力的游走孢子 (zoospore) 以及爬行能力的阿米巴細(xì)胞 (amoeboid cell)。因此,或許能將BL10建立為新型的模式生物,用以研究微藻的滲透壓調(diào)節(jié)、油脂產(chǎn)生及堆積、長鏈不飽和脂肪酸的生合成路徑、以及細(xì)胞遷徙等生命現(xiàn)象。然而欲以其為模式生物,必先了解其屬於哪種藻、能否取得全基因體的資料,以及是否容易進(jìn)行基因操作。
因此,本研究的目的,在於確認(rèn)BL10的分類地位、評估與分析基因體大小及染色體核型 (karyotype),以及研擬全基因體定序及基因操作的策略。首先以18S rDNA的序列與已知Aurantiochytrium以及其他破囊壺菌品系進(jìn)行親緣關(guān)系分析時,發(fā)現(xiàn)BL10會與已知的Aurantiochytrium品系形成單系類群 (monophyletic group) 同時和A. limacinum的type species SR21,而非A. mangrovei的type species RCC893有較近似的親緣關(guān)系。BL10容易觀察到阿米巴細(xì)胞,以及阿米巴細(xì)胞在停止移動後不會立即形成游走孢子的形態(tài)特徵也和A. limacinum近似,然而BL10不會形成孢子囊,以及單一營養(yǎng)細(xì)胞形成孢子囊的特徵與A. limacinum迥異。因此本研究仍暫時將BL10定名為Aurantiochytrium sp.。
此外,我們利用添加0.2% Triton X-100的方法,證明阿米巴細(xì)胞為BL10的三種細(xì)胞中 (另兩種為游走孢子及營養(yǎng)細(xì)胞) 細(xì)胞壁最薄 (或唯一缺乏細(xì)胞壁) 的一種,同時在特定培養(yǎng)條件 (例如於培養(yǎng)基內(nèi)添加0.9%硫酸鈉取代海水的作法) 以及特定培養(yǎng)時間 (對數(shù)生長期;接種12小時前後) 有較高比例的阿米巴細(xì)胞出現(xiàn) (占總細(xì)胞之16%),可作為利用電穿孔法,將外來基因或雙股RNA送入BL10的勝任細(xì)胞來使用。
後續(xù)以流式細(xì)胞儀,搭配基因體12 Mbp的酵母菌 (Saccharomyces cerevisiae strain W303-1A) 作為內(nèi)標(biāo)準(zhǔn),以DNA的相對螢光強(qiáng)度,換算所得之BL10基因體大小為40.5 Mbp,僅為Chlamydomonas (現(xiàn)行微藻模式生物) 的1/3。并以螢光顯微鏡觀察細(xì)胞分裂中期細(xì)胞的染色體,發(fā)現(xiàn)BL10具有3條染色體的核型,并以螢光原位雜交證實為其單套生物體,說明有機(jī)會能利用次世代的定序儀,完成BL10全基因組的定序。

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