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温室效应主要是由大气中的二氧化碳造成。二氧化碳主要来自煤炭等化石燃料的燃烧，所以二氧化碳的减排已经成为目前温室气体减排的关键;同时，由于世界石化燃料的日渐枯竭以及石化能源带来的环境压力，越来越多的人开始认识到开发可再生的、生态友好型运输燃料对于维持良好生态环境、缓解能源危机的重要性。与其他可再生能源相比，微藻具有生长速度快、脂质含量高、可同时耦合废水处理及工业烟道气二氧化碳的固定等优点，因此被认为是未来最具潜力的生物柴油制备的原材料。但是，目前微藻生物质燃料还未得到全世界广泛应用，原因主要是其成本还较高。为了进一步降低微藻生物质柴油制备的成本，该论文将微藻能源的生产与烟道废气高浓度二氧化碳的固定通过固碳产油微藻有机结合起来，探索含不同浓度二氧化碳模拟烟道气对小球藻Chlorella sorokiniana CS-01生长及脂质累积的影响。
研究结果表明，模拟烟道气对小球藻Chlorella sorokiniana CS-01的生长具有显著的影响作用，含有5％，10％的二氧化碳的模拟烟道气能够显著的促进小球藻的生长和繁殖，细胞干重分别是对照组的3.3倍和2.5倍，分别达1.2g/L和1.1g/L。小球藻能够耐受含有15％二氧化碳的模拟烟道气。含有不同浓度二氧化碳的模拟烟道气对小球藻Chlorella sorokinianaCS-01脂质积累也有显著促进作用，脂质含量从28％提高到43％，其中含有15％二氧化碳的模拟烟道气能够显著的提高小球藻脂质含量，是对照组的1.5倍。脂肪酸组成分析表明，多数脂肪酸为C14-C18短链不饱和脂肪酸(＞72％)，生物柴油脂肪酸甲酯的产率超过60％。上述结果表明小球藻Chlorella sorokiniana CS-01具备工业烟道气二氧化碳固定及微藻生物质柴油制备的潜力。
实验同时采用RT-PCR技术，从基因表达水平研究了脂质累积相关酶基因accD、acc1和二氧化碳固定相关酶基因rbcL的表达。结果表明rbcL基因的表达显著上调;当通入含有10％，15％的二氧化碳的模拟烟道气时accD基因表达上调，通入含有5％二氧化碳的模拟烟道气时，accD基因的表达与对照组相比较几乎不变。实验中没有检测到acc1基因的表达，表明小球藻主要利用异质型脂肪酸羧化酶合成脂质。含有不同浓度的模拟烟道气在一定程度上影响微藻细胞中碳流分配，通入含有5％二氧化碳的模拟烟道气时，卡尔文循环中固定的二氧化碳主要流向细胞生长，促进光合碳固定效率;通入10％的二氧化碳时，卡尔文循环中固定的二氧化碳一方面流向细胞生长和分裂，另一方面，多余的碳流向脂质合成;当通入15％的二氧化碳时，高浓度的二氧化碳开始抑制二氧化碳的固定效率并抑制了细胞生长，但是碳率反而流向了脂质累积。此外，实验中通过比较，建立了小球藻脂质快速、高效提取方法—超声波破碎有机溶剂提取法。通过浊度法、吸光光度法和血小板计数法的比较研究，建立了较为准确的微藻计数方法—0D680吸光光度法。所有实验数据利用统计学分析软件SPSS17.0进行统计学分析，结果支持结论。