[发明专利]一种利用光源光谱调控布朗葡萄藻脂质组成的方法及其应用

说明书

本发明公开了一种利用光源光谱调控布朗葡萄藻脂质组成的方法及其应用，包括，通过布朗葡萄藻光能利用特征，使用单色光发光单元进行组合，形成组合光谱，用于调整布朗葡萄藻合成的脂肪酸组成和比例，本发明涉及一种利用光源光谱调控布朗葡萄藻脂质组成的方法，将单色光进行适当组合，形成组合光谱，用于调控微藻脂质组成的方法，在根据布朗葡萄藻Botryococcusbrauni进行适当优化后实施，首次发现单色蓝光对其脂质生产有促进作用，可提高其合成的脂肪酸中C18:1和C20:5的比例；由此，可以通过调整布朗葡萄藻培养的照光光谱，改变其合成的脂肪酸组成和比例，提升其生物柴油质量。

技术领域

本发明属于生物质能源领域，具体涉及到一种利用光源光谱调控布朗葡萄藻脂质组成的方法及其应用。

背景技术

虽然几乎所有的光合作用生物都含有叶绿素a，但不同的微藻含有不同的辅助色素，它们参与吸收不同波长的光，以帮助增加光能吸收和利用效率。微藻和蓝藻中的色素分为叶绿素、类胡萝卜素和藻胆蛋白三类。其中叶绿素是最重要的色素，在光合作用中起到捕光和/或电荷分离的作用，在对光能的吸收、传递和转化中起核心作用。所有光合色素都有一个大的双键共轭体系，在这些键中的离域电子激发之后，特定波长的光被吸收。绿藻主要通过叶绿素吸收光，叶绿素吸收450～475nm和630～675nm范围内的光能。类胡萝卜素在400～550nm范围内具有最大的光能吸收，藻胆蛋白吸收最大值在540～655nm之间。

不同的微藻在不同波长的光照条件下，可在一定程度上调整自身的光合系统，适应相应的光照条件，形成相对稳定的光合系统和光合能力。

与微藻脂质积累密切相关的途径可以概括为以下主要的五条途径：(1)光合作用过程中的CO2固定途径将无机碳转化为有机碳，此途径为脂质合成提供藻类生物量基础和最初始的碳通量。(2)从头合成脂肪酸的脂肪酸合成酶(FAS)途径，合成的饱和脂肪酸也可以进一步去饱和和延长以合成多不饱和脂肪酸。(3)三酰甘油(TAG)合成途径。(4)从头合成脂肪酸需要持续供应的乙酰辅酶A(Acetyl-CoA)和还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)，这些代谢物的生产途径也强烈影响脂质合成结果。(5)脂质积累的竞争途径，包括淀粉合成、金藻昆布多糖合成、蛋白质合成、甾醇合成等途径，以及脂肪酸的β氧化、脂滴降解等过程对于细胞脂质的积累都有影响。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种利用光源光谱调控布朗葡萄藻脂质组成的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种利用光源光谱调控布朗葡萄藻脂质组成的方法，包括，

通过布朗葡萄藻光能利用特征，使用单色光发光单元进行组合，形成组合光谱，用于调整布朗葡萄藻合成的脂肪酸组成和比例。

作为本发明所述利用光源光谱调控布朗葡萄藻脂质组成的方法的一种优选方案，其中：所述使用单色光发光单元进行组合，包括，

将峰值波长为660nm的单色红光发光单元、峰值波长为455nm的单色蓝光发光单元及其不同红蓝单色光组合，形成微藻培养的照光光源。

作为本发明所述利用光源光谱调控布朗葡萄藻脂质组成的方法的一种优选方案，其中：所述不同红蓝单色光组合，包括，

光源被设计成相对较低的光子密度，每个光源由7个发光单元组成，每个发光单元的工作功率为1瓦，因此每个光源的总功率为7瓦；

光源安装了不同的红色和蓝色发光单元组合，设计为n红+m蓝，定义为nRmB；