加快微生物油脂研究为生物柴油产业提供廉价原料

当前国内外致力于发展生物柴油,因其性能优良,成为化石柴油的替代品。由于以植物油脂生产生物柴油原料成本占总成本的70％-85％,所以亟待开发廉价油脂资源。微生物油脂主要是微生物利用碳水化合物合成的甘油脂,其脂肪酸组成和植物油相近。产油微生物具有资源丰富、油脂含量高、碳源利用谱广等特点,开发潜力大。然而,目前微生物油脂生产成本偏高,研究工作仍以富含多不饱和脂肪酸的高附加值菌油为目标。随着现代分子生物学和生物化工技术的发展,对产油微生物菌种筛选、改良、代谢调控和发酵工程的研究日趋深入,将降低微生物油脂生产成本,为未来生物柴油产业提供廉价原料。     

生物柴油新原料——微生物油脂

生物柴油是替代传统石化能源的重要途径,但高昂的原料油成本限制其进一步应用。微生物油脂具有价格低廉、供给充足和不占用耕地资源等优点,是理想的生物柴油原料油脂。对微生物油脂组成成分,提取和测定方法等方面进行详细介绍,并重点综述转座标签育种、代谢通路调控育种、转录因子调控育种和发酵过程优化等技术在提高细胞油脂积累量方面的应用进展,探讨以微生物油脂为新原料制备生物柴油的优点及可行性。     

能源微生物油脂技术进展

微生物油脂技术是缓解生物柴油规模化生产原料短缺的有效途径之一。介绍了国内外利用产油真菌生产能源微生物油脂的现状,包括拓展发酵原料、选育优良菌株、建立新型调控策略和不同培养模式以及解析油脂过量积累的分子机制;概括了微生物油脂技术产业化面临的问题及其解决方案;最后指出了能源微生物油脂研究未来发展方向。     

生物柴油研究进展

介绍了国内外生物柴油的发展现状,探讨了我国发展生物柴油的原料来源途径,包括木本油料植物、转基因油料作物、废弃油脂、微生物油脂和微藻油脂等,综述了制备生物柴油的化学法、酶法、超临界法等生产技术及其进展,概括了当前生物柴油主要的品质问题与改性对策,分析了生物柴油副产物的高值化利用策略,指出了我国生物柴油产业化面临的原料、技术和生物炼制方面的主要问题。     

提高微生物油脂生产能力的研究进展

微生物油脂是生物柴油生产领域具有广阔前景的新油脂资源。然而, 利用产油微生物进行油脂的工业化生产仍存在限氮条件下油脂生产强度不够高、对廉价高氮生物质原料的利用效率低等瓶颈问题。随着近年来发酵工程、生物信息学及分子生物学技术的发展, 国内外研究者利用不同策略优化微生物油脂的生产条件, 并对其油脂积累代谢途径进行改造, 旨在获得适用于工业化生产的产油性能优良的油脂菌。本综述总结了国内外利用生化工程、基因工程以及新兴的转录因子工程策略提高产油微生物油脂生产强度和扩大产油微生物廉价底物利用范围方面的研究进展, 并展望了基于组学研究、模块途径工程以及反向代谢工程的综合策略在理性改造产油微生物以提高其油脂发酵性能中的应用。     

微生物在生物能源生产中的应用(英文)

生物可再生能源是最有前景的石油替代品之一.生物能源的生产原料包括:植物、有机废弃物和微生物.微生物在生物能源生产上有着广泛的应用,利用微生物制备的主要生物能源包括:生物柴油、生物乙醇、生物甲烷等.某些微生物如微藻和真菌可以生产大量油脂,这些油脂可以转化为生物柴油;有些微生物如酵母可以将糖类、淀粉以及纤维素转化为燃料乙醇,添加乙醇的汽油或柴油燃烧排放明显降低;还有些厌氧微生物可以将有机废弃物转化为甲烷,可用做家用燃气、车用燃气或发电.除此之外微生物还具有在生产能源的同时治理环境污染的优势.总之研究开发微生物在生物能源生产中的应用有利于世界可持续发展.     

基于废物资源化的美极梅奇酵母产油研究现状及应用潜力分析

清洁可再生能源生物柴油的开发利用是对当今能源短缺环境下化石燃料替代物的有益探索。微生物油脂作为一种可能实现生物柴油廉价、高效生产的原料引起了广泛的关注,但由于封闭式培养模式操作复杂、成本高制约了其大规模应用。美极梅奇酵母Metschnikowia pulcherrmia是一种新型产油酵母,具有适应性强、底物利用范围广、可在开放体系培养等特点,很有潜力代替传统产油微生物,实现基于生物柴油的废水及固废能源化工程应用。文中对美极梅奇酵母相关研究开展了全面调研,在分析其产油研究及应用现状的基础上,总结了美极梅奇酵母在油脂生产方面所具有的独特优势和关键影响因素,突出强调了其在开放体系培养及利用有机废弃物生产微生物油脂的可行性。此外,文中还指出了美极梅奇酵母在油脂产量、产油机理等方面存在的问题与不足,为实现生物柴油高效生产提供了新的方向和思路,有利于进一步促进其工业化应用。     

酵母微生物油脂的生物合成研究

摘要：目的 微生物油脂可作为制备绿色能源生物柴油的原料。对酵母微生物油脂的生物合成方法进行研究。方法 以斯达油脂酵母Lipomyces starkeyi AS 2.1560为菌种进行微生物油脂生物合成。首先获得大量细胞,将细胞收集后,转移至葡萄糖溶液中进行油脂合成。结果 斯达油脂酵母可在不含有其他营养成分的葡萄糖溶液中快速合成油脂,细胞油脂含量可达到细胞干重的60%以上。菌龄对油脂生成影响不明显,糖浓度过高抑制油脂生成,40 g/L葡萄糖溶液中60 h合成油脂最多,达到65.2%,并有进一步积累的可能,在（0.5～6）×108个/mL,接种细胞的密度越大,油脂合成能力越低。合成油脂成分主要为棕榈酸和油酸。结论 斯达油脂酵母细胞增殖与油脂生物合成可分开进行,其油脂成分与普通动植物油脂成分相似。     

中国如何突破生物柴油产业的原料瓶颈

因应我国日益严峻的能源资源、能源环境和能源安全形势,国家大力倡导发展可再生能源。生物柴油是最重要的液体可再生燃料之一,在能源性质方面可以完全替代化石柴油,而且还具有安全环保等其它优良特性。当前利用动植物油脂生产生物柴油,原料成本偏高,而且稳定、充足的油脂原料供应体系尚未形成。我国是油脂资源短缺国家,近年来植物油进口量逐年增加。同时,我国耕地资源匮乏,粮食供应形势不容乐观,扩大油料作物种植的潜力非常有限。但是,我国宜林地丰富,农林废弃生物质资源量巨大。综合以上因素,我国应重点发展木本油料植物规模化种植和推广,加快微生物油脂发酵技术创新和产业化进程;同时,利用植物遗传育种技术提高油料作物产量以及选择性发展不与粮争地的油料作物。依靠各方面的进步,发展创新的油脂生产技术,保障我国生物柴油产业和油脂化工行业健康发展。     

微生物途径发展生物柴油产业

生物柴油实际上就是生物油脂与甲醇或乙醇在酸、碱催化剂的作用下进行脂交换反应而制造的脂肪酸甲酯或乙酯;也可以在常温下由微生物脂酶催化进行酯化反应,其产品是一种可再生燃料,能替代石油柴油。这些生物柴油主要来自植物油或其它生物油脂,也有用废弃食用油为原料通过甲醇的酯交换反应来制造生物柴油的。研发这些生物柴油也可以说是节能的一项重要措施。在我国,对石油的需求量越来越大,石油进口量也随之猛增,显示出我国的能源形势日益严峻。面对这种情况,发展可再生能源或替代能源是个必然趋势,生物柴油便是其中之一。目前我国生物柴油的…     

培养条件对产油微生物生长的影响

为了筛选出高产油菌株, 首先采用细胞形态学方法与细胞化学方法(苏丹III染色法)对4株高产油脂菌株进行初筛, 并通过索氏提取法对初筛菌株油脂含量进行分析, 确定M2菌株为实验菌株, 其油脂含量达53.09%。为了增加产油微生物油脂产量, 本试验考察了不同发酵条件对其细胞生长和油脂积累的影响。优化工艺参数为: 10° Bx玉米皮渣水解液为培养基质, 0.2% NaNO3为氮源, pH 6.0、28oC下发酵培养6 d, 微生物油脂含量75.21%, 菌体生物量30.40 g/L, 油脂产量22.86 g/L。气相色谱分析表明该油脂的脂肪酸组成与植物油相似, 主要含有16碳和18碳系脂肪酸, 可作为生物柴油的原料, 不饱和脂肪酸含量达68%, 可应用于医药化工领域。     

耐乙酸粘红酵母合成油脂

乙酸是木质纤维素在水解过程中的主要副产物,高浓度的乙酸严重影响产油微生物的生长和油脂合成。本文研究了粘红酵母对乙酸的耐受性及其利用乙酸合成微生物油脂的能力。结果表明,在初始葡萄糖、木糖浓度分别为6 g/L和44 g/L的混合糖培养基中,乙酸浓度低于10 g/L时,不会对菌体生长产生抑制作用,油脂合成还得到了促进。当乙酸添加量为10 g/L时,生物量、油脂产量、油脂含量较对照组分别提高了21.5%、171.2%和121.6%。进一步研究表明,粘红酵母具备利用乙酸合成油脂的能力,当以乙酸为唯一碳源,浓度为25 g/L时,油脂产量达到3.20 g/L,油脂质量得率为13%。微生物油脂成分分析表明,粘红酵母以乙酸为底物制得的油脂可以作为制备生物柴油的油脂原料,其主要成分为棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸,其中饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸含量分别为40.9%和59.1%。由于粘红酵母具有利用乙酸合成微生物油脂的能力,在以木质纤维素水解液为原料生产微生物油脂的脱毒过程中,一定浓度的乙酸可以不必脱除。     

小球藻生产生物柴油的研究

<正>生物柴油是一种以动植物油脂为原料制备、可替代化石柴油的绿色新能源。然而,以动植物油脂为原料的生物柴油其原料成本占总生产成本的75%左右,并且消耗大量可食用的植物油脂;以餐饮废弃油脂为原料虽然可有效降低生产成本,但原料来源有限,难以满足大规模生产的需要,且产品的质量难以保证。微藻是一类单细胞藻类,其在特定的条件下可大量积累油脂,而且藻油具有与一般植物油脂类似的脂肪酸结构,因此被认为是一种具有巨大潜力的新型生物柴油油脂原料[1]。     

响应面法优化木薯淀粉发酵生产单细胞油脂工艺

采用响应面分析法对发酵性丝孢酵母菌株以木薯淀粉水解液为原料合成微生物油脂的培养条件进行优化。首先利用Plackett-Burman试验设计确定影响油脂产量的主要因素,在此基础上再利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法对其进行条件优化。结果表明,发酵温度、C/N、pH对油脂产量具有显著影响,产油脂的最佳发酵条件为:发酵温度28.78°C、C/N 126.18、pH 6.69,油脂产量达到14.88g/L,比优化前提高了28.6%。同时,气相色谱分析表明,微生物油脂脂肪酸组成成分主要包括棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸酯等,是优良的生物柴油制备原料。     

圆红冬孢酵母两阶段培养法生产微生物油脂

为缩短发酵时间,减少原料消耗,采用细胞增殖和油脂积累分离的两阶段模式,培养圆红冬孢酵母Rhodosporidium toruloides AS 2.1389生产微生物油脂。结果表明,细胞增殖阶段获得的R.toruloides AS 2.1389细胞,重悬接种在葡萄糖溶液中,可快速积累油脂,菌体油脂含量超过自身干重的55%。增殖阶段细胞的菌龄越高,产油能力越强。油脂积累阶段使用高浓度葡萄糖溶液或未灭菌的葡萄糖溶液,油脂合成可以有效进行。油脂中脂肪酸成分以含16和18个碳原子的长链脂肪酸为主,可作为制备生物柴油的新型原料。     

产油脂霉菌的筛选及其产油条件优化

从土壤样品中筛选到一株产油脂较高的霉菌,命名为菌株T-5。通过正交实验,确定最佳油脂产油条件为葡萄糖100 g/L,无机氮源1 g/L,p H 6.0,温度28℃。对最佳产油条件进行验证,油脂含量为30.56%,从而为大规模工业化发酵生产微生物油脂提供了可靠的试验数据。气相色谱分析显示油脂脂肪酸组成为棕榈酸25.10%,油酸25.17%,亚油酸20.99%,硬脂酸4.78%,这与植物脂肪酸组成很类似,因此可成为制备生物柴油的油源。     

最新专利文摘

CN101608131 一种无副产甘油的生物柴油制备方法 本发明公开了一种无副产甘油的生物柴油制备方法,将酯交换试剂与动植物油脂混合,在催化剂存在下,30～450℃反应2～18h,其中酯交换试剂与动植物油脂的质量比为1：1～30：1,催化剂添加量为动植物油脂质量的1％～30％,反应器内压力为0．05～30MPa;过滤除去催化剂并蒸馏除去过量的酯交换试剂,产品即为生物柴油;反应产物无副产物甘油。     

酿酒酵母产油脂条件的优化

微生物细胞通常仅含2%3%油脂,但少数微生物含油脂率却可达70%以上,所以高含油脂量使微生物油脂实际开发成为可能。目前用于生产多不饱和脂肪酸的微生物主要为藻类和真菌。尽管微生物油脂是当前的研究热点,已经引起广大研究者的重视,但目前国内外研究大都集中在含油脂量在干重20%以上的微生物,如浅白色隐性酵母、粘红酵母等,而对于酿酒酵母来说,则很少见到研究其产油脂的相关报道。     

微生物油脂及其生产工艺的研究进展

微生物油脂是一种应用前景广阔的新型油脂资源,正越来越受到人们的重视,尤其在生产富含不饱和脂肪酸的功能性油脂方面已成为研究热点。该文对微生物油脂的特点及组成、产油微生物必备条件及常见种类、微生物油脂的生产工艺等方面进行了综述,展望了其研究的发展前景。     

Cryptococcus curvatus O3酵母菌培养及产油脂特性

生物柴油的发展, 导致全球油脂供求紧张。微生物油脂的甘三酯组成与植物油类似, 发展微生物油脂可部分缓解植物油脂供应压力。本文研究了Cryptococcus curvatus O3酵母利用葡萄糖为碳源生长和积累油脂的特性。Cryptococcus curvatus O3酵母在培养过程中能适应间歇式碳源流加方式达到高密度培养的目的, 但在相同培养条件下, 不同氮源能影响其代谢过程中糖到油脂转化的脂肪系数。Cryptococcus curvatus O3酵母利用葡萄糖作为碳源在30°C下摇瓶发酵, 菌体生物量为51.8 g/L, 油脂含量达65.1%。脂肪酸组成分析结果表明, 菌油富含饱和及低度不饱和长链脂肪酸, 其中饱和脂肪酸之和占总脂肪酸组成的64%左右, 其脂肪酸组成类似于可可脂, 这些结果对于利用产油微生物转化生物质获取如类可可脂等具有高附加值油脂的研究具有重要意义。