氮磷胁迫调控Geminella sp. GUEco1019脂质合成及脂肪酸组成：可持续生物柴油生产的突破路径

　　为应对化石燃料燃烧导致的能源危机与环境污染，研究人员以微藻Geminella sp. GUEco1019为对象，通过两阶段培养（氮磷剥夺）显著提升生物量（288.94%）和脂质生产率（68.56%），其脂肪酸组成（SFAs 51.29%/MUFAs 12.6%/PUFAs 36.11%）及Cetane数等指标均符合EN 14214等国际标准，为第三代生物柴油开发提供优质原料。

　　

全球能源需求激增与化石燃料燃烧导致的CO₂
排放问题日益严峻，据预测，2050年能源需求将增长40%，而CO₂
排放量可能飙升80%。传统燃料的不可再生性及其引发的生态系统退化、健康风险（如心血管疾病）迫使科学家转向可再生生物能源。微藻因其高脂质含量（30-80%）和快速生长特性，成为第三代生物柴油的理想原料。然而，现有研究多集中于常见藻种如Chlorella或Scenedesmus，对Geminella属的潜力尚未挖掘。

针对这一空白，来自高哈蒂大学的研究团队在《Biomass and Bioenergy》发表研究，首次系统评估了Geminella sp. GUEco1019在氮磷胁迫下的脂质合成机制与生物柴油适用性。通过两阶段培养策略（优化生长+胁迫诱导），结合FTIR、GC-MS及荧光光谱技术，揭示了该藻株在氮剥夺条件下脂质生产率提升68.56%的关键机制，其脂肪酸组成与燃烧性能完全符合EN 14214等国际标准。

关键技术方法
研究采用从印度布拉马普特拉河支流分离的Geminella sp. GUEco1019（保藏号PQ784940），通过比较BBM、Chu-10等培养基筛选最佳生长条件；利用荧光光谱和共聚焦显微镜定量中性脂质；FTIR分析脂质转化过程；GC-MS解析脂肪酸组成；并依据ASTM标准评估Cetane数（CN）、碘值（IV）等8项生物柴油参数。

研究结果

1. 培养基与生长条件优化
BBM培养基在5000 lux黄光、30°C、pH 8.5时生物量最高（OD₆₈₀
7.764），较其他培养基提升288.94%。

2. 氮磷胁迫对脂质的影响
氮剥夺使总脂质增加169%（p<0.001），中性脂质提升179%，显著高于磷剥夺组。共聚焦显微图像显示胞内脂滴大量积累。

3. 脂肪酸组成与生物柴油特性
GC-MS显示氮胁迫下饱和脂肪酸（SFAs）占比51.29%，单不饱和脂肪酸（MUFAs）12.6%，多不饱和脂肪酸（PUFAs）36.11%。CN（56.2）、IV（72.4 gI₂
/100g）等参数均满足EN 14214要求，氧化稳定性（OS）优于常规原料。

结论与意义
该研究首次证实Geminella sp. GUEco1019可通过氮剥夺实现脂质高效转化，其生物柴油性能优于多数已报道藻种。两阶段培养策略为工业化生产提供参考，而高SFAs含量（如C16:0）确保了燃料低温流动性（Cloud Point -4°C）。研究成果不仅拓展了微藻能源物种库，更为解决"能源-环境"矛盾提供了兼具经济性与生态可行性的技术路径。