微藻生物柴油的发展现状及趋势

2011年第36卷第3期中国油脂

油脂化工

微藻生物柴油的发展现状及趋势

游金坤，余旭亚，崔佳丽

（昆明理工大学生命科学与技术学院，昆明650224）

摘要：生物柴油是一种环保型可再生资源，但由于原料严重不足制约了其发展。而微藻作为生物柴

近年来成为研究热点。介绍了微藻生产生物柴油的特殊优势，对微藻选油原料具有很多特殊优势，

育、大规模培养、生物炼制的国内外研究进展进行简要的综述，并对微藻生产生物柴油产业化技术

瓶颈及发展趋势进行总结。目前，微藻生产生物柴油的产业化瓶颈是规模和成本，未来的研究主要是解决这两个问题。

关键词：生物柴油；微藻；生物炼制中图分类号：TQ645；S985．4文献标志码：A

文章编号：1003－7969（2011）03－0047－05

Review on the situation and trend of producing biodiesel from microalgae

YOU Jinkun ，YU Xuya ，CUI Jiali

（College of Life －Science and Biotechnology ，Kunming University of Science and

Technology ，Kunming 650224，China ）

Abstract ：Biodiesel is a source of environmental friendly and renewable energy．However ，a serious shortage of raw materials restricts its development．Recently ，more attentions have been paid to microal-gae because microalgae as a material to produce biodiesel has many special advantages．The advantages of using microalgae oil to produce biodiesel were introduced ，and the research progesses on microalgae se-the industrialization lection ，large －scale cultivation and biorefining were briefly reviewed．In addition ，

the indus-bottlenecks and tendency of biodiesel production from microalage were summarized．At present ，trialization bottlenecks were scale and cost．Key words ：biodiesel ；microalgae ；biorefining

能源是维系人类社会发展的基础，目前全球正

面临着能源紧张的关键性难题，近年来由于石油资

收稿日期：2010－08－02

基金项目：云南省自然科学基金资助项目作者简介：游金坤（1985），男，在读硕士，研究方向为酶工程（E-mail ）178318106@qq．com 。

mail ）yuxuya @通信作者：余旭亚，副教授，硕士生导师（E-gmail．com 。

源供应紧张和环境恶化已成为制约世界经济可持续

发展的主要瓶颈，作为重要的替代补充能源，由于生生物质能开发越来越物能源的绿色性和可再生性，受关注。目前，发展生物质能、减少对矿物能源依已成为许多国家重要的能源战略。国际上生物赖，

能源种类很多，但真正具备一定规模并已经部分投入商业化运营的生产能源主要是生物柴油和燃料乙

传统发酵方法生产燃料乙醇的技术已经很成熟，醇，

櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂

1999，24（4）：45－47．中国油脂，油的氧化反应，且5种提取物在0．1%～0．3%添加

［4］吴青，黄娟，罗兰欣，等．15种中草药提取物抗氧化活量范围内其抗氧化能力随添加量的增加而增强，呈

J ］．中国食品学报，2006，6（1）：284－289．性的研究［现一定的量效关系。

［5］韩明，蔺志铎，薛福玲，等．三种中草药抗氧化性研究

参考文献：

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［7］GB /T5538—2005，动植物油脂过氧化值测定［S ］．

CHINA OILS AND FATS 2011Vol. 36No. 3

而被看好的纤维素生产燃料乙醇一直没有突破性进展。生物柴油作为一种新型的可再生能源制约其发展的关键问题是原料严重不足。目前以植物油脂和动物油脂为原料生产的生物柴油大约占所需柴油的3%，而增加生物柴油所需的植物油脂和动物油脂的产量将导致世界粮食供应问题。对于我国这样一个植物油脂缺乏的国家，每年的油脂自给率不到50%，为了保证食品的供应问题，没有条件利用现有可耕地大面积耕种油料作物来解决生物柴油的油脂资源问题。而采用宜林荒地大规模种植油料林果如麻疯树、黄连木等虽然是解决生物柴油油脂原料的重要途径，但同样面临着资源总量不足，生长周期长，种植与采收成本过高等困难。因此，寻找大规模、低成本、可持续供应的油脂原料已成为生物柴油产业发展的瓶颈。

微藻是遍布全球水体的浮游植物，生物量大、分布广，每年由微藻光合作用固定的CO 2占全球CO 2固定量的40%以上，并把光合作用产物转化为油脂储存起来。因此，微藻合成的油脂是一种极有前景的生物柴油大宗原料。微藻类具有高光合效率，高生物质产量和相对于其他能源作物更高的生长速

生长周期短，脂肪含量高，易于通过生物技术被度，

［2－4］

。微藻还可以利用盐碱地、修改沙漠、海域养

殖，存在不与粮争地及不与人争粮的巨大优势，并且

［1］

利用滩涂、盐碱地、荒漠以及海水、盐碱水和废水等非农用水进行大规模培养。

（3）具有CO 2减排的重要价值。在京都协议书CO 2减排及其碳封存技术受到越来越多的背景下，

理论上计的重视。微藻干重包含40%～50%的碳，

［5］

算生产1t 微藻将捕获1．83t CO 2，因此微藻对于

CO 2减排具有重要价值。这对于面临环境和能源双重压力的我国来说，尤其具有战略性意义。

（4）自养过程可利用废水中的氮、磷等营养。我国的废水营养化问题比较严重，通过微藻培养既能降低水体的富营养化，又能降低微藻的培养成本

［6］

。

（5）后续加工条件要求较低。微藻个体小，木质素含量低，易粉碎、干燥，用微藻生产生物柴油所需的后处理条件相对较低。22．1

微藻的选育及规模培养藻种的选育

利用微藻生产生物能源并不是一个新的研究方美国能源部就资助了一个利用向。1978—1996年，

——藻类微藻生产生物柴油的项目“水生物种计划—”（“Aquatic Species Program Biodiesel from 生物柴油

Algae ”，），简称“ASP ”对3000余种微藻资源进行

［7］了油脂含量的普查，筛选出300多种微藻。Hu

因此被能在温室气体CO 2的减排上起到一定作用，

认为是未来能源原料供应的重要途径。1

微藻生产生物柴油的独特优势与其他生物质材料相比，利用微藻生产生物柴

等

［8］

通过对历年发表的文献中含油微藻含量进行

了统计分析，并比较了不同生长条件下油脂积累的变化（见表2）。

表2

藻属绿藻属硅藻属其他藻属蓝藻属

不同藻属的油脂含量比较

胁迫条件

（光胁迫、营养胁迫）

45．744．644．6

油的优势主要体现在以下几个方面。

（1）微藻的光合作用效率高，含油量高，生长周油脂面积产率高。某些单细胞微藻在一定的期短，

诱导胁迫条件下可大量积累油脂，含油量可高达70%，单位面积的产率高出高等油料植物数十倍（如表1所示）［5］，这是其他油料作物无法比拟的，被认为是最有潜力替代石油的生物资源。

表1

量。

不同油料作物的产油能力

正常生长条件

22．522．727．19．8

优质的含油微藻是能源微藻技术的基础，微藻油脂含量高、油脂组成品质的选育需要满足生长快、

好。其次要易于培养、抗污染能力强、营养要求低、易于采集加工。近年来，以中国科学院各研究所为代表的相关研究机构在藻种的筛选领域已开展了大目前筛选出富油富烃微藻66株。从筛选量的工作，

结果来看，尽管野生型藻株性状稳定，但在光合效率、生长速度以及抗逆性和能量产出等方面仍无法相关性状有待进一步提高。满足工业化生产的需要，

随着藻类生物学相关研究的不断深入，近年来人们越来越倾向于利用现代分子遗传技术对藻株进

含油量三角褐指藻含油注三角褐指藻（2）不与人争粮，不与粮争地。微藻在水环境中生长迅速，许多微藻对培养条件的要求并不高，可

2011年第36卷第3期中国油脂

［14］

，可以实现无菌培养；全年生产期较长，产

行遗传改造，有针对性地对藻株的特定性状进行改进，对微藻进行光合效率、生长速度、抗逆性以及能源产品产量等相关性状的改良研究。迄今为止，虽但有几个基然转基因藻类的商业应用还未见报道，

因工程藻类取得初步的成果。如美国选育的转ACCase 基因硅藻藻株Cyclotella cryptica 和Navicula

saprophila ［9－10］。Apt 小组将人血红蛋白的糖转移蛋白基因导入表达，从而使其能够在黑暗条件下异养生长，发展了一个很有希望的新技术用于三角褐指

［11］

藻Phaeodactylum tricornutum 的异养大规模培养。侯李君等

通过将蓝藻正反义pepcA 基因导入对

大肠杆菌中脂类合成的调控的研究发现：转反义

［12］

制污染

率较高；能够获得较高的培养密度，能一定程度地降低采收成本。目前，密闭式光生物反应器的主要类型有管式、板式及一些其他特殊类型

［15］

。近年来开

发的一些新型光生物反应器均是以管式和板式光生物反应器为基础进行的，如人们还提出了柱状气升式、搅拌罐式、浮式薄膜袋式等密闭式光反应器。

Hsieh 等［16］利用一种具有透明矩形房间的新型生物其中反应器是由透明的丙反应器来提高光合效率，

烯酸树脂组成，能有效提高光的穿透性，与普通生物

［17］

器相比，微藻生物量能增长56%。Issarapayup 等设计了一种新型的平板气升式反应器，通过调整反应器的最佳培养条件，能有效节约培养成本。但是，

［18］

密闭式光生物反应器造价及运行成本较高，目前多用于生产一些高附加值产品的藻类培养中。2．2．2

异养培养

异养生长（heterotrophic growth ）即是在自养培养基中加入有机碳源或有机氮源，在黑暗条件下进行的需氧发酵生长，葡萄糖应用得最多，这样消除了光对细胞生长的影响。但是并不是所有的微藻都可以进行异养生长，需要通过异养化筛选，找到能异养的微藻。目前关于微藻的异养生长机理的研究还不够深入。微藻异养培养不受光照的影响，生长速度快，一般异养培养比自养培养能获得更高的细胞浓，同时可缩短培养周期，可采用传统的发酵装置进行培养，占地面积小。同时生产技术和发酵知度

识基础成熟，流程控制程度高，培养过程不受环境条件影响，可降低采收成本等

［20］

［19］

pepcA 片段E．coli 中PEPC 酶活性降低到野生菌的30．2%，蛋白质合成减少23．6%，脂类合成增加了46．9%；而转正义pepcA 片段E．coli PEPC 酶活性是蛋白质合成增加了14. 5%，脂类野生菌的2．38倍，

合成减少了49．6%；转基因菌中十八碳酸的含量明显增加。2．2

微藻的规模培养

微藻培养技术是影响微藻生物质合成速率的另一关键因素。在藻类培养过程中，结合藻类的生理需要，调控并优化藻类细胞所处的微环境非常重要。目前藻类培养主要包括自养和异养两种方式，其中以自养为主，也有很多开展微藻异养培养的研究。光自养培养采用的反应器主要有两类，即开放池和密闭式生物反应器。2．2．1

自养培养

开放池（open pond ）是模拟微藻天然湖泊的生长环境，利用人工构建的敞开式、以太阳光作为能量来源的水面培养设施。其特点是建造及运行成本低。目前最普遍被采用的是跑道式（race way ）开放它有一个闭环回流通道，通常约0．3m 深，培养池，

一般通过一个泵进行混合生产和流通。流动由各弯处的在流道隔板控制。水道渠道由混凝土或压实土建造，并可内衬白色塑料。开放池虽然成本比较低，

［13］

但生产力较生物反应器低，容易产生杂菌污染。而且占地面积大，细胞浓度低，后处理工作量大，容易受到周围环境的影响。美国能源部花了20年时间，对3000余种微藻品种进行分类筛选，未能发现一种微藻品种能既适合开放式培养，也能保持高的油

［7］

其效率和所获得的产品附加值较脂含量。因此，低。

与开放池培养系统相比较，密闭式光生物反应器（photobioreactor ，PBR ）具有以下优点：藻类的培养条件、生长参数容易控制，培养环境稳定；容易控

。而且，异养培养已显

示出比光自养培养更高的体积产率和油脂含量。Li 概述了利用异养培养大规模培养微藻生产生

［21］

物柴油的可行性。Gao 等以甜高粱代替葡萄糖

作为碳源培养Chlorella protothecoides 来生产生物柴油，结果表明以甜高粱作为碳源能有效地促进油脂的生成，降低了生产生物柴油的成本。但是由于异养培养微藻能耗高，培养成本高，目前普遍用来生产

［22］

而用来生产生物柴油成本过高附加值脂肪酸，

而且会失去CO 2减排的价值。高，3

微藻的生物炼制

微藻生物炼制技术（Microalgae Bio －Refinery Technology ）即指以光合作用为基础，通过微藻细胞生产生物质燃料和生的光生物反应器规模化培养，

物活性产品的一种技术。由于微藻生产生物柴油的瓶颈问题是规模太小和成本过高，难以与石化燃料形成竞争，只有通过不同技术过程的整合来生产多样的产品系列，以此降低成本，因此生物炼制已成为

微藻生产生物柴油的热点研究方向。

CHINA OILS AND FATS 2011Vol. 36No. 3

的附加产物的机理尚不十分清楚，目前有关的研究大多停留在宏观层面，尚无全面系统而实用的理论根本原因在于缺乏对能源微藻生长和产体系形成，

油过程受物质和环境影响的本质认识。只有弄清楚微藻的代谢机制，才有可能实现对微藻的调节和控制，才有可能通过各种生物技术获得高效优质的工程微藻。4．2

高效低成本的微藻规模化培养

微藻的规模化培养是解决生物量的基础，又是决定微藻生物柴油成本的重要环节。微藻的大规低成本、高效率的培养系统及培养技术是微藻生模、

物柴油产业化中亟待解决的瓶颈问题之一。目前很多能源微藻技术研究公司研发工作的重要内容主要如何在反应器原理、结构集中于生物反应器。因此，

和操作上实现革命性的突破与创新，解决光的传输与分布问题，提高光合效率，才能从根本上解决光反应器占地面积大、投资比重大、操作能耗高等目前微藻大规模培养所面临的问题。4．3

高效低成本加工技术

目前微藻生物量的采收与加工过程仍是一个高高成本的过程。微藻生物柴油的生产是典型能耗、

的生物与化工相结合的生物产品工程问题，涉及多个学科，尤其是与工业生物技术相关的工程类学科。利用不同学科已有的技术对微藻生物柴油产业化过程所涉及的系统进行优化和放大，对微藻生物柴油工业具有极其重要的意义。4．4

废物资源化

以CO 2为碳源，以废水中氮、磷为营养盐，不仅能降低微藻光自养生长过程中的培养基成本，而且能从环保中获得收益。4．5

生物炼制

从提取油脂后的藻体中分离出蛋白质、多糖、色素等高附加值微藻生物活性物质仍然是宝贵的生物质资源。对其进行深度开发和综合利用以获得更高的价值。只有在生物炼制上实现真正的突破，才能实现微藻生产生物柴油的产业化。参考文献：

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微藻生物炼制的主要内容包括：①采用传统手段、细胞工程和基因工程手段筛选和构建高产油脂、氢气、甲烷、蛋白质和色素等生物基产品的功能藻产甲烷和产油脂等大宗生物基种；②开发微藻产氢、

化学品生物炼制过程的关键技术；③针对微藻种质研究利用复杂生境（陆生、淡水、资源丰富的特点，

海洋和极地等）藻种生产生物基化学品的低成本技术；④研究微藻生物合成能力的重构原理与优化技术；⑤开发新型高效的微藻光生物反应器和藻类厌氧发酵设备；⑥研究微藻新型发酵调控及工艺放大与高效分离技术；⑦开发从微藻中提取和分离生物基产品的绿色下游新技术；⑧研究针对重要生物基平台化合物上游原料和下游产业链开发过程中的新型绿色化工技术与重大工程化应用新技术。

微藻含有丰富的生物活性物质，尤其是一些有藻兰素等色独特医疗功效的物质（如β－胡萝卜素、素类

［23］

，抗生素类、抗病毒类、抗真菌类、细胞毒素

［24］

和抗癌类，还有微藻多不饱和脂肪酸素、甾醇

［25－26］

、多糖、维生

［27］

等），是重要的药物资源，有些还可直

食品工业和饲料工业接或经加工后用于化工、

等。由于能源微藻也同样含有生物活性物质，为达在对微藻进行油脂到微藻生物质资源的充分利用，

剩余藻渣仍可继续进行利用，从中提取提取处理后，

多糖、蛋白质、色素等高附加值生物活性物质，并将应用于医药方面，而残余物还可这些物质分离提纯，

用于发酵生产生物燃气。对能源微藻进行生态培养和综合开发，一方面充分利用了废弃资源，具有明显的环境治理效益；另一方面最大程度地利用了微藻可以大幅节约成本，增加收益，是微藻生物质资源，

能源产业链的有益补充，也是未来微藻能源产业的一个重要发展方向。Douskova 等

［28］

利用酿酒厂农

作物废物生产沼气，并用沼气发电，电厂的CO 2及余热用于培养微藻，然后将微藻生产成为各种产品，能有效降低生产成本。美国红鹰电厂利用一套收集CO 2的工业化体系技术进行了试验，微藻平均产率

为57g /（m ·d ）。

4微藻生物柴油产业化技术瓶颈及发展趋势微藻生产生物柴油目前的主要产业化瓶颈是规

模和成本。因此，未来的研究方向和技术发展趋势应该是要从解决这两方面的问题入手。4．1

微藻的代谢机制及工程微藻

高效优质的含油微藻是微藻生产生物柴油的基然而到目前为止对微藻代谢产生油脂及其价值础，

2011年第36卷第3期中国油脂

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摘要：生物柴油是一种环保型可再生资源，但由于原料严重不足制约了其发展。而微藻作为生物柴

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瓶颈及发展趋势进行总结。目前，微藻生产生物柴油的产业化瓶颈是规模和成本，未来的研究主要是解决这两个问题。

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收稿日期：2010－08－02

基金项目：云南省自然科学基金资助项目作者简介：游金坤（1985），男，在读硕士，研究方向为酶工程（E-mail ）178318106@qq．com 。

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能源种类很多，但真正具备一定规模并已经部分投入商业化运营的生产能源主要是生物柴油和燃料乙

传统发酵方法生产燃料乙醇的技术已经很成熟，醇，

櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂

1999，24（4）：45－47．中国油脂，油的氧化反应，且5种提取物在0．1%～0．3%添加

［4］吴青，黄娟，罗兰欣，等．15种中草药提取物抗氧化活量范围内其抗氧化能力随添加量的增加而增强，呈

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［5］韩明，蔺志铎，薛福玲，等．三种中草药抗氧化性研究

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CHINA OILS AND FATS 2011Vol. 36No. 3

生长周期短，脂肪含量高，易于通过生物技术被度，

［2－4］

。微藻还可以利用盐碱地、修改沙漠、海域养

殖，存在不与粮争地及不与人争粮的巨大优势，并且

［1］

利用滩涂、盐碱地、荒漠以及海水、盐碱水和废水等非农用水进行大规模培养。

（3）具有CO 2减排的重要价值。在京都协议书CO 2减排及其碳封存技术受到越来越多的背景下，

理论上计的重视。微藻干重包含40%～50%的碳，

［5］

算生产1t 微藻将捕获1．83t CO 2，因此微藻对于

CO 2减排具有重要价值。这对于面临环境和能源双重压力的我国来说，尤其具有战略性意义。

（4）自养过程可利用废水中的氮、磷等营养。我国的废水营养化问题比较严重，通过微藻培养既能降低水体的富营养化，又能降低微藻的培养成本

［6］

。

（5）后续加工条件要求较低。微藻个体小，木质素含量低，易粉碎、干燥，用微藻生产生物柴油所需的后处理条件相对较低。22．1

微藻的选育及规模培养藻种的选育

利用微藻生产生物能源并不是一个新的研究方美国能源部就资助了一个利用向。1978—1996年，

——藻类微藻生产生物柴油的项目“水生物种计划—”（“Aquatic Species Program Biodiesel from 生物柴油

Algae ”，），简称“ASP ”对3000余种微藻资源进行

［7］了油脂含量的普查，筛选出300多种微藻。Hu

因此被能在温室气体CO 2的减排上起到一定作用，

认为是未来能源原料供应的重要途径。1

微藻生产生物柴油的独特优势与其他生物质材料相比，利用微藻生产生物柴

等

［8］

通过对历年发表的文献中含油微藻含量进行

了统计分析，并比较了不同生长条件下油脂积累的变化（见表2）。

表2

藻属绿藻属硅藻属其他藻属蓝藻属

不同藻属的油脂含量比较

胁迫条件

（光胁迫、营养胁迫）

45．744．644．6

油的优势主要体现在以下几个方面。

（1）微藻的光合作用效率高，含油量高，生长周油脂面积产率高。某些单细胞微藻在一定的期短，

表1

量。

不同油料作物的产油能力

正常生长条件

22．522．727．19．8

优质的含油微藻是能源微藻技术的基础，微藻油脂含量高、油脂组成品质的选育需要满足生长快、

随着藻类生物学相关研究的不断深入，近年来人们越来越倾向于利用现代分子遗传技术对藻株进

含油量三角褐指藻含油注三角褐指藻（2）不与人争粮，不与粮争地。微藻在水环境中生长迅速，许多微藻对培养条件的要求并不高，可

2011年第36卷第3期中国油脂

［14］

，可以实现无菌培养；全年生产期较长，产

因工程藻类取得初步的成果。如美国选育的转ACCase 基因硅藻藻株Cyclotella cryptica 和Navicula

［11］

藻Phaeodactylum tricornutum 的异养大规模培养。侯李君等

通过将蓝藻正反义pepcA 基因导入对

大肠杆菌中脂类合成的调控的研究发现：转反义

［12］

制污染

率较高；能够获得较高的培养密度，能一定程度地降低采收成本。目前，密闭式光生物反应器的主要类型有管式、板式及一些其他特殊类型

［15］

。近年来开

发的一些新型光生物反应器均是以管式和板式光生物反应器为基础进行的，如人们还提出了柱状气升式、搅拌罐式、浮式薄膜袋式等密闭式光反应器。

Hsieh 等［16］利用一种具有透明矩形房间的新型生物其中反应器是由透明的丙反应器来提高光合效率，

烯酸树脂组成，能有效提高光的穿透性，与普通生物

［17］

器相比，微藻生物量能增长56%。Issarapayup 等设计了一种新型的平板气升式反应器，通过调整反应器的最佳培养条件，能有效节约培养成本。但是，

［18］

密闭式光生物反应器造价及运行成本较高，目前多用于生产一些高附加值产品的藻类培养中。2．2．2

异养培养

识基础成熟，流程控制程度高，培养过程不受环境条件影响，可降低采收成本等

［20］

［19］

合成减少了49．6%；转基因菌中十八碳酸的含量明显增加。2．2

微藻的规模培养

自养培养

［13］

［7］

其效率和所获得的产品附加值较脂含量。因此，低。

与开放池培养系统相比较，密闭式光生物反应器（photobioreactor ，PBR ）具有以下优点：藻类的培养条件、生长参数容易控制，培养环境稳定；容易控

。而且，异养培养已显

示出比光自养培养更高的体积产率和油脂含量。Li 概述了利用异养培养大规模培养微藻生产生

［21］

物柴油的可行性。Gao 等以甜高粱代替葡萄糖

［22］

而用来生产生物柴油成本过高附加值脂肪酸，

而且会失去CO 2减排的价值。高，3

微藻的生物炼制

微藻生物炼制技术（Microalgae Bio －Refinery Technology ）即指以光合作用为基础，通过微藻细胞生产生物质燃料和生的光生物反应器规模化培养，

微藻生产生物柴油的热点研究方向。

CHINA OILS AND FATS 2011Vol. 36No. 3

的附加产物的机理尚不十分清楚，目前有关的研究大多停留在宏观层面，尚无全面系统而实用的理论根本原因在于缺乏对能源微藻生长和产体系形成，

高效低成本的微藻规模化培养

微藻的规模化培养是解决生物量的基础，又是决定微藻生物柴油成本的重要环节。微藻的大规低成本、高效率的培养系统及培养技术是微藻生模、

高效低成本加工技术

目前微藻生物量的采收与加工过程仍是一个高高成本的过程。微藻生物柴油的生产是典型能耗、

废物资源化

以CO 2为碳源，以废水中氮、磷为营养盐，不仅能降低微藻光自养生长过程中的培养基成本，而且能从环保中获得收益。4．5

生物炼制

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化学品生物炼制过程的关键技术；③针对微藻种质研究利用复杂生境（陆生、淡水、资源丰富的特点，

微藻含有丰富的生物活性物质，尤其是一些有藻兰素等色独特医疗功效的物质（如β－胡萝卜素、素类

［23］

，抗生素类、抗病毒类、抗真菌类、细胞毒素

［24］

和抗癌类，还有微藻多不饱和脂肪酸素、甾醇

［25－26］

、多糖、维生

［27］

等），是重要的药物资源，有些还可直

食品工业和饲料工业接或经加工后用于化工、

等。由于能源微藻也同样含有生物活性物质，为达在对微藻进行油脂到微藻生物质资源的充分利用，

剩余藻渣仍可继续进行利用，从中提取提取处理后，

多糖、蛋白质、色素等高附加值生物活性物质，并将应用于医药方面，而残余物还可这些物质分离提纯，

能源产业链的有益补充，也是未来微藻能源产业的一个重要发展方向。Douskova 等

［28］

利用酿酒厂农

为57g /（m ·d ）。

4微藻生物柴油产业化技术瓶颈及发展趋势微藻生产生物柴油目前的主要产业化瓶颈是规

模和成本。因此，未来的研究方向和技术发展趋势应该是要从解决这两方面的问题入手。4．1

微藻的代谢机制及工程微藻

高效优质的含油微藻是微藻生产生物柴油的基然而到目前为止对微藻代谢产生油脂及其价值础，

2011年第36卷第3期中国油脂

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微藻生物柴油的发展现状及趋势

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