微生物油脂是转化生产生物柴油重要原料之一,螺旋藻可以利用其它高等植物难以生长的盐碱湖以及工厂排出的废液和废气,培养成本变得比较低廉,螺旋藻有生长快、生物量大、可降低碳排放等突出优点。粘红酵母是产油较高微生物中酵母菌的一种,生长速度快,生长周期短,可以利用糖蜜等工厂废弃物。因此,本文研究金属离子和粘红酵母对螺旋藻生长及油脂积累的影响,目的是提高螺旋藻油脂含量,为螺旋藻作为生物柴油原料之一的可行性做探索性研究。得到的主要结论如下：1.本文通过几种油脂含量测定方法对螺旋藻油脂含量测定的比较研究,酸水解法较适合作为螺旋藻油脂含量的测定的方法,因为该方法具有取样可为液体,取样量少,测定快速等优点。同时研究发现尼罗红荧光染色法无法测定螺旋藻油脂含量,在荧光扫描中,未出现580nm的特征峰,但是在640nm处出现了螺旋藻藻蓝蛋白的特征峰,随后的进一步的研究可能尼罗红荧光染色法作为测定螺旋藻中藻蓝蛋白的含量具有可行性,为螺旋藻中藻蓝蛋白快速简便的测定方法的研究具有重要的意义。2.培养温度不仅对螺旋藻生长具有显著影响,而且对其油脂含量也有较大影响,在培养温度为30℃时螺旋藻生长及其油脂含量均最大,这表明在螺旋藻培养过程中,通过改变条件,可以同时获得高生物量和高油脂含量。3.本实验在Z氏培养液的基础上,通过对7种金属离子的研究表明,增加培养液的钙离子、钠离子、亚铁离子和锌离子均能不同程度地增加螺旋藻的生物量,同时对重要影响离子(亚铁离子、锌离子)和培养液pH值进行三因素正交试验,由实验结果可知,影响螺旋藻生物量的主要因素是Z氏培养液中的亚铁离子浓度,最佳培养条件为培养液pH值为9.0、亚铁离子浓度为10.8×10-5ol/L、锌离子浓度为7.6×10-7mol/L,所以选用培养液pH值为9.0、亚铁离子浓度为10.8×10-5 mol/L、锌离子浓度为7.6×10-7mol/L的Z氏培养液培养螺旋藻以获得较大生物量,螺旋藻生物量提高15.42%,从而使螺旋藻Z传统氏培养液得到优化。4.本实验在麦芽汁培养基的基础上,对培养温度、培养基pH值、培养基种类和培养基中金属离子含量进行研究表明,培养温度、培养基pH值、培养基种类对粘红酵母的生长及油脂含量有较大影响,在培养温度为30℃、培养基pH值为5.0、培养基为培养基B时粘红酵母生长及其油脂含量均最大,这表明在粘红酵母培养过程中通过改变培养条件,可以同时获得高生长和高油脂含量。在培养基B中添加5种金属离子进行研究,结果表明在培养基B中增加金属离子对粘红酵母生长及油脂积累无促进作用,即在混合培养时,Z氏培养液中的金属离子对粘红酵母生长及油脂积累不会有明显影响。粘红酵母的最适培养条件为30℃的培养温度、培养基B且培养基pH值为5.0。5.在研究金属离子和培养条件对螺旋藻和粘红酵母影响的基础上,将它们两种微生物按照不同的混合比例(体积比)进行混合培养48小时,由混合培养结果可知,螺旋藻和粘红酵母混合培养对于混合物生长及油脂积累均有促进作用,其中螺旋藻和粘红酵母混合比例为1：1时,混合物生物量及油脂含量最高,生物量从4.44g/L增加到5.97g/L,油脂含量从27.36%增加到31.12%。由此混合培养前螺旋藻的生物量约占混合物生物量的25%,这就相当于将螺旋藻油脂含量从6%增加到31.12%,也说明螺旋藻和粘红酵母混合培养增加其含油量的途径是可行的,这种增加油脂的原因之一是螺旋藻和粘红酵母相互作用的结果,值得进一步研究。本文通过研究金属离子和粘红酵母对螺旋藻生长及油脂积累的影响,对螺旋藻和粘红酵母的培养条件进行调整优化,并将两种微生物混合培养48小时,使其生物量和油脂含量有较大提高,从而达到促进螺旋藻油脂积累的目的,为螺旋藻油脂作为生物柴油原料之一提供应用基础,且对我国西部大开发、废弃盐碱湖的利用、节能减排以及实现经济和生态环境可持续发展具有重要意义。