我院洪喻教授课题组完成的研究论文“Insights into differences between spore-assisted and pellet-assisted microalgae harvesting using a highly efficient fungus: efficiency, high-value substances and mechanisms”在环境领域一区TOP期刊《Science of the Total Environment》(IF=10.753)上发表,第一作者为环境学院硕士研究生王倩茹,北京林业大学为第一完成单位。
富含油脂的微藻作为一种生物原料在可再生能源领域具有巨大的开发前景,被认为具备应对化石燃料能源危机的潜力。然而,高昂的微藻捕获成本一直是限制微藻大规模利用的主要瓶颈。以高效和低成本的微藻捕获为目标,本研究探究了丝状真菌在真菌孢子辅助收获(FSH)和真菌颗粒辅助收获(FPH)两种策略下对小球藻HQ的捕获效率和潜在机制。研究发现从生活污水中分离出来的19种真菌中黑曲霉HW8-1是最有效的捕获菌种,其在FPH和FSH中的收获效率分别达到了99.17%和88.70%。FSH后藻菌颗粒中的油脂和多糖含量是FPH后的2-3倍,并提高了藻菌颗粒脂肪酸的饱和度,有利于生物柴油的制备。研究还发现,在FPH过程中,真菌颗粒比FSH分泌更多的胞外聚合物质EPS,它可以通过降低真菌颗粒的表面电位来化学吸收微藻细胞。FPH使藻类细胞包裹在颗粒外层,增加了藻类的受光面积,从而提高了光合作用速率,而FSH主要是通过菌丝的缠绕来物理捕捉微藻。该研究提出了利用丝状真菌高效捕获微藻的方法,并探究两种途径在捕获效率、高价值物质积累和捕获机制方面的本质差异,为微藻大规模培养提供了捕获新思路。

该项研究得到国家重点研发计划(No. 2021YFC3200602)和国家自然科学基金(No. 52270021)的资助。
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.162945
作者:王倩茹 审稿:齐飞 | 编辑:王荣芳 审核:郭世怀