IHB OpenIR  > 学位论文
微藻脂质的提取及分离纯化
杨小红
Subtype硕士
Thesis Advisor胡强
2018
Degree Grantor中国科学院水生生物研究所
Abstract微藻富含多种脂质成分,如甘油脂、类胡萝卜素、多不饱和脂肪酸等,在能源及化学品行业具有广阔的应用前景。油脂提取是实现生物质转化为生物燃料和高值产品的关键步骤。现有的方法大多效率低、工艺复杂、能耗高,主要挑战在于微藻细胞壁具有坚韧和复杂的结构,能够抵御外界条件的破坏,从而阻碍溶剂穿透细胞萃取目标成分。本研究的目标是以应用为导向,开发高效、低成本的微藻脂质提取和分离纯化方法。本文以栅藻、雨生红球藻、螺旋藻为原料,采用有机溶剂提取法和超临界CO2萃取技术对其中的功能性成分进行提取分离,并针对湿藻和干藻粉的破壁方法进行了系统的比较,以期获得能适用于不同微藻的高效温和、绿色环保的脂质制备技术。主要结果如下:1. 栅藻藻泥(含水量82%)经过90 °C水浴破壁处理,油脂提取率达95%,增大生物量至540 g时提取率仍维持在90%以上。不同培养条件下所获得的油脂含量不同的栅藻验证了该提取方案具有普适性。2. 采取水浴(30 °C)的方法对雨生红球藻藻泥(含水量80%)进行破壁处理,并用正己烷-乙醇(2:1,v/v)以料液比1:5(g干重/mL溶剂)进行虾青素提取,最终达到97%的提取率。比较几种破壁方法对雨生红球藻干藻粉中虾青素提取效率的影响,硫酸-甲醇法获得较好的效果,其处理条件为:3%硫酸-甲醇,30 °C搅拌处理,加入正己烷(1:5)萃取,虾青素提取率达98%。提取物中虾青素的纯度达5%~12%,较液氮研磨法提高了25%以上。3. 固体基质辅助超临界CO2(Solid matrix-supported supercritical CO2,SMSSC-CO2)萃取螺旋藻中γ-亚麻酸(Gamma linolenic acid,GLA)的研究中,硅藻土、HP20大孔树脂和分子筛均能提高GLA的萃取效率。在硅藻土(含水量60%)与物料比为1:2(w/w),乙醇与藻粉比为3 mL/g时,GLA的提取率达98%。4. SMSSC-CO2法所得总脂中GLA含量为35%,显著高于溶剂提取法和单一超临界流体萃取法中GLA的纯度。SMSSC-CO2作为一种新颖的方法,能够从螺旋藻中高效提取GLA,也可应用于其它生物材料中高价值化合物的提取。5. 硅胶柱层析分离纯化螺旋藻脂提物,正己烷-乙醇(5:1和1:1,v/v)体系梯度洗脱,纯化后粗脂中GLA纯度提高了2.4倍,GLA回收率为98%。硅胶柱层析能分离叶绿素与糖脂,还可吸附一些应用价值低的饱和脂肪酸,获得GLA的富集物。本文研究的方法对于实验室分析和工业化生产具有一定的适用性,可以简化工艺、降低生产成本和提高产品质量,解决了已有研究提取溶剂毒性大、料液比高、生产周期长,目标物提取率低、品质差等问题,具有规模化放大的应用潜力。
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.ihb.ac.cn/handle/342005/38983
Collection学位论文
Recommended Citation
GB/T 7714
杨小红. 微藻脂质的提取及分离纯化[D]. 中国科学院水生生物研究所,2018.
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