利用產(chǎn)油微藻生產(chǎn)生物能源，其核心在于大量微藻生物質(zhì)的高效、低成本獲得。目前產(chǎn)油微藻藻種選育的指標(biāo)主要集中在其生長(zhǎng)速度和生化組分兩個(gè)方面，而對(duì)于藻種的抗輪蟲污染能力、采收性能等工業(yè)性狀卻很少關(guān)注，而這些工業(yè)性狀往往是決定微藻工業(yè)培養(yǎng)體系能否成功建立的關(guān)鍵。
鑒于絲狀體螺旋藻優(yōu)良的易采收特性，中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過程研究所微藻生物技術(shù)團(tuán)隊(duì)于2013年提出“從絲狀微藻中挖掘具有優(yōu)良工業(yè)特性的產(chǎn)油微藻”的新思路，完成了幾十株絲狀微藻的系統(tǒng)評(píng)價(jià)，首次發(fā)現(xiàn)黃藻門的黃絲藻細(xì)胞（不分枝的絲狀體）具有極高的產(chǎn)油脂能力、抗輪蟲污染和易采收特性。實(shí)驗(yàn)室條件下黃絲藻油脂含量可達(dá)到50~61%，其中中性脂占70~80%，藻細(xì)胞可在無絮凝劑添加時(shí)實(shí)現(xiàn)95%以上直接氣浮采收或直接過濾，開放池周年培養(yǎng)未發(fā)現(xiàn)明顯的輪蟲污染（Wang et al.,2013）。
研究發(fā)現(xiàn)了其在光自養(yǎng)條件下油脂的積累不受氮缺乏誘導(dǎo)的獨(dú)特油脂合成積累機(jī)制(Guo et al., 2014)，通過其油脂代謝途徑與關(guān)鍵調(diào)控基因的組學(xué)分析以及其對(duì)環(huán)境因子的響應(yīng)，確定了培養(yǎng)過程中實(shí)現(xiàn)油脂快速積累的調(diào)控方法（Wang et al., 2016）。研究了黃絲藻油的生物柴油轉(zhuǎn)化方法和藻渣水解制備乙醇條件，完成了500平方米規(guī)模的培養(yǎng)、采收、提油和生物柴油轉(zhuǎn)化中試，建立了利用黃絲藻進(jìn)行生物柴油以及燃料乙醇聯(lián)產(chǎn)的工藝（Wang et al., 2013; 2014）。
研究發(fā)現(xiàn)黃絲藻油脂中棕櫚油酸（C16:1Δ9）的含量占總脂肪酸的50%左右，遠(yuǎn)高于其它常見微藻（Wang et al., 2016）。而棕櫚油酸（C16:1Δ9）屬于ω-7單不飽和脂肪酸，除與ω-3脂肪酸一樣具有促甘油三酯降低、有益心血管系統(tǒng)健康外，還被認(rèn)為是一種新型荷爾蒙，能夠提高人體對(duì)胰島素的敏感性，在Ⅱ型糖尿病的預(yù)防、保健和治療方面具有重要作用。研究發(fā)現(xiàn)黃絲藻可以利用有機(jī)碳源，特別是葡萄糖進(jìn)行高密度異養(yǎng)生長(zhǎng)的特性（Wang et al., 2017；Zhou et al., 2017），通過對(duì)培養(yǎng)基中有機(jī)碳、氮源和磷源及無機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽的優(yōu)化，建立了黃絲藻批式流加發(fā)酵工藝，最終生物量可達(dá)40g/L，油脂含量經(jīng)誘導(dǎo)后可達(dá)干重的45%左右。該技術(shù)為建立利用黃絲藻異養(yǎng)發(fā)酵生產(chǎn)ω-7脂肪酸并聯(lián)產(chǎn)生物柴油工藝奠定了基礎(chǔ)。相關(guān)技術(shù)申報(bào)了中國(guó)發(fā)明專利和國(guó)際PCT專利，已進(jìn)入美國(guó)、日本、歐盟等國(guó)家的專利權(quán)申請(qǐng)。
上述研究獲得國(guó)家支撐計(jì)劃項(xiàng)目、中科院“一三五”項(xiàng)目、國(guó)家海洋局經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新發(fā)展示范城市項(xiàng)目以及青島市科技計(jì)劃項(xiàng)目的支持。
