由富营养化引发的蓝藻水华是全球湖泊水质的主要威胁之一,其动态变化成为国内外专家学者关注的热点问题。主流观点认为,水体中氮含量是影响蓝藻增殖的关键因素之一。有研究表明,氮可获得性会影响水体中蓝藻生物量和胞内碳水化合物含量,并进一步通过影响细胞比重而改变其沉降性能,促进水华消失。然而对于氮可获得性调控细胞碳水化合物积累的机制尚不明确。本文调查了水华爆发期太湖微囊藻碳水化合物含量变化情况,研究了不同氮可获得性下微囊藻的细胞成分变化,并通过综合分析蛋白组学结果和碳水化合物代谢产物,初步阐释氮限制对微囊藻碳水化合物积累的作用机制。在此基础上探究了水华蓝藻制备生物乙醇的可行性,为太湖蓝藻的资源化利用提供技术参考。本文的主要结论如下:（1）水华蓝藻爆发时期,藻细胞内碳水化合物含量受水体中氮可获得性的影响。氮充足时微囊藻能够生长,且CO₂和Na HCO₃的输入能够促进其生长。氮限制时微囊藻生长受到胁迫,CO₂和Na HCO₃的输入能够缓解这种胁迫,氮限制第7天时,补充了CO₂和Na HCO₃的处理组干重达到初始值的4.4倍,碳水化合物由13.4%增长至56.6%,比重相对于对照组有所增加,但色素含量和光合呼吸速率没有增加。（2）蛋白组结果表明,限氮48h时,有955个蛋白发生变化,其中上调的差异蛋白有504个,下调的有451个。KEGG结果显示,由光合系统I生成的NADPH和进入氮代谢通路的CO₂均减少,同时碳固定通路和糖酵解通路均下调。表明在氮限制条件下碳水化合物的合成并没有增加,碳水化合物的积累主要是因为其分解过程受到抑制。另外由蛋白组验证结果可知,关键蛋白变化趋势与蛋白组结果一致,证明其结果真实可靠。碳水化合物代谢产物检测结果表明,微囊藻细胞内双糖含量远高于单糖。限氮条件下微囊藻碳水化合物代谢产物含量会增加,其中增加最明显的是葡萄糖,为初始值的8.8-16.3倍;其次是果糖,为初始值的4.4-8.3倍。另外Na HCO₃增加会导致单位细胞内碳水化合物代谢产物含量降低或增加量减少。（3）限氮条件下,微囊藻生长的最佳光暗周期比为24L:0D,且投加NaHCO₃能够显著促进微囊藻生物量和碳水化合物的积累。限氮培养4天时,微囊藻干重达1018.5 mg/L,胞内碳水化合物含量达到63.2%。在产乙醇阶段,综合水解率和生产成本,水解时硫酸溶液最适浓度为0.5%（v/v）,此时水解率达到93.4%;综合发酵液中的乙醇浓度和生产成本,最适发酵时间为24 h,此时发酵效率达到90.4%。利用上述条件对太湖蓝藻进行限氮培养,胞内碳水化合物含量达到51.8%。对比未培养的蓝藻,乙醇产率由0.02±0.00提高至0.22±0.02,且发酵效率也由34.1±1.2%增加至82.4±2.3%。以上结果充分验证了以微囊藻制备生物乙醇的可行性,为水华蓝藻的资源化利用提供了技术参考。