目前對微藻積累油脂最常用的策略是通過營養(yǎng)限制條件下（最常見的是氮缺乏）產(chǎn)生的環(huán)境壓力促進油脂積累，然而該策略的營養(yǎng)限制同時會導(dǎo)致細胞生長緩慢，生物質(zhì)的積累量較低，最終導(dǎo)致總油脂產(chǎn)量低下。因此獲得油脂和生物質(zhì)的同時積累是目前微藻生產(chǎn)生物燃料的重要挑戰(zhàn)之一。青島能源所代謝物組學(xué)團隊的副研究員肖艷等發(fā)現(xiàn)微擬球藻在穩(wěn)態(tài)連續(xù)培養(yǎng)、沒有營養(yǎng)限制的氮充足條件下，可以通過調(diào)節(jié)光強處于光飽和區(qū)域，實現(xiàn)油脂和生物質(zhì)的同時積累。通過分析不同光強下微擬球藻的脂組和代謝組，發(fā)現(xiàn)高光條件下積累的油脂更有利于提高生物柴油的性能，而且在油脂積累過程中存在極性脂到中性脂的轉(zhuǎn)化以及滲透質(zhì)的減少。此外，在營養(yǎng)充足條件下，碳水化合物得到了大量的積累，其中含量最高的是海藻糖，占到總生物質(zhì)的7%-11%，可能作為壓力保護或能量存儲的物質(zhì)。元素分析表明，高光條件下微擬球藻的生物質(zhì)具有高的碳氮比和總熱值，更適合用作生物燃料。該研究工作的結(jié)果表明，光飽和誘導(dǎo)的油脂積累可能是比營養(yǎng)限制誘導(dǎo)油脂積累更好的光合微藻培養(yǎng)策略。

上述研究由研究員崔球和馮銀剛主持完成，獲得了所長創(chuàng)新基金“一三五”專項、科技部“863”計劃、國家自然科學(xué)基金委以及山東省優(yōu)秀中青年科學(xué)家科研獎勵基金的支持。

論文信息：Yan Xiao, Jingtao Zhang, Jiatao Cui, Xingzhe Yao, Zhijie Sun,Yingang Feng* and Qiu Cui* (2015) Simultaneous accumulation of neutral lipidsand biomass in Nannochloropsis oceanica IMET1 under high light intensity andnitrogen replete conditions. Algal Res. 11, 55-62. (*Corresponding author)

圖示：氮源充足和不同光強條件下對微擬球藻的培養(yǎng)。（A）穩(wěn)態(tài)連續(xù)培養(yǎng)方式示意圖。（B）不同光強條件下培養(yǎng)管中的最終微擬球藻生長情況。（C）不同光強下生物質(zhì)、油脂和中性脂的產(chǎn)率對比。HL，高光；ML，中光；LL，低光。

來源：中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所