基于高通量筛选技术的富油微藻选育及超声波强化微藻生物柴油制备

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51106040
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    刘冰峰
  • 依托单位：
    哈尔滨工业大学
  • 学科分类：
    E0607.可再生能源与新能源利用中的工程热物理问题
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

随着世界经济的快速发展，化石能源的消耗和价格急剧攀升，能源短缺问题已日益凸显，对生物质能等可再生能源的开发和利用已成为世界各国广泛关注的热点。生物柴油是新型"绿色能源"，具有可再生和环境保护的双重功效，符合国家"十二五"规划节能减排和低碳经济发展的战略需求。本项目立足于降低微藻生物柴油生产成本，通过高通量筛选技术进行富油微藻的筛选，选育高生物量、含油量与碳捕捉的能源藻株，以丰富我国的藻类资源。通过研究微藻的碳捕捉能力，解析富油微藻的培养与碳固定之间的转化规律。首次应用超声波和液化二甲醚结合的新方法从微藻湿藻体直接获取油脂，探析微藻的培养过程和油脂积累的响应关系，建立二者间的反应动力学模型。并应用超声波技术强化反应过程高效合成生物柴油，确定不同的催化方法和超声波强化制备柴油之间的匹配关系，明晰超声波条件下微藻油脂高效合成生物柴油的转化规律，初步探讨超声波强化反应过程的机理。

结项摘要

目前，制约微藻生物柴油生产的关键因素是微藻含油量低、油脂检测缺乏有效的技术方法而导致的生产成本高。本项目立足于降低微藻生物柴油生产成本，通过高通量筛选技术进行富油藻种的快速选育，获得了富油微藻藻种；建立了富油微藻累积的定向快速调控策略；同时，采用超声波与尼罗红荧光染色结合的方法对微藻油脂含量进行快速检测，并应用超声波强化反应过程制备生物柴油，为藻类的开发利用生物质能源的深入研究奠定基础，有助于进一步降低微藻生物柴油的生产成本，具有十分重要的现实意义。.课题按照计划书拟研究内容展开了研究工作。. 在三年的研究期限内取得了大量相关研究成果，达到了预期目标。完成了主要以下研究计划要点：.1、.建立了富油微藻的高通量筛选技术方法。.2、.获得了88株含油微藻藻株，其中1株高含油微藻藻株，油脂含量高达52.6%。.3、.构建了微藻生物量累积和油脂合成的有效调控策略.4、.建立了超声辅助尼龙罗红荧光染色的微藻油脂快速检测方法.5、.实现了超声辅助微藻生物柴油的工艺制备

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Photo-fermentative bacteria aggregation triggered by L-cysteine during hydrogen production
产氢过程中 L-半胱氨酸引发的光发酵细菌聚集
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Biotechnology for Biofuels
  • 影响因子：
    6.3
  • 作者：
    Xie; Guo-Jun;Liu; Bing-Feng;Xing; De-Feng;Nan; Jun;Ding; Jie;Ren; Nan-Qi
  • 通讯作者：
    Nan-Qi
Enhanced photo-hydrogen production of Rhodopseudomonas faecalis RLD-53 by EDTA addition
添加 EDTA 增强粪红假单胞菌 RLD-53 的光产氢
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    International Journal of Hydrogen Energy
  • 影响因子：
    7.2
  • 作者：
    Ren; Hong-Yu;Liu; Bing-Feng;Ding; Jie;Nan; Jun;Xie; Guo-Jun;Zhao; Lei;Chen; Ming-Guang;Ren; Nan-Qi
  • 通讯作者：
    Nan-Qi
A Review on Biodiesel Production: Breeding Technologies of Microalgae Containing Rich Lipid
生物柴油生产研究进展：富含脂质的微藻选育技术
  • DOI：
    10.4028/www.scientific.net/amm.472.759
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Applied Mechanics and Materials
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Chao Ma;Bingfeng Liu;Hongyu Ren;Nanqi Ren
  • 通讯作者：
    Nanqi Ren
Enhanced energy conversion efficiency from high strength synthetic organic wastewater by sequential dark fermentative hydrogen production and algal lipid accumulation
通过连续暗发酵产氢和藻类脂质积累提高高浓度合成有机废水的能量转化效率
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Bioresource Technology
  • 影响因子：
    11.4
  • 作者：
    HongYu Ren;Bingfeng Liu;Fanying Kong;Lei Zhao;Defeng Xing;Nanqi Ren
  • 通讯作者：
    Nanqi Ren
A new lipid-rich microalga Scenedesmus sp. strain R-16 isolated using Nile red staining: effects of carbon and nitrogen sources and initial pH on the biomass and lipid production
一种新的富含脂质的微藻栅藻。
  • DOI：
    10.1186/1754-6834-6-143
  • 发表时间：
    2013-10-06
  • 期刊：
    Biotechnology for Biofuels
  • 影响因子：
    6.3
  • 作者：
    Ren HY;Liu BF;Ma C;Zhao L;Ren NQ
  • 通讯作者：
    Ren NQ

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其他文献

Enhanced co-production of biohydrogen and algal lipids from agricultural biomass residues in long-term operation
在长期运行中增强农业生物质残留物中生物氢和藻脂的联产
  • DOI：
    10.1007/978-3-030-80439-8_12
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Bioresource Technology
  • 影响因子：
    11.4
  • 作者：
    任宏宇;孔凡英;赵磊;任南琪;马军;南军;刘冰峰
  • 通讯作者：
    刘冰峰
Ultrasonic waste activated sludge disintegration for recovering multiple nutrients for biofuel production
超声波废物活性污泥分解回收多种营养物质用于生物燃料生产
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    WATER RESEARCH
  • 影响因子：
    12.8
  • 作者：
    谢国俊;刘冰峰;王庆林;丁杰;任南琪
  • 通讯作者：
    任南琪
肥胖小鼠胰腺组织肿瘤相关基因突变频率的分析
  • DOI：
    10.3969/j.issn.1004-616x.2018.03.004
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    癌变·畸变·突变
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王萍;刘冰峰;杨云风;蔡羽薇;谭娜;姚丽娟;罗燃燃;张果
  • 通讯作者：
    张果
Mechanistic understanding towards the effective lipid production of a microalgal mutant strain Scenedesmus sp. Z-4 by the whole genome bioinformation
对微藻突变株栅藻有效脂质产生的机制的理解。
  • DOI：
    10.21203/rs.3.rs-3469475/v1
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS
  • 影响因子：
    13.6
  • 作者：
    马超;任宏宇;邢德峰;谢国俊;任南琪;刘冰峰
  • 通讯作者：
    刘冰峰
Continuous energy recovery and nutrients removal from molasses wastewater by synergistic system of dark fermentation and algal culture under various fermentation types
暗发酵与藻培养协同系统在不同发酵类型下连续回收糖蜜废水中的能量并去除营养物质
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    BIORESOURCE TECHNOLOGY
  • 影响因子：
    11.4
  • 作者：
    任宏宇;孔凡英;马军;赵磊;谢国俊;邢德峰;郭婉茜;刘冰峰;任南琪
  • 通讯作者：
    任南琪

其他文献

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刘冰峰的其他基金

秸秆高温制氢耦合微藻产油工艺系统的构建与调控
  • 批准号：
    51978204
  • 批准年份：
    2019
  • 资助金额：
    60 万元
  • 项目类别：
    面上项目
基于基因组学分析的工程藻株构建及低温处理有机废水同步回收能源
  • 批准号：
    51678186
  • 批准年份：
    2016
  • 资助金额：
    62.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
应用60Co-γ射线诱变技术筛选高含油微藻突变株及有机废水的暗发酵产氢-微藻产油耦合产能系统的构建
  • 批准号：
    51478139
  • 批准年份：
    2014
  • 资助金额：
    85.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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  • 批准号：
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  • 批准年份：
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  • 资助金额：
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相似海外基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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